CN106867117A - 密封条包覆橡胶和其制备方法及车门密封条和其制备方法 - Google Patents

密封条包覆橡胶和其制备方法及车门密封条和其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种密封条包覆橡胶和其制备方法及车门密封条和其制备方法，本发明的密封条包覆橡胶采用如下重量配比的组分制成：三元乙丙橡胶K8340A：50～70份，三元乙丙橡胶K4551A：60～100份，氧化锌：5～7份，聚乙二醇PEG‑4000:1份，硬脂酸：2份，分散剂WB16:1份，抗紫外线吸收剂：1.4～1.6份，高分子聚乙烯蜡：9～11份，黑油膏：4～6份，发泡剂AC:0.7～09份，炭黑SP5000:90～130份，轻质碳酸钙：40～6份，石蜡油P‑2286T：30～50份，吸湿剂CaO：8～12份，促进剂：5～7份，硫磺：1.0～1.4份。本发明所述的密封条包覆橡胶可包覆于现有车门密封条中密封部的外侧，而可克服现有海绵胶结构的密封部所具有的不足。

Description

密封条包覆橡胶和其制备方法及车门密封条和其制备方法
技术领域
本发明涉及汽车门框密封条技术领域，特别涉及一种密封条包覆橡胶。本发明还涉及一种制备该密封条包覆橡胶的方法，以及一种应用该密封条包覆橡胶的车门密封条和该车门密封条的制备方法。
背景技术
汽车门框密封条主要功能是起到密封、防尘、防水、减震和装饰的作用，其安装于汽车车身门框突起的钣金上，并在汽车车门关闭状态下，通过与门框密封条之间的贴合作用起到密封作用，以防止外部的风、雨及尘土等侵入车内，并可减小汽车行驶中门、窗等部位产生的振动。现有的汽车门框密封条一般均包括卡接于车身门框钣金上的安装部，在安装部上具有发泡海绵胶制成的密封部，以及与安装部材质相同的密封唇边。
目前，汽车门框密封条中的密封唇边部位大多都进行喷涂或轧花处理，以起到耐磨和美化的作用，但随着人们要求的越来越高，单纯的喷涂或轧花已不能满足顾客的需要。而对于作为密封部的海绵胶而言，因出于对海绵胶柔软性、耐候性及拉伸性能和刚性的考虑，一般均采用比重为0.4～0.6，25％拉伸应力为140Kpa～190Kpa的EPDM海绵橡胶，但是上述比重下的海绵胶在发泡过程中容易出现表面凸起、表面破孔等影响产品外观的问题，而且由于海绵胶的耐磨性较差，长期使用后也会造成表面磨损、掉渣以及污染车门钣金的问题。
为解决现有海绵胶在使用中所存在的不足，常规的做法多是在海绵胶的表面喷涂一层有机硅或是聚氨酯材料，以达到装饰和耐磨作用，不过因喷涂材料成本较高，会造成密封条整体成本压力太大，此外，由于喷涂工艺较为复杂，其也会使得密封条整体生产工艺复杂，且设备投资太高，而带来成本的上升。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种密封套包覆橡胶，以可包覆于现有车门密封条中密封部的外侧，而可克服现有海绵胶结构的密封部所具有的不足。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种密封条包覆橡胶，所述密封条包覆橡胶采用如下重量配比的组分制成：三元乙丙橡胶K8340A：50～70份，三元乙丙橡胶K4551A：60～100份，氧化锌：5～7份，聚乙二醇PEG-4000:1份，硬脂酸：2份，分散剂WB16:1份，抗紫外线吸收剂：1.4～1.6份，高分子聚乙烯蜡：9～11份，黑油膏：4～6份，发泡剂AC:0.7～09份，炭黑SP5000:90～130份，轻质碳酸钙：40～6份，石蜡油P-2286T：30～50份，吸湿剂CaO：8～12份，促进剂：5～7份，硫磺：1.0～1.4份。
进一步的，所述促进剂包括如下重量配比的组分：促进剂BZ-75：1.25～1.75份，促进剂TRA-70：0.5～0.9份，促进剂ETU-75:0.4～0.8份，促进剂DTDM-80：0.6～1.0份，促进剂MBT-75:1.3～1.7份。
进一步的，所述密封条包覆橡胶采用如下重量配比的组分制成：三元乙丙橡胶K8340A：60份，三元乙丙橡胶K4551A：80份，氧化锌：6份，聚乙二醇PEG-4000:1份，硬脂酸：2份，分散剂WB16:1份，抗紫外线吸收剂：1.5份，高分子聚乙烯蜡：10份，黑油膏：5份，发泡剂AC:0.8份，炭黑SP5000:110份，轻质碳酸钙：50份，石蜡油P-2286T：40份，吸湿剂CaO：10份，促进剂BZ-75：1.5份，促进剂TRA-70：0.7份，促进剂ETU-75:0.6份，促进剂DTDM-80：0.8份，促进剂MBT-75:1.5份，硫磺：1.2份。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
本发明的密封条包覆橡胶，因其为应用于作为密封部的海绵胶表面，故其对包覆橡胶的材料性能有着特殊的要求，其硬度应在55A～65A之间，硬度太低会造成混炼胶的门尼粘度太低，在产品挤出时密实胶内会出现气孔，进而造成产品表面出现凹凸不平的问题。硬度太高则会造成产品挤出后刚性增大，海绵胶的弹性降低，在密封条装车后易出现关门力变大的问题。因此，只有使包覆橡胶保持合适的硬度才能满足使用要求。
一般，橡胶的硬度增加主要是依靠配方中的炭黑和增塑剂的比例来调整，对于EPDM(三元乙丙橡胶)生胶而言，其本体硬度在60A左右，故为了获得硬度在55A～65A之间的混炼胶，同时也要照顾到较低的成本就需要在配方中加入大量的增塑剂，而大量增塑剂的添加又会降低混炼胶的门尼粘度，较低的门尼粘度则会如前所述的在挤出时造成内部发泡影响外观的问题，因此使用普通参数的EPDM生胶是无法获得合适的包覆橡胶。
本发明的技术方案中，采用高门尼粘度的三元乙丙橡胶K8340A(≥80ML(1+4)125℃)，其相比于天然胶和其它生胶有着良好的耐老化性能，用于包覆橡胶中可不用添加防老剂即能够达到优良的耐热老化、耐臭氧老化和耐候性，同时，三元乙丙橡胶K8340A因其为可控支链长度，其中的支链结构也可降低橡胶分子间的摩擦力，达到内润滑的作用，进而有助于提高橡胶的加工性。而本方案中，通过并用具有超高门尼粘度的三元乙丙橡胶K4551A，其不仅能使混炼胶达到合适的门尼粘度，也可避免因加入大量的增塑剂而造成门尼粘度的降低，以使得混炼胶保持较高的门尼粘度，进而获得较好的混炼和挤出加工性能。
采用具有高结构度和超细颗粒的炭黑SP5000，其高结构度可保证橡胶产品具有良好的弹性，超细颗粒则可保证橡胶产品表面不会出现泛蓝、泛红等不良，并能够使橡胶产品表面呈现哑光、乌黑的效果，而使产品表现较为高端。
通过添加分散剂WB16，可以很好的改善胶料在混炼过程中炭黑的分散性和挤出流动性。通过使用活性氧化锌和硬脂酸作为活性剂，可提高胶料的硫化速度和活性。
采用高闪点的石蜡油P-2286T作为增塑剂，可改善胶料混炼中的加工性，并可避免采用闪点较低的普通石蜡油在硫化过程中低分子物质的析出和产生，而能够大大减少油烟及其它有害物质的产生。
采用抗紫外线吸收剂可以有效提高橡胶产品的抗紫外线性能，避免产品长期处于日光下而表面颜色发生变化。采用黑油膏，其在胶料中能够起到增塑的作用，可促进配合剂之间的分散性能，并可调高胶料的流动性能，而有助于提高橡胶产品表面的光滑性。
采用高分子聚乙烯蜡，其在胶料中起到分散作用，且低熔点的聚乙烯蜡在常温下可析出产品表面，并在产品表面形成一层聚乙烯蜡，而能够起到润滑的作用，由此可使得产品的摩擦系数降低，从而可降低车门关闭时的摩擦力，达到耐磨的作用。采用发泡剂AC可使得橡胶产品表面发亮，而能够提高产品的外观性能。
同时，本发明也提出了制备如上所述的密封条包覆橡胶的方法，该方法包括如下步骤：
a、配料：按重量份配比称取各原料；
b、一段混炼：使用密炼机，加入称取的三元乙丙橡胶K8340A、三元乙丙橡胶K4551A、氧化锌、硬脂酸、聚乙二醇PEG-4000、分散剂WB16、抗紫外线吸收剂、高分子聚乙烯蜡、黑油膏、发泡剂AC，混炼60s，然后加入称取的炭黑SP5000、石蜡油P-2286T，混炼至125℃排气，然后再次混炼至160℃排胶，使用开炼机将混炼胶料压片并风冷裁片后停放；
c、二段混炼，使用密炼机将一段混炼胶混炼90s至60℃，然后加入称取的轻质碳酸钙、吸湿剂CaO、促进剂、硫磺，混炼至80℃排胶，并使用开炼机进行压片、出条。
本发明的另一目的在于提出了一种车门密封条，其包括内置有钢带的安装部，在所述安装部的一侧设有密封部，并在所述安装部的顶部设有向所述安装部的另一侧延伸的唇边，在所述密封部的外侧包覆有如上所述的密封条包覆橡胶，在所述唇边的外侧包覆有植绒层。
进一步的，所述安装部及所述唇边由密实橡胶制成，所述密封部由海绵胶制成，在所述密封部与所述安装部之间围构形成有腔体。
进一步的，所述安装部呈“U”形，在所述安装部内的一侧端面上形成有齿状部，相对于所述齿状部在所述安装部内的另一侧端面上形成有向所述齿状部一侧伸出的舌部。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
本发明的车门密封条，通过在密封部外侧包覆如上的密封条包覆橡胶，可提高密封部表面的耐磨性，并具有良好的弹性和外观，而通过在唇边的外侧设置植绒层，则能够增加唇边部位的外观性、耐磨性及密封性等整体性能。
本发明还提出了制备如上车门密封条的方法，该方法包括如下的步骤：
a、挤出：采用复合挤出机共挤出所述车门密封条产品，挤出速度16～20m/min；
b、硫化，采用五段微波热风硫化炉进行硫化，前两段为微波加热风形式，后三段为纯热风形式，各段温度为260℃/260℃/260℃/250℃/250℃，微波功率分别为5.0±0.5KW和4.0±0.5KW；
c、冷却，采用水冷冷却，并使产品表面温度控制在80～100℃，然后采用风冷吹干产品表面水分；
d、涂胶，采用涂胶工装，在产品需植绒的表面涂抹胶水；
e、植绒，采用静电植绒方式在产品涂胶部位进行植绒；
f、固化，采用热风固化炉对植绒后产品进行固化，固化温度250℃；
g、冷却，采用水冷冷却并风冷吹干；
h、裁断，采用裁断机依据使用尺寸进行裁断。
进一步的，
在步骤f和步骤g之间包括：
g0、成型，采用钢带成型机弯制成型；
在步骤g和步骤h之间包括：
h0、打孔，采用打孔机形成围构于密封部与安装部之间的腔体。
进一步的，在步骤a之前包括：
a0、过滤，采用滤胶机对待挤出胶料进行过滤。
综上所述，采用本发明的技术方案，可使得车门密封条的密封部具有较高的耐磨性，以及较好的外观品质，能够消除因海绵胶发泡导致的表面凹凸问题，并可减少喷涂工序，而使产品工艺简化和成本降低，此外，也可使得密封条的唇边部位的耐磨性及外观品质得到提高。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例二所述的车门密封条的结构示意图；
附图标记说明：
1-安装部，2-钢带，3-密封部，4-腔体，5-唇边，6-齿状部，7-舌部，8-包覆层，9-植绒层。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
实施例一
本实施例涉及一种密封条包覆橡胶，其具体采用如下重量配比的组分制成：三元乙丙橡胶K8340A：50～70份，三元乙丙橡胶K4551A：60～100份，氧化锌：5～7份，聚乙二醇PEG-4000:1份，硬脂酸：2份，分散剂WB16:1份，抗紫外线吸收剂：1.4～1.6份，高分子聚乙烯蜡：9～11份，黑油膏：4～6份，发泡剂AC:0.7～09份，炭黑SP5000:90～130份，轻质碳酸钙：40～6份，石蜡油P-2286T：30～50份，吸湿剂CaO：8～12份，促进剂：5～7份，硫磺：1.0～1.4份。
其中，促进剂具体包括如下重量配比的组分：促进剂BZ-75：1.25～1.75份，促进剂TRA-70：0.5～0.9份，促进剂ETU-75:0.4～0.8份，促进剂DTDM-80：0.6～1.0份，促进剂MBT-75:1.3～1.7份。
本实施例的密封条包覆橡胶的制备过程包括如下的步骤：
a、配料：按重量份配比称取各原料；
b、一段混炼：使用密炼机，加入称取的三元乙丙橡胶K8340A、三元乙丙橡胶K4551A、氧化锌、硬脂酸、聚乙二醇PEG-4000、分散剂WB16、抗紫外线吸收剂、高分子聚乙烯蜡、黑油膏、发泡剂AC，混炼60s，然后加入称取的炭黑SP5000、石蜡油P-2286T，混炼至125℃排气，然后再次混炼至160℃排胶，使用开炼机将混炼胶料压片并风冷裁片后停放；
c、二段混炼，使用密炼机将一段混炼胶混炼90s至60℃，然后加入称取的轻质碳酸钙、吸湿剂CaO、促进剂、硫磺，混炼至80℃排胶，并使用开炼机进行压片、出条。
其中，称取原料时可使用半自动称量设备称量各生胶及促进剂，在一段混炼中密炼机可采用90E密炼机。本实施例的密封条包覆橡胶的具体制备实施例如下表所示。
由上表可知，通过本发明的原料配比所制得的密封条包覆橡胶可具有较好的综合性能。
经由上述方法制备的密封条包覆橡胶可用于汽车车门密封条的共挤产出，而能够提升车门密封条中采用海绵胶结构的密封部的性能。
实施例二
本实施例涉及一种车门密封条，如图1中所示，其包括内置有钢带2的由密实橡胶制成的安装部1，安装部1呈倒置的“U”形，在安装部1的一侧连接设有由海绵胶制成的密封部3，并且在密封部3与安装部1之间也围构形成有腔体4，腔体4可提高密封部3的密封效果。相对于密封部3，在安装部1的顶部设有向安装部3的另一侧延伸的唇边5。在唇边5的外侧面设置有植绒层9，在密封部3的外侧面则包覆有由实施例一中所述的密封条包覆橡胶形成的包覆层8。
本实施例中为提高安装部1在车门上的卡接强度，在安装部1内的一侧端面上形成有间隔布置的多个齿状部6，相对于齿状部6，在安装部1内的另一侧端面上也形成有向齿状部6一侧伸出的舌部7，齿状部6和舌部7可与安装部1一体挤出成型。
本实施例的车门密封条的制备方法包括如下的步骤：
a、挤出：采用复合挤出机共挤出所述车门密封条产品，挤出速度16～20m/min，优选18m/min；
b、硫化，采用五段微波热风硫化炉进行硫化，前两段为微波加热风形式，后三段为纯热风形式，各段温度为260℃/260℃/260℃/250℃/250℃，微波功率分别为5.0±0.5KW和4.0±0.5KW，并优选为5.0KW和4.0KW；
c、冷却，采用水冷冷却，并使产品表面温度控制在80～100℃，然后采用风冷吹干产品表面水分；
d、涂胶，采用涂胶工装，在产品需植绒的表面涂抹胶水；
e、植绒，采用静电植绒方式在产品涂胶部位进行植绒；
f、固化，采用热风固化炉对植绒后产品进行固化，固化温度250℃；
g、冷却，采用水冷冷却并风冷吹干；
h、裁断，采用裁断机依据使用尺寸进行裁断。
其中，在步骤f和步骤g之间还可包括步骤g0：成型，采用钢带成型机弯制成型；在步骤g和步骤h之间可包括步骤h0：打孔，采用打孔机形成围构于密封部与安装部之间的腔体。而在步骤a之前也可包括步骤a0：过滤，采用滤胶机对待挤出胶料进行过滤。
本实施例中挤出时可采用四复合橡胶螺杆挤出机进行挤出，以通过不同的橡胶流道进行复合挤出，使密封条包覆橡胶贴覆在海绵胶的外侧共同挤出。在冷却中水冷采用冷却水槽进行冷却，并通过调节水流量的方式实现对产品表面温度的控制。在植绒时则采用目前常用的静电植绒方式即可。
采用上述方法制备的车门密封条，可使得其密封部3及唇边5具有较高的耐磨性，以及较好的外观品质，而能够获得较高的综合性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种密封条包覆橡胶，其特征在于：所述密封条包覆橡胶采用如下重量配比的组分制成：三元乙丙橡胶K8340A：50～70份，三元乙丙橡胶K4551A：60～100份，氧化锌：5～7份，聚乙二醇PEG-4000:1份，硬脂酸：2份，分散剂WB16:1份，抗紫外线吸收剂：1.4～1.6份，高分子聚乙烯蜡：9～11份，黑油膏：4～6份，发泡剂AC:0.7～09份，炭黑SP5000:90～130份，轻质碳酸钙：40～6份，石蜡油P-2286T：30～50份，吸湿剂CaO：8～12份，促进剂：5～7份，硫磺：1.0～1.4份。
2.根据权利要求1所述的密封条包覆橡胶，其特征在于：所述促进剂包括如下重量配比的组分：促进剂BZ-75：1.25～1.75份，促进剂TRA-70：0.5～0.9份，促进剂ETU-75:0.4～0.8份，促进剂DTDM-80：0.6～1.0份，促进剂MBT-75:1.3～1.7份。
3.根据权利要求2所述的密封条包覆橡胶，其特征在于：所述密封条包覆橡胶采用如下重量配比的组分制成：三元乙丙橡胶K8340A：60份，三元乙丙橡胶K4551A：80份，氧化锌：6份，聚乙二醇PEG-4000:1份，硬脂酸：2份，分散剂WB16:1份，抗紫外线吸收剂：1.5份，高分子聚乙烯蜡：10份，黑油膏：5份，发泡剂AC:0.8份，炭黑SP5000:110份，轻质碳酸钙：50份，石蜡油P-2286T：40份，吸湿剂CaO：10份，促进剂BZ-75：1.5份，促进剂TRA-70：0.7份，促进剂ETU-75:0.6份，促进剂DTDM-80：0.8份，促进剂MBT-75:1.5份，硫磺：1.2份。
4.一种制备如权利要求1所述的密封条包覆橡胶的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
a、配料：按重量份配比称取各原料；
b、一段混炼：使用密炼机，加入称取的三元乙丙橡胶K8340A、三元乙丙橡胶K4551A、氧化锌、硬脂酸、聚乙二醇PEG-4000、分散剂WB16、抗紫外线吸收剂、高分子聚乙烯蜡、黑油膏、发泡剂AC，混炼60s，然后加入称取的炭黑SP5000、石蜡油P-2286T，混炼至125℃排气，然后再次混炼至160℃排胶，使用开炼机将混炼胶料压片并风冷裁片后停放；
c、二段混炼，使用密炼机将一段混炼胶混炼90s至60℃，然后加入称取的轻质碳酸钙、吸湿剂CaO、促进剂、硫磺，混炼至80℃排胶，并使用开炼机进行压片、出条。
5.一种车门密封条，包括内置有钢带的安装部，在所述安装部的一侧设有密封部，并在所述安装部的顶部设有向所述安装部的另一侧延伸的唇边，其特征在于：在所述密封部的外侧包覆有如权利要求1所述的密封条包覆橡胶，在所述唇边的外侧包覆有植绒层。
6.根据权利要求5所述的车门密封条，其特征在于：所述安装部及所述唇边由密实橡胶制成，所述密封部由海绵胶制成，在所述密封部与所述安装部之间围构形成有腔体。
7.根据权利要求6所述的车门密封条，其特征在于：所述安装部呈“U”形，在所述安装部内的一侧端面上形成有齿状部，相对于所述齿状部在所述安装部内的另一侧端面上形成有向所述齿状部一侧伸出的舌部。
8.一种制备如权利要求5所述的车门密封条的方法，其特征在于该方法包括如下的步骤：
a、挤出：采用复合挤出机共挤出所述车门密封条产品，挤出速度16～20m/min；
b、硫化，采用五段微波热风硫化炉进行硫化，前两段为微波加热风形式，后三段为纯热风形式，各段温度为260℃/260℃/260℃/250℃/250℃，微波功率分别为5.0±0.5KW和4.0±0.5KW；
c、冷却，采用水冷冷却，并使产品表面温度控制在80～100℃，然后采用风冷吹干产品表面水分；
d、涂胶，采用涂胶工装，在产品需植绒的表面涂抹胶水；
e、植绒，采用静电植绒方式在产品涂胶部位进行植绒；
f、固化，采用热风固化炉对植绒后产品进行固化，固化温度250℃；
g、冷却，采用水冷冷却并风冷吹干；
h、裁断，采用裁断机依据使用尺寸进行裁断。
9.根据权利要求8所述的车门密封条制备方法，其特征在于：
在步骤f和步骤g之间包括：
g0、成型，采用钢带成型机弯制成型；
在步骤g和步骤h之间包括：
h0、打孔，采用打孔机形成围构于密封部与安装部之间的腔体。
10.根据权利要求8所述的车门密封条制备方法，其特征在于：在步骤a之前包括：
a0、过滤，采用滤胶机对待挤出胶料进行过滤。
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