CN106188657A - 一种稳定杆衬套及其制备方法 - Google Patents

一种稳定杆衬套及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种稳定杆衬套，其原料按重量份包括：天然橡胶60‑100份，顺丁橡胶0‑40份，碳黑30‑80份，2，2，4‑三甲基‑1，2‑二氢化喹啉聚合体1‑3份，N‑异丙基‑N’‑苯基对苯二胺1‑3份，N‑环己基硫代邻苯二甲酰亚胺0.1‑0.5份，不溶性硫磺1‑3份，N‑环已基‑2‑苯并噻唑次磺酰胺0.5‑3份，硬脂酸1‑3份，润滑剂WB212 1‑3份，AFLUX 25 1‑3份，橡胶微晶蜡1‑3份，芥酸酰胺0‑10份，芳烃油0‑10份。本发明还公开了上述稳定杆衬套的制备方法。本发明耐久性好，强度高，定伸性高，耐老化，低温性能好。

Description

一种稳定杆衬套及其制备方法
技术领域
本发明涉及稳定杆衬套技术领域，尤其涉及一种稳定杆衬套及其制备方法。
背景技术
在汽车行业高速发展的今天，对汽车行驶时的舒适性提出更高的要求，由于汽车在转弯、路面凹凸不平的情况下，车身倾斜严重，操控性能差，驾驶人员行驶时的不舒适性。装配在汽车悬架横向稳定杆上的稳定杆衬套橡胶产品，可以起到定位、支撑、缓冲、吸震及降噪等作用，从而改善乘车操控性、舒适以及稳定性。但随着时间的延长，橡胶件不可避免的会产生永久变形及老化现象，比如使用长时间后发生的热老化、臭氧老化以及疲劳老化变形等，这样的话产品的整体使用性能就会大大的降低从而引发衬套的失效。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种稳定杆衬套及其制备方法，本发明耐久性好，强度高，定伸性高，耐老化，低温性能好。
本发明提出的一种稳定杆衬套，其原料按重量份包括：天然橡胶60-100份，顺丁橡胶0-40份，碳黑30-80份，2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体1-3份，N-异丙基-N’-苯基对苯二胺1-3份，N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺0.1-0.5份，不溶性硫磺1-3份，N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.5-3份，硬脂酸1-3份，润滑剂WB212 1-3份，AFLUX 25 1-3份，橡胶微晶蜡1-3份，芥酸酰胺0-10份，芳烃油0-10份。
优选地，其原料按重量份包括：天然橡胶70-90份，顺丁橡胶10-30份，碳黑40-60份，2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体1.5-2.5份，N-异丙基-N’-苯基对苯二胺1.5-2.5份，N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺0.2-0.4份，不溶性硫磺1.5-2.5份，N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.5-2份，硬脂酸1.5-2.5份，润滑剂WB212 1.5-2.5份，AFLUX 25 1.5-2.5份，橡胶微晶蜡1.5-2.5份，芥酸酰胺2-8份，芳烃油2-8份。
优选地，其原料还包括改性二氧化硅，其中，天然橡胶和改性二氧化硅的重量比为60-100：17-27。
优选地，在改性二氧化硅的制备过程中，在氮气氛围中，将端羟基聚丁二烯和丙酮混匀，升温，加入2,4-甲苯二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡混匀，保温搅拌，加入二羟甲基丙酸，继续搅拌，调节温度，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性二氧化硅混匀，保温搅拌，冷却至室温，加水沉降，过滤取滤饼，洗涤，干燥得到改性二氧化硅。
优选地，在改性二氧化硅的制备过程中，在氮气氛围中，将端羟基聚丁二烯和丙酮混匀，升温至70-80℃，加入2,4-甲苯二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡混匀，保温搅拌3-5h，加入二羟甲基丙酸，继续搅拌1-2h，调节温度至60-65℃，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性二氧化硅混匀，保温搅拌1-2h，冷却至室温，加水沉降，过滤取滤饼，用水洗涤滤饼，真空干燥得到改性二氧化硅。
优选地，在改性二氧化硅的制备过程中，端羟基聚丁二烯、丙酮、2,4-甲苯二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、二羟甲基丙酸、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性二氧化硅的重量比为23-30：60-90：6-8：0.1-0.3：2.5-3.1：20-30。
本发明还提出了上述稳定杆衬套的制备方法，包括如下步骤：将各原料混匀，密炼得到合成橡胶；将合成橡胶开炼成型，硫化得到稳定杆衬套。
优选地，包括如下步骤：将各原料加入密炼机中混匀，密炼得到合成橡胶；将合成橡胶加入开炼机中，升温至50-65℃，开炼成型，放入硫化设备中硫化得到稳定杆衬套。
优选地，合成橡胶的硬度为70-80°，强度≥12MPa，伸长率≥300%。
优选地，硫化时的压力为180-220Kgf/cm2，温度为145-185℃，硫化时间为240-480s。
上述AFLUX 25可以从市场上购得。
上述改性二氧化硅的制备过程中，水的作用是沉降和洗涤，不规定其用量，根据具体操作操作确定其用量。
上述稳定杆衬套的制备方法还包括：硫化后，进行修边，对尺寸、外观检验得到稳定杆衬套。
本发明选用天然橡胶、顺丁橡胶、改性二氧化硅并配合选用不溶性硫磺与N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺的硫化体系可以使本发明具有优异的耐久、高强、高定伸性能；2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体、N-异丙基-N’-苯基对苯二胺和橡胶微晶蜡相互配合使用，可以解决稳定杆衬套容易空气老化和臭氧老化的问题；天然橡胶与顺丁橡胶配合使用，可以提高本发明的低温性能；润滑剂WB212、AFLUX 25、芥酸酰胺和芳烃油的大量并用，可以满足本发明的自润滑要求，使得本发明易于装配在稳定杆上，从而可以减震降噪；选用端羟基聚丁二烯、2,4-甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸反应得到异氰酸酯基封端并含有羧基的聚氨酯预聚体，然后与γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性二氧化硅反应，通过氨基与异氰酸酯基、羧基的键合，使得二氧化硅与聚氨酯预聚体紧密相连，一方面，端羟基聚丁二烯可以使聚氨酯预聚体具有良好的耐低温性能，但是端羟基聚丁二烯的机械性能较低，通过与二氧化硅连接，可以避免聚氨酯预聚体机械性能低下的问题，并且可以大大增加本发明的耐低温性能；另一方面，二氧化硅虽然具有良好的机械性能、耐磨、耐腐蚀、耐老化性能，但是其容易团聚，不易与橡胶分散，会降低橡胶材料的强度、耐久性和定伸性能，通过与聚氨酯预聚体紧密连接，大大增加了二氧化硅和橡胶向相容性，从而大大增加了本发明耐久性、强度和定伸性，并且聚氨酯具有也良好的耐腐蚀、耐老化性能，与二氧化硅紧密相连，并与橡胶相互配合，可以大大增加本发明的耐腐蚀耐老化性能；本发明中各物质按照合适配比，配合作用，大大增加了本发明的耐久性、强度、定伸性、耐老化性和耐低温性能。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种稳定杆衬套，其原料按重量份包括：天然橡胶80份，顺丁橡胶20份，碳黑50份，2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体2份，N-异丙基-N’-苯基对苯二胺2份，N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺0.3份，不溶性硫磺2份，N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.7份，硬脂酸2，润滑剂WB212 2份，AFLUX 25 2份，橡胶微晶蜡2份，芥酸酰胺5份，芳烃油5份。
上述稳定杆衬套的制备方法，包括如下步骤：将各原料混匀，密炼得到合成橡胶；将合成橡胶开炼成型，硫化得到稳定杆衬套。
实施例2
一种稳定杆衬套，其原料按重量份包括：天然橡胶80份，顺丁橡胶20份，碳黑40份，2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体1份，N-异丙基-N’-苯基对苯二胺2份，N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺0.2份，不溶性硫磺2份，N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺3份，硬脂酸2份，润滑剂WB212 1份，AFLUX 253份，橡胶微晶蜡2份，芥酸酰胺10份，芳烃油5份。
上述稳定杆衬套的制备方法，包括如下步骤：将各原料加入密炼机中混匀，密炼得到合成橡胶；将合成橡胶加入开炼机中，升温至50℃，开炼成型，放入硫化设备中硫化得到稳定杆衬套，其中，合成橡胶的硬度为73°，强度为14.6MPa，伸长率为415%，硫化时的压力为190Kgf/cm2，温度为155℃，硫化时间为480s。
实施例3
一种稳定杆衬套，其原料按重量份包括：天然橡胶70份，顺丁橡胶30份，碳黑40份，2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体2份，N-异丙基-N’-苯基对苯二胺2份，N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺0.3份，不溶性硫磺2.4份，N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.5份，硬脂酸0.5份，润滑剂WB212 2份，AFLUX25 2份，橡胶微晶蜡3份，芥酸酰胺8份，芳烃油7份。
上述稳定杆衬套的制备方法，包括如下步骤：将各原料加入密炼机中混匀，密炼得到合成橡胶；将合成橡胶加入开炼机中，升温至65℃，开炼成型，放入硫化设备中硫化得到稳定杆衬套，其中，合成橡胶的硬度为75°，强度为13.2MPa，伸长率为388%，硫化时的压力为180Kgf/cm2，温度为160℃，硫化时间为300s。
实施例4
一种稳定杆衬套，其原料按重量份包括：天然橡胶90份，顺丁橡胶10份，碳黑60份，2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体2份，N-异丙基-N’-苯基对苯二胺1份，N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺0.5份，不溶性硫磺1.5份，N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺2份，硬脂酸1份，润滑剂WB212 3份，AFLUX 253份，橡胶微晶蜡3份，芥酸酰胺6份，芳烃油8份。
上述稳定杆衬套的制备方法，包括如下步骤：将各原料加入密炼机中混匀，密炼得到合成橡胶；将合成橡胶加入开炼机中，升温至60℃，开炼成型，放入硫化设备中硫化得到稳定杆衬套，其中，合成橡胶的硬度为71°，强度为15MPa，伸长率为466%，硫化时的压力为200Kgf/cm2，温度为165℃，硫化时间为240s。
实施例5
一种稳定杆衬套，其原料按重量份包括：天然橡胶60份，顺丁橡胶40份，碳黑30份，2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体3份，N-异丙基-N’-苯基对苯二胺1份，N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺0.5份，不溶性硫磺1份，N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺3份，硬脂酸1份，润滑剂WB212 3份，AFLUX 251份，橡胶微晶蜡3份，芳烃油10份，改性二氧化硅17份；
其中，在改性二氧化硅的制备过程中，在氮气氛围中，将端羟基聚丁二烯和丙酮混匀，升温，加入2,4-甲苯二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡混匀，保温搅拌，加入二羟甲基丙酸，继续搅拌，调节温度，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性二氧化硅混匀，保温搅拌，冷却至室温，加水沉降，过滤取滤饼，洗涤，干燥得到改性二氧化硅。
上述稳定杆衬套的制备方法，包括如下步骤：将各原料加入密炼机中混匀，密炼得到合成橡胶；将合成橡胶加入开炼机中，升温至50℃，开炼成型，放入硫化设备中硫化得到稳定杆衬套，其中，合成橡胶的硬度为70°，强度为14.1MPa，伸长率为350%，硫化时的压力为220Kgf/cm2，温度为145℃，硫化时间为480s。
实施例6
一种稳定杆衬套，其原料按重量份包括：天然橡胶100份，碳黑80份，2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体1份，N-异丙基-N’-苯基对苯二胺3份，N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺0.1份，不溶性硫磺3份，N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.5份，硬脂酸3份，润滑剂WB212 1份，AFLUX 25 3份，橡胶微晶蜡1份，芥酸酰胺10份，改性二氧化硅27份；
其中，在改性二氧化硅的制备过程中，在氮气氛围中，将端羟基聚丁二烯和丙酮混匀，升温至70℃，加入2,4-甲苯二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡混匀，保温搅拌5h，加入二羟甲基丙酸，继续搅拌1h，调节温度至65℃，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性二氧化硅混匀，保温搅拌1h，冷却至室温，加水沉降，过滤取滤饼，用水洗涤滤饼，真空干燥得到改性二氧化硅，其中，端羟基聚丁二烯、丙酮、2,4-甲苯二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、二羟甲基丙酸、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性二氧化硅的重量比为30：60：8：0.1：3.1：20。
上述稳定杆衬套的制备方法，包括如下步骤：将各原料加入密炼机中混匀，密炼得到合成橡胶；将合成橡胶加入开炼机中，升温至65℃，开炼成型，放入硫化设备中硫化得到稳定杆衬套，其中，合成橡胶的硬度为80°，强度为13.5MPa，伸长率为340%，硫化时的压力为180Kgf/cm2，温度为185℃，硫化时间为240s。
实施例7
一种稳定杆衬套，其原料按重量份包括：天然橡胶70份，顺丁橡胶30份，碳黑40份，2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体2.5份，N-异丙基-N’-苯基对苯二胺1.5份，N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺0.4份，不溶性硫磺1.5份，N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺2份，硬脂酸1.5份，润滑剂WB212 2.5份，AFLUX 25 1.5份，橡胶微晶蜡2.5份，芥酸酰胺2份，芳烃油8份，改性二氧化硅20份；
其中，在改性二氧化硅的制备过程中，在氮气氛围中，将端羟基聚丁二烯和丙酮混匀，升温至80℃，加入2,4-甲苯二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡混匀，保温搅拌3h，加入二羟甲基丙酸，继续搅拌2h，调节温度至60℃，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性二氧化硅混匀，保温搅拌2h，冷却至室温，加水沉降，过滤取滤饼，用水洗涤滤饼，真空干燥得到改性二氧化硅，其中，端羟基聚丁二烯、丙酮、2,4-甲苯二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、二羟甲基丙酸、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性二氧化硅的重量比为23：90：6：0.3：2.5：30。
上述稳定杆衬套的制备方法，包括如下步骤：将各原料加入密炼机中混匀，密炼得到合成橡胶；将合成橡胶加入开炼机中，升温至55℃，开炼成型，放入硫化设备中硫化得到稳定杆衬套，其中，合成橡胶的硬度为72°，强度为14.6MPa，伸长率为375%，硫化时的压力为210Kgf/cm2，温度为155℃，硫化时间为400s。
实施例8
一种稳定杆衬套，其原料按重量份包括：天然橡胶90份，顺丁橡胶10份，碳黑60份，2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体1.5份，N-异丙基-N’-苯基对苯二胺2.5份，N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺0.2份，不溶性硫磺2.5份，N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.5份，硬脂酸2.5份，润滑剂WB212 1.5份，AFLUX 25 2.5份，橡胶微晶蜡1.5份，芥酸酰胺8份，芳烃油2份，改性二氧化硅24份；
其中，在改性二氧化硅的制备过程中，在氮气氛围中，将端羟基聚丁二烯和丙酮混匀，升温至75℃，加入2,4-甲苯二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡混匀，保温搅拌4h，加入二羟甲基丙酸，继续搅拌1.5h，调节温度至63℃，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性二氧化硅混匀，保温搅拌1.5h，冷却至室温，加水沉降，过滤取滤饼，用水洗涤滤饼，真空干燥得到改性二氧化硅，其中，端羟基聚丁二烯、丙酮、2,4-甲苯二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、二羟甲基丙酸、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性二氧化硅的重量比为26：75：7：0.2：2.8：25。
上述稳定杆衬套的制备方法，包括如下步骤：将各原料加入密炼机中混匀，密炼得到合成橡胶；将合成橡胶加入开炼机中，升温至60℃，开炼成型，放入硫化设备中硫化得到稳定杆衬套，其中，合成橡胶的硬度为78°，强度为14.7MPa，伸长率为390%，硫化时的压力为190Kgf/cm2，温度为175℃，硫化时间为320s。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种稳定杆衬套，其特征在于，其原料按重量份包括：天然橡胶60-100份，顺丁橡胶0-40份，碳黑30-80份，2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体1-3份，N-异丙基-N’-苯基对苯二胺1-3份，N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺0.1-0.5份，不溶性硫磺1-3份，N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.5-3份，硬脂酸1-3份，润滑剂WB212 1-3份，AFLUX 25 1-3份，橡胶微晶蜡1-3份，芥酸酰胺0-10份，芳烃油0-10份。
2.根据权利要求1所述稳定杆衬套，其特征在于，其原料按重量份包括：天然橡胶70-90份，顺丁橡胶10-30份，碳黑40-60份，2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体1.5-2.5份，N-异丙基-N’-苯基对苯二胺1.5-2.5份，N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺0.2-0.4份，不溶性硫磺1.5-2.5份，N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.5-2份，硬脂酸1.5-2.5份，润滑剂WB2121.5-2.5份，AFLUX 25 1.5-2.5份，橡胶微晶蜡1.5-2.5份，芥酸酰胺2-8份，芳烃油2-8份。
3.根据权利要求1或2所述稳定杆衬套，其特征在于，其原料还包括改性二氧化硅，其中，天然橡胶和改性二氧化硅的重量比为60-100：17-27。
4.根据权利要求3所述稳定杆衬套，其特征在于，在改性二氧化硅的制备过程中，在氮气氛围中，将端羟基聚丁二烯和丙酮混匀，升温，加入2,4-甲苯二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡混匀，保温搅拌，加入二羟甲基丙酸，继续搅拌，调节温度，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性二氧化硅混匀，保温搅拌，冷却至室温，加水沉降，过滤取滤饼，洗涤，干燥得到改性二氧化硅。
5.根据权利要求3所述稳定杆衬套，其特征在于，在改性二氧化硅的制备过程中，在氮气氛围中，将端羟基聚丁二烯和丙酮混匀，升温至70-80℃，加入2,4-甲苯二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡混匀，保温搅拌3-5h，加入二羟甲基丙酸，继续搅拌1-2h，调节温度至60-65℃，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性二氧化硅混匀，保温搅拌1-2h，冷却至室温，加水沉降，过滤取滤饼，用水洗涤滤饼，真空干燥得到改性二氧化硅。
6.根据权利要求3所述稳定杆衬套，其特征在于，在改性二氧化硅的制备过程中，端羟基聚丁二烯、丙酮、2,4-甲苯二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、二羟甲基丙酸、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性二氧化硅的重量比为23-30：60-90：6-8：0.1-0.3：2.5-3.1：20-30。
7.一种如权利要求1-6任一项所述稳定杆衬套的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各原料混匀，密炼得到合成橡胶；将合成橡胶开炼成型，硫化得到稳定杆衬套。
8.根据权利要求7所述稳定杆衬套的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各原料加入密炼机中混匀，密炼得到合成橡胶；将合成橡胶加入开炼机中，升温至50-65℃，开炼成型，放入硫化设备中硫化得到稳定杆衬套。
9.根据权利要求7所述稳定杆衬套的制备方法，其特征在于，合成橡胶的硬度为70-80°，强度≥12MPa，伸长率≥300％。
10.根据权利要求7所述稳定杆衬套的制备方法，其特征在于，硫化时的压力为180-220Kgf/cm2，温度为145-185℃，硫化时间为240-480s。
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