CN105330919A

CN105330919A - 车用减震橡胶材料的制备方法

Info

Publication number: CN105330919A
Application number: CN201510762754.5A
Authority: CN
Inventors: 秦鹏
Original assignee: Jiangsu Saier Rubber Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Saier Rubber Co Ltd
Priority date: 2015-11-10
Filing date: 2015-11-10
Publication date: 2016-02-17

Abstract

本发明公开了一种车用减震橡胶材料，按质量份数计，各组份的配比：氢化丁腈橡胶基体90～110份；硅酸盐10～15份；γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷3～5份；芳纶短纤维20～22份；甲基丙烯酸镁15～18份；改性剂1～5份；2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉0.5～1份；环氧树酯与聚苯二甲酸二烯丙酯的混合物15～18份。本发明所述的橡胶材料具有较好的热稳定性，可以广泛适用于汽车传送带中。

Description

车用减震橡胶材料的制备方法

技术领域

本发明属于橡胶生产技术领域，具体涉及一种车用减震橡胶材料的制备方法。

背景技术

输送带又叫运输带，是用于皮带输送中起承载和运送物料作用的橡胶与纤维、金属复合制品，或者是塑料和织物复合的制品。输送带主要用于各矿山、冶金、钢铁、煤炭、水电、建材、化工、粮食等企业的固体物料输送。输送带一般由骨架、覆盖层以及粘合层组成，其中，骨架主要用于输送带的导向、负载和延伸；覆盖层主要用于保护骨架、保护输送物料和增加摩擦系数；粘合层主要用于使得骨架和覆盖层之间具有良好的粘合强度。

过去，汽车传动带橡胶基体主要采用天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)、和氯丁橡胶(CR)等作为主体材料。但随着汽车工业的发展，对汽车传动带耐热性能的要求也越来越高。目前，汽车同步带和多楔带一般在-40～150℃下长期使用，传统的天然橡胶、氯丁橡胶等显然已不适合现代汽车工业对传送带的苛刻要求。在对橡胶基体的选择上，人们开始使用氢化丁腈橡胶(HNBR)作为传动带的弹性主体材料，用于耐高温和耐油环境。但同时由于氢化丁腈橡胶昂贵的价格，限制了其广泛应用。于是在一些对耐油和润滑脂要求不高的应用中，则可以使用较为廉价、耐热性更好的三元乙丙橡胶(EPDM)代替氢化丁腈橡胶。同时也可使用其它乙烯-α-烯烃合成橡胶与氢化丁腈橡胶的组合物等。

在对传动带耐热性能要求越来越高的情况下，对所采用的橡胶的耐热性的要求也应随之提高。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术中的不足，本发明提供了一种车用减震橡胶材料材料的制备方法。

技术方案：本发明提供了一种车用减震橡胶材料的制备方法，在双辊开炼机上加氢化丁腈橡胶基体塑炼，然后加入硅酸盐和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，同时机械混合，在机械剪切作用下约20分钟，然后加入芳纶短纤维20份混合，再依次加入甲基丙烯酸镁、2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉、环氧树酯与聚苯二甲酸二烯丙酯的混合物，混合均匀，经压延取向，最后180℃硫化得到橡胶材料。

具体的，制备方法为：在双辊开炼机上加氢化丁腈橡胶基体100份塑炼，然后加入硅酸盐10份和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷3份同时机械混合，在机械剪切作用下约20分钟，然后加入芳纶短纤维20份混合，再依次加入甲基丙烯酸镁15份、2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉0.5份、环氧树酯与聚苯二甲酸二烯丙酯的混合物15份混合均匀，经压延取向，最后180℃硫化得到橡胶材料。

研究中发现，如果在上述配方中再加入一种改性剂，则所制得的橡胶材料具有更好的力学性能。所述的改性剂中含有85～90％的槚如酸和10～15％的卡酚。所述的改性剂用量为，按质量份数计为1～5份。优选3份。

具体的制备方法为：在双辊开炼机上加氢化丁腈橡胶基体100份塑炼，然后加入硅酸盐10份和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷3份同时机械混合，在机械剪切作用下约20分钟，然后加入芳纶短纤维20份混合，再依次加入甲基丙烯酸镁15份、2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉0.5份、改性剂3份、环氧树酯与聚苯二甲酸二烯丙酯的混合物15份混合均匀，经压延取向，最后180℃硫化得到橡胶材料。

更进一步的，如果在上述步骤之后在进行一次热处理，则可以得到更好的力学性能，具体的，是通过微波进行加热，微波频率为350MHz，处理时间为5min，热处理时产生的温度为80～110℃。

上述所提及的各步骤中，所述的硫化过程中所用的硫化剂为福美双。通过以下方法得到：将烧碱、二苄胺、相转移催化剂加入到盛有蒸馏水的反应器中，搅拌使其溶解；滴加二硫化碳，温度为20～40℃，滴加时间2～3小时，维持0.5～1小时；在40～60℃的温度下开始滴加双氧水，滴加时间2～3小时之后，滴加硫酸，调节pH，使其pH<7，保温0.5～1小时之后出料，抽滤，洗涤，烘干，即得到产品。所述的相转移催化剂优选十二烷基三甲基氯化铵与十四烷基三甲基氯化铵的混合物。

有益效果：本发明所述的橡胶材料具有较好的力学性能及热稳定性，可以广泛适用于汽车各部件中，例如车门车窗等。

具体实施方式：

硫化剂的制备：将4.4g氢氧化钠、3g的相转移催化剂(二烷基三甲基氯化铵1.1g十四烷基三甲基氯化铵1.9g)、19.7g的二苄胺放入到四口烧瓶中，加入400ml的蒸馏水，打开搅拌器，使其搅拌溶解；之后，当温度升到35℃时，开始缓慢滴加9.2g二硫化碳(时间控制在2.5h)，进行缩合反应，滴加完毕，再继续保温0.5小时；当温度升到40℃时，然后滴加6g双氧水(时间控制在3小时)；氧化反应结束后，滴加硫酸，调节pH(6～7)，之后继续搅拌，保温1h；最后，出料、抽滤、用乙醇洗涤3次；产品在80℃下干燥4小时。得产品硫化剂26.8g，收率为98.5％，含量(HPLC)大于97％，熔点128.2℃，为浅黄色粉末。将本方法所得的硫化剂用于下述各试验中。

实施例1：

在双辊开炼机上加氢化丁腈橡胶基体90g；硅酸盐10g；γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷3g，同时机械混合，在机械剪切作用下约20分钟，然后加入芳纶短纤维20g；混合，再依次加入甲基丙烯酸镁15g、2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉0.5g、环氧树酯与聚苯二甲酸二烯丙酯的混合物15g混合均匀，经压延取向，最后180℃硫化得到橡胶材料。

实施例2：

在双辊开炼机上加氢化丁腈橡胶基体110g；硅酸盐15g；γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷5g，同时机械混合，在机械剪切作用下约20分钟，然后加入芳纶短纤维22g；混合，再依次加入甲基丙烯酸镁18g、2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉1g、环氧树酯与聚苯二甲酸二烯丙酯的混合物18g混合均匀，经压延取向，最后180℃硫化得到橡胶材料。

实施例3：

在双辊开炼机上加氢化丁腈橡胶基体110g；硅酸盐15g；γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷5g，同时机械混合，在机械剪切作用下约20分钟，然后加入芳纶短纤维22g；混合，再依次加入甲基丙烯酸镁18g、2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉1g、改性剂(槚如酸：卡酚＝17:3)3g、环氧树酯与聚苯二甲酸二烯丙酯的混合物18g混合均匀，经压延取向，最后180℃硫化得到橡胶材料。

实施例4：

在双辊开炼机上加氢化丁腈橡胶基体100g；硅酸盐12g；γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷5g，同时机械混合，在机械剪切作用下约20分钟，然后加入芳纶短纤维22g；混合，再依次加入甲基丙烯酸镁15g、2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉1g、改性剂(槚如酸：卡酚＝17:3)1g、环氧树酯与聚苯二甲酸二烯丙酯的混合物15g混合均匀，经压延取向，最后180℃硫化得到橡胶材料。

实施例5：

在双辊开炼机上加氢化丁腈橡胶基体100g；硅酸盐12g；γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷5g，同时机械混合，在机械剪切作用下约20分钟，然后加入芳纶短纤维22g；混合，再依次加入甲基丙烯酸镁15g、2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉1g、环氧树酯与聚苯二甲酸二烯丙酯的混合物15g混合均匀，经压延取向，180℃硫化，最后通过微波进行加热，微波频率为350MHz，处理时间为5min，热处理时产生的温度为80～110℃。得到橡胶材料。

实施例6：

在双辊开炼机上加氢化丁腈橡胶基体100g；硅酸盐12g；γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷5g，同时机械混合，在机械剪切作用下约20分钟，然后加入芳纶短纤维22g；混合，再依次加入甲基丙烯酸镁15g、2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉1g、改性剂(槚如酸：卡酚＝17:3)5g、环氧树酯与聚苯二甲酸二烯丙酯的混合物15g混合均匀，经压延取向，180℃硫化，最后通过微波进行加热，微波频率为350MHz，处理时间为5min，热处理时产生的温度为80～110℃。得到橡胶材料。

实施例1～实施例6所制得的材料力学性能测试如下表所示。

Claims

1.一种车用减震橡胶材料的制备方法，其特征在于在双辊开炼机上加氢化丁腈橡胶基体塑炼，然后加入硅酸盐和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，同时机械混合，在机械剪切作用下约20分钟，然后加入芳纶短纤维20份混合，再依次加入甲基丙烯酸镁、2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉、环氧树酯与聚苯二甲酸二烯丙酯的混合物，混合均匀，经压延取向，最后180℃硫化得到橡胶材料。

2.如权利要求1所述橡胶材料的制备方法，其特征在于在双辊开炼机上加氢化丁腈橡胶基体100份塑炼，然后加入硅酸盐10份和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷3份同时机械混合，在机械剪切作用下约20分钟，然后加入芳纶短纤维20份混合，再依次加入甲基丙烯酸镁15份、2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉0.5份、环氧树酯与聚苯二甲酸二烯丙酯的混合物15份混合均匀，经压延取向，最后180℃硫化得到橡胶材料。

3.如权利要求2所述橡胶材料的制备方法，其特征在于在加入甲基丙烯酸镁的同时，加入改性剂1～5份。

4.如权利要求3所述橡胶材料的制备方法，其特征在于所述改性剂中含有85～90％的槚如酸和10～15％的卡酚。

5.如权利要求1～4所述橡胶材料的制备方法，其特征在于在硫化之后，再进行热处理。

6.如权利要求5所述橡胶材料的制备方法，其特征在于所述的热处理为：通过微波进行加热，微波频率为350MHz，处理时间为5min，热处理时产生的温度为80～110℃。

7.如权利要求1所述橡胶材料的制备方法，其特征在于所述的硫化过程中所用的硫化剂为福美双。