CN108623855A - 减震胶料及其制备方法和发动机悬置及汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种减震胶料及其制备方法和发动机悬置及汽车，本发明的减震胶料包括以下重量份原料：泰国烟片胶RSS3：70～95份，顺丁橡胶BR9000：5～30份，氧化锌：3～5份，硬脂酸：0.5～3份，防老剂6PPD:1.0～3.0份，防老剂S‑TMQ：0.8～2份，防老剂MB：1.0～2.0份，石蜡：2.0～5.0份，炭黑：10～60份，改性白炭黑R300:5～10份，石蜡油P2291：3～10份，分散剂42M：0.5～1份，硅烷偶联剂：1.5～3份，硫磺：0～2.5份，促进剂CBS：0～1.5份，促进剂DM：0～0.5份，促进剂TBTD‑70：0～0.6份，促进剂DTDM‑80：0～2.0份，DCP：0～5.0份，TAIC：0～3.0份。本发明的减震胶料通过顺丁橡胶以及炭黑、改性白炭黑R300的并用，以及各防老剂防护、增效作用和高粘度、高闪点且低倾点的石蜡油P2291的使用，可使得该减震胶料具有较好的耐低温性能。

Description

减震胶料及其制备方法和发动机悬置及汽车
技术领域
本发明涉及橡胶制备技术领域，特别涉及一种减震胶料。本发明还涉及一种制备该减震胶料的方法，以及一种由该减震胶料制成的发动机悬置，和装设有该发动机悬置的汽车。
背景技术
汽车上起减震作用的主要为发动机悬置、轴套及底盘衬套等，以发动机悬置为例，发动机悬置是指动力总成(包括发动机、离合器及变速器等)与车架或车身之间的弹性连接结构，发动机悬置的优劣直接关系到发动机与车体之间的震动传递，影响整车的NVH性能。好的发动机悬置应当能够充分减小由于发动机引起的震动、噪音，而延长零部件的使用寿命。发动机悬置的基本功能是固定并支撑动力总成，承受动力总成内部因发动机旋转和平移质量产生的往复惯性力及力矩，并承受汽车行驶过程中作用于动力总成的一切动态力。同时，发动机悬置还可隔离由于发动机激励而引起的车架或车身震动，隔离由于路面不平度及车轮受路面冲击而引起的震动向动力总成的传递。
目前，广泛应用的发动机悬置仍为橡胶悬置，橡胶的内摩擦要远高于金属材料，故其能有效的衰减震动，使冲击产生的震动尽快停止，而可有效的隔离发动机的震动。天然橡胶是从天然植物中获取的以异戊二烯为主要成分的天然高分子材料，其具有优异的回弹性，动态损失小，动静比低等特点，是最适合发动机悬置的生胶之一。
但天然橡胶为顺式1,4聚异戊二烯结晶型橡胶，在低于5℃时即逐渐结晶，而橡胶制成的发动机悬置经常要在低温下工作，低温环境中橡胶的松弛过程会变得很慢，其模量、硬度和分子内摩擦增大，弹性显著降低，由此会造成发动机悬置的刚度增加，工作能力下降，且在动态条件下尤为突出，从而会严重影响车辆的NVH性能。
此外，作为发动机悬置橡胶常用的增塑剂，芳烃油能够改善橡胶制品加工性能，平衡硫化橡胶硬度，不过芳烃油的倾点为13℃，在低于13℃条件下其粘度增加也会限制硫化橡胶分子链链段运动，从而导致发动机悬置动态条件下的刚度明显增加，而同样会造成车辆NVH性能的下降。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种减震胶料，以可使其具有较好的耐低温性能。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种减震胶料，其包括以下重量份原料：
泰国烟片胶RSS3：70～95份，顺丁橡胶BR9000：5～30份，氧化锌：3～5份，硬脂酸：0.5～3份，防老剂6PPD:1.0～3.0份，防老剂S-TMQ：0.8～2份，防老剂MB：1.0～2.0份，石蜡：2.0～5.0份，炭黑：10～60份，改性白炭黑R300:5～10份，石蜡油P2291：3～10份，分散剂42M：0.5～1份，硅烷偶联剂：1.5～3份，硫磺：0～2.5份，促进剂CBS：0～1.5份，促进剂DM：0～0.5份，促进剂TBTD-70：0～0.6份，促进剂DTDM-80：0～2.0份，DCP：0～5.0份，TAIC：0～3.0份。
进一步的，所述的炭黑为炭黑N550、炭黑N330、炭黑N774中的一种。
进一步的，该减震胶料包括以下重量份原料泰国烟片胶RSS3：70份，顺丁橡胶BR9000：30份，氧化锌：5份，硬脂酸：0.5份，防老剂6PPD：3份，防老剂S-TMQ：1.5份，防老剂MB：2份，石蜡：2份，炭黑N550：20份，改性白炭黑R300：5份，石蜡油P2291：3份，分散剂42M：1份，硅烷偶联剂：2份，DCP：5份，TAIC：2份。
本发明所述的减震胶料采用烟片胶，其强度较高，能够提高悬置胶料的拉伸强度，以保证胶料在较低动静比下的高强度，而提高产品的抗破坏能力。同时，并用顺丁橡胶，其玻璃化温度Tg为-105℃，在低温条件下仍具有优异的弹性和柔顺性，从而可改善材料的低温性能，使橡胶制品低温减震性能变化不大。
本发明的减震胶料以通用炭黑N330为主，而依据不同的阻尼角要求也可选用N550或N774。同时，本发明的减震胶料采用改性白炭黑R300以改善胶料的动态疲劳性，R300是一种通过高温气相法制造的特种气相法白炭黑，其平均粒径为150nm，比表面积约为20㎡/g，与传统填充剂相比，R300的初级粒子较大，粒子之间的接触面积较小，粒子之间主要通过较弱的范德华力而非较强的化学键连接，且粒子呈球形，因而其非常容易分散，此外其粒子间内摩擦也较小，可以有效提高硫化制品的耐疲劳性能。同时，R300还可改善炭黑等填料在胶料中的分散，而能够提高硫化制品的疲劳耐久性。
本发明的减震胶料，添加分散剂42M可改善炭黑及改性白炭黑R300在胶料中的分散性，而能够降低因分散不均所导致的耐久性下降的问题。本发明中采用防老剂6PPD、S-TMQ、MB、石蜡并用的防护体系，防老剂6PPD用于清除臭氧分子以进行防护，防老剂S-TMQ为高含量防老剂TMQ，其有效二、三聚体含量大于70％，远大于常规TMQ40％的有效二、三聚体含量，可在同等用量的情况下获得更佳的防护效果。防老剂MB通常被用作第二防老剂，其与TMQ并用可起到协同作用，而可得到热氧老化性能优异的流化橡胶。防老剂石蜡为物理防老剂，在使用过程中其可不断析出橡胶表面，而能够起到隔离臭氧与橡胶大分子接触的作用。
在减震胶料配方中受动静比及刚度需求，一般橡胶硬度控制在45～70度，且由于用于胶料软化及塑性提升的软化增塑剂为小分子物质，在高温条件下易挥发，致使橡胶制品热老化后硬度会增加，所以软化增塑剂的闪点、粘度以及与橡胶的相溶性等因素对硫化橡胶的耐热性至关重要。但通常选用的与天然橡胶相容性好，粘度及闪点高的芳烃油、环烷油等，其倾点随着粘度和闪点的提高也会升高，而增塑剂的倾点会直接影响硫化橡胶的低温性能。故，本发明的减震胶料采用高粘度高闪点链烷烃油即石蜡油P2291，从而可在保证高粘度、高闪点的同时也能够具有较低的倾点，以避免影响橡胶制品低温性能。
在胶料制备中硫化体系对橡胶低温性能的影响，主要考虑交联密度，随着交联密度的增加玻璃化转变温度Tg的增加减小，故本发明的减震胶料依据不同使用环境下的耐热要求，可采用普通硫化体系、半有效硫化体系、有效硫化体系或过氧化物硫化体系，其要求上以保证交联密度即可。
综上所述，本发明的减震胶料在泰国烟片胶RSS3的基础上，通过顺丁橡胶以及炭黑、改性白炭黑R300的并用，可在保证胶料耐热性的同时，降低低温条件下的刚度变化，而通过各防老剂防护、增效作用，以及高粘度、高闪点且低倾点的石蜡油P2291的使用，也可提高胶料的耐久性及避免胶料低温下阻尼和刚度的增加，从而可使得本发明的减震胶料具有较好的耐低温性能。
本发明还提供了制备如上所述的减震胶料的方法，其采用橡胶二段法混炼工艺，并包括如下步骤：
A段胶混炼，先将烟片胶和顺丁橡胶BR9000投入密炼机中混炼55～65s，再投入氧化锌、硬脂酸、防老剂6PPD、防老剂S-TMD、防老剂MB、石蜡、改性白炭黑R300、石蜡油P2291、分散剂42M和硅烷偶联剂混炼115～125s，继续投入炭黑混炼235～245s至130～135℃，排胶，进入开炼机出片；
B段胶混炼，将A段胶投入密炼机混炼55～65s，再投入硫磺、促进剂CBS、促进剂DM、促进剂TBTD-70、促进剂DTDM-80和DCP及TAIC混炼235～245s，待胶温降至110℃以下排胶，进入开炼机出片，冷却、风干。
进一步的，A段胶混炼中，投入氧化锌、硬脂酸、防老剂6PPD、防老剂S-TMD、防老剂MB、石蜡、改性白炭黑R300、石蜡油P2291、分散剂42M和硅烷偶联剂时的胶料温度大于80℃。
进一步的，A段胶混炼中，投入炭黑时的胶料温度大于80℃。
本发明的减震胶料制备方法，通过二段法混炼工艺，并限定原料组分的混合顺序及促进剂、硫磺等的加入时机、加入顺序，使各原料组分间能够充分配合，发挥协同作用，提高胶料的整体性能，同时限定原料投入及排胶温度、混炼时间等操作参数，可使获得的减震胶料性能更为优异。
本发明还提供了一种发动机悬置，所述发动机悬置由以上所述的减震胶料制成。
同时，本发明也提供了一种汽车，所述汽车装设有如上所述的发动机悬置。
本发明的发动机悬置及汽车通过采用如上的减震胶料，可使得发动机悬置具有较好的耐低温性能，而有利于提高发动机悬置的使用品质。
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。
本实施例涉及一种减震胶料，其具体包括以下重量份原料：泰国烟片胶RSS3：70～95份，顺丁橡胶BR9000：5～30份，氧化锌：3～5份，硬脂酸：0.5～3份，防老剂6PPD:1.0～3.0份，防老剂S-TMQ：0.8～2份，防老剂MB：1.0～2.0份，石蜡：2.0～5.0份，炭黑：10～60份，改性白炭黑R300:5～10份，石蜡油P2291：3～10份，分散剂42M：0.5～1份，硅烷偶联剂：1.5～3份，硫磺：0～2.5份，促进剂CBS：0～1.5份，促进剂DM：0～0.5份，促进剂TBTD-70：0～0.6份，促进剂DTDM-80：0～2.0份，DCP：0～5.0份，TAIC：0～3.0份。
其中，上述的炭黑为炭黑N550、炭黑N330、炭黑N774中的一种。而本实施例的减震胶料在制备时具体采用橡胶二段法混炼工艺，且其制备过程包括如下的步骤：
A段胶混炼，先将烟片胶和顺丁橡胶BR9000投入密炼机中混炼55～65s，优选60s，再投入氧化锌、硬脂酸、防老剂6PPD、防老剂S-TMD、防老剂MB、石蜡、改性白炭黑R300、石蜡油P2291、分散剂42M和硅烷偶联剂混炼115～125s，优选120s，继续投入炭黑混炼235～245s，优选240s，至130～135℃，优选130℃，排胶，进入开炼机出片；
B段胶混炼，将A段胶投入密炼机混炼55～65s，优选60s，再投入硫磺、促进剂CBS、促进剂DM、促进剂TBTD-70、促进剂DTDM-80和DCP及TAIC混炼235～245s，优选140s，待胶温降至110℃以下排胶，进入开炼机出片，冷却、风干。
在上述制备过程中，A段胶混炼中投入氧化锌、硬脂酸、防老剂6PPD、防老剂S-TMD、防老剂MB、石蜡、改性白炭黑R300、石蜡油P2291、分散剂42M和硅烷偶联剂时的胶料温度大于80℃。而投入炭黑时的胶料温度也大于80℃。
本实施例的减震胶料的具体制备实施例如下表所示，表中同时给出了与本实施例的减震胶料组分进行对比的对照案例的组分构成。
由上表可知，通过本发明的原料配比所制得的减震胶料有着较好的耐低温性能。
实施例二
本实施例涉及一种发动机悬置，该发动机悬置由实施例一所述的减震胶料制成。同时，本实施例还涉及一种汽车，该汽车装设有上述的发动机悬置。
本实施例的发动机悬置及汽车通过采用实施例一中的减震胶料，可使得发动机悬置具有较好的耐低温性能，而有利于提高发动机悬置的使用品质。
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 (8)

1.一种减震胶料，其特征在于，包括以下重量份原料：
泰国烟片胶RSS3：70～95份，顺丁橡胶BR9000：5～30份，氧化锌：3～5份，硬脂酸：0.5～3份，防老剂6PPD:1.0～3.0份，防老剂S-TMQ：0.8～2份，防老剂MB：1.0～2.0份，石蜡：2.0～5.0份，炭黑：10～60份，改性白炭黑R300:5～10份，石蜡油P2291：3～10份，分散剂42M：0.5～1份，硅烷偶联剂：1.5～3份，硫磺：0～2.5份，促进剂CBS：0～1.5份，促进剂DM：0～0.5份，促进剂TBTD-70：0～0.6份，促进剂DTDM-80：0～2.0份，DCP：0～5.0份，TAIC：0～3.0份。
2.根据权利要求1所述的减震胶料，其特征在于：所述的炭黑为炭黑N550、炭黑N330、炭黑N774中的一种。
3.根据权利要求2述的减震胶料，其特征在于，包括以下重量份原料：泰国烟片胶RSS3：70份，顺丁橡胶BR9000：30份，氧化锌：5份，硬脂酸：0.5份，防老剂6PPD：3份，防老剂S-TMQ：1.5份，防老剂MB：2份，石蜡：2份，炭黑N550：20份，改性白炭黑R300：5份，石蜡油P2291：3份，分散剂42M：1份，硅烷偶联剂：2份，DCP：5份，TAIC：2份。
4.一种制备如权利要求1所述的减震胶料的方法，其特征在于，该方法采用橡胶二段法混炼工艺，并包括如下步骤：
A段胶混炼，先将烟片胶和顺丁橡胶BR9000投入密炼机中混炼55～65s，再投入氧化锌、硬脂酸、防老剂6PPD、防老剂S-TMD、防老剂MB、石蜡、改性白炭黑R300、石蜡油P2291、分散剂42M和硅烷偶联剂混炼115～125s，继续投入炭黑混炼235～245s至130～135℃，排胶，进入开炼机出片；
B段胶混炼，将A段胶投入密炼机混炼55～65s，再投入硫磺、促进剂CBS、促进剂DM、促进剂TBTD-70、促进剂DTDM-80和DCP及TAIC混炼235～245s，待胶温降至110℃以下排胶，进入开炼机出片，冷却、风干。
5.根据权利要求4所述的减震胶料的制备方法，其特征在于：A段胶混炼中，投入氧化锌、硬脂酸、防老剂6PPD、防老剂S-TMD、防老剂MB、石蜡、改性白炭黑R300、石蜡油P2291、分散剂42M和硅烷偶联剂时的胶料温度大于80℃。
6.根据权利要求4所述的减震胶料的制备方法，其特征在于：A段胶混炼中，投入炭黑时的胶料温度大于80℃。
7.一种发动机悬置，其特征在于：所述发动机悬置由权利要求1至3中任一项所述的减震胶料制成。
8.一种汽车，其特征在于：所述汽车装设有如权利要求7所述的发动机悬置。
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