CN105885143B - 一种减震橡胶的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种减震橡胶的制备方法，特点是包括如下步骤：将二甲苯及溴化丁基橡胶按2:1—3:1的比例置入容器中，在70—90℃的温度下机械搅拌10—15分钟，然后放入碳纤维，继续搅拌直至溶剂挥发干净，获得碳纤维/溴化丁基橡胶母胶；在开炼机上加入80—90份溴化丁基橡胶、12—28份碳纤维/溴化丁基橡胶母胶、20—40份增强填料、5—20份软化剂、3—5份橡胶硫化活性剂、1.5—2.5份橡胶硫化促进剂和1—1.5份橡胶硫化剂，在30—50℃的加工温度下混炼薄通5—7次，下料出片；将胶料打卷5—7次，以排除胶料内部的气泡，然后将上述经过打卷后的胶料进行裁剪，放入模具中，硫化15—20分钟。优点是通过上述方法制得的减震橡胶具有高阻尼耐疲劳特性。

Description

一种减震橡胶的制备方法
技术领域
本发明涉及一种橡胶的制备方法，尤其是涉及一种减震橡胶的制备方法。
背景技术
随着现代汽车工业的迅速发展，人们对汽车舒适性的要求越来越高，汽车减震部件对驾驶舒适性及安全性起着至关重要的作用。为了达到良好的减震功能，某些减震部件需要具备高阻尼性能，而橡胶金属减震部件的阻尼性能主要由其中的橡胶部分来提供。
目前汽车行业中用于金属减震部件中的橡胶一般为溴化丁基橡胶，这种橡胶具有优异的阻尼性能，然而，由于汽车在运行过程中的工况十分复杂，橡胶减震部件需要承受高频交变应力作用，而溴化丁基橡胶在高频交变作用力下内生热严重，内部热量积累会加速橡胶老化，并最终导致橡胶疲劳破坏，限制了溴化丁基橡胶在汽车减震领域的应用，因此，在保证溴化丁基橡胶高阻尼性能的同时提高其疲劳性能是目前急需解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种减震橡胶的制备方法，通过该制备方法得到的减震橡胶具有高阻尼和耐疲劳的优良性能。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种减震橡胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)将二甲苯及溴化丁基橡胶按2:1—3:1的比例置入容器中，在70—90℃的温度下机械搅拌10—15分钟，然后放入碳纤维，其中碳纤维的放入量为上述溴化丁基橡胶质量分数的20％—40％，继续搅拌直至溶剂挥发干净，获得碳纤维/溴化丁基橡胶母胶；
(2)在开炼机上加入80—90份溴化丁基橡胶、12—28份上述步骤(1)得到的碳纤维/溴化丁基橡胶母胶、20—40份增强填料、5—20份软化剂、3—5份橡胶硫化活性剂、1.5—2.5份橡胶硫化促进剂和1—1.5份橡胶硫化剂，在30—50℃的加工温度下混炼薄通5—7次，下料出片，得到胶料；
(3)将上述步骤(2)得到的胶料打卷5—7次，以排除胶料内部的气泡，然后将上述经过打卷后的胶料进行裁剪，放入模具中，在160—170℃的硫化温度下，硫化15—20分钟，得到减震橡胶。
所述的步骤(1)中所用的碳纤维为表面改性短切碳纤维。
所述的步骤(2)中所用的增强填料为N330，软化剂为环烷油，硫化活性剂为氧化锌，橡胶硫化促进剂为促进剂M和促进剂TMTD，橡胶硫化剂为硫磺。
与现有技术相比，本发明的优点在于：上述方法先以溶液法制备碳纤维/溴化丁基橡胶母胶，再按照配方比例将碳纤维/溴化丁基橡胶母胶与溴化丁基橡胶及其它配合剂进行共混硫化得到最终的减震橡胶材料，在溴化丁基橡胶配方中引入碳纤维，碳纤维在其中主要起到如下作用：首先，碳纤维可以促进溴化丁基橡胶在交变应力作用时所产生的热量由橡胶内部向外界环境传递，从而减少溴化丁基橡胶内部热量的积累，进而减少溴化丁基橡胶因为热积累产生的高温所导致的材料的热老化，进而提升减震橡胶的疲劳性能；其次，碳纤维是一种一维线性材料，其在橡胶内的存在，可以阻碍橡胶在受到交变应力时内部裂纹的扩展，从而可以进一步提高减震橡胶的疲劳性能。另外本方法采用溶液法先将溴化丁基橡胶与碳纤维在二甲苯溶液中进行机械共混，既可以促进碳纤维在溴化丁基橡胶中的分散，又可以提高碳纤维与溴化丁基橡胶的界面作用(即界面结合力)。
具体实施方式
实施例一：一种减震橡胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)将二甲苯及溴化丁基橡胶按2:1的比例置入容器，在90℃温度下机械搅拌15分钟，然后放入碳纤维，其中碳纤维的放入量为上述溴化丁基橡胶质量分数的40％，继续搅拌直至溶剂挥发干净，获得碳纤维/溴化丁基橡胶母胶；
(2)在开炼机上加入80份溴化丁基橡胶，28份上述步骤(1)中得到的碳纤维/溴化丁基橡胶母胶，20份炭黑N330，20份环烷油，5份氧化锌，0.5份促进剂M，1份促进剂TMTD和1.5份硫磺，在30～50℃的加工温度下混炼薄通7次，下料出片，得到胶料；
(3)将上述步骤(2)得到的胶料打卷5次排除内部气泡，然后将上述经过打卷后的胶料放入模具，在160℃的硫化温度下，硫化20分钟，得到减震橡胶。
实施例二：一种减震橡胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)将二甲苯及溴化丁基橡胶按3:1的比例置入容器，在70℃温度下机械搅拌10分钟，然后放入碳纤维，其中碳纤维的放入量为上述溴化丁基橡胶质量分数的20％，继续搅拌直至溶剂挥发干净，获得碳纤维/溴化丁基橡胶母胶；
(2)在开炼机上加入90份溴化丁基橡胶，12份上述步骤(1)中得到的碳纤维/溴化丁基橡胶母胶，40份炭黑N330，5份环烷油，3份氧化锌，1.5份促进剂M，1份促进剂TMTD和1份硫磺，在30～50℃的加工温度下混炼薄通5次，下料出片，得到胶料；
(3)将上述步骤(2)得到的胶料打卷6次排除内部气泡，然后将上述经过打卷后的胶料放入模具，在170℃的硫化温度下，硫化15分钟，得到减震橡胶。
实施例三：一种减震橡胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)将二甲苯及溴化丁基橡胶按2.5:1的比例置入容器，在80℃温度下机械搅拌25分钟，然后放入碳纤维，其中碳纤维的放入量为上述溴化丁基橡胶质量分数的30％，继续搅拌直至溶剂挥发干净，获得碳纤维/溴化丁基橡胶母胶；
(2)在开炼机上加入80份溴化丁基橡胶，26份上述步骤(1)中得到的碳纤维/溴化丁基橡胶母胶，30份炭黑N330，10份环烷油，4份氧化锌，1份促进剂M，1份促进剂TMTD和1.2份硫磺，在30～50℃的加工温度下混炼薄通6次，下料出片，得到胶料；
(3)将上述步骤(2)得到的胶料打卷7次排除内部气泡，然后将上述经过打卷后的胶料放入模具，在165℃的硫化温度下，硫化15分钟，得到减震橡胶。
通过动态力学分析仪(DMA)分别对传统的减震橡胶以及经上述三个实施例中步骤得到的三种减震橡胶的材料阻尼性能进行动态力学分析，采用疲劳橡胶疲劳试验机对传统的减震橡胶以及经上述三个实施例中步骤得到的三种减震橡胶进行疲劳寿命测试，得到如下结果，如表1所示，从表1中的出的数据可见，通过本发明的方法制备的减震橡胶具备高阻尼特性，且耐疲劳性能好，其疲劳寿命相较传统的减震橡胶具有大幅的提高。
表1

Claims (3)

1.一种减震橡胶的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）将二甲苯及溴化丁基橡胶按2:1—3:1的比例置入容器中，在70—90℃的温度下机械搅拌10—15分钟，然后放入碳纤维，其中碳纤维的放入量为上述溴化丁基橡胶质量分数的20%—40%，继续搅拌直至溶剂挥发干净，获得碳纤维/溴化丁基橡胶母胶；
（2）在开炼机上加入80—90份溴化丁基橡胶、12—28份上述步骤（1）得到的碳纤维/溴化丁基橡胶母胶、20—40份增强填料、5—20份软化剂、3—5份橡胶硫化活性剂、1.5—2.5份橡胶硫化促进剂和1—1.5份橡胶硫化剂，在30—50℃的加工温度下混炼薄通5—7次，下料出片，得到胶料；
（3）将上述步骤（2）得到的胶料打卷5—7次，以排除胶料内部的气泡，然后将上述经过打卷后的胶料进行裁剪，放入模具中，在160—170℃的硫化温度下，硫化15—20分钟，得到减震橡胶。
2.如权利要求1所述的一种减震橡胶的制备方法，其特征在于所述的步骤（1）中所用的碳纤维为表面改性短切碳纤维。
3.如权利要求1所述的一种减震橡胶的制备方法，其特征在于所述的步骤（2）中所用的增强填料为N330，软化剂为环烷油，硫化活性剂为氧化锌，橡胶硫化促进剂为促进剂M和促进剂TMTD，橡胶硫化剂为硫磺。
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