CN109021343A - 用于汽车线束的耐热抗老化复合橡胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于汽车线束的耐热抗老化复合橡胶及其制备方法，该耐热抗老化复合橡胶包括以下原料：橡胶基底、骨架填料、耐热复合材料、纳米氧化锌、甲基三乙氧基硅烷、脂肪酸、防老剂MC‑N‑4(苯胺基苯基)马来酰亚胺、增塑剂、硫化体系。本发明的耐热抗老化复合橡胶采用耐热抗老化橡胶基底，添加耐热复合材料和硫化体系等，使得制备得到的橡胶具有较好的拉伸强度，耐热和防老化性能，所制的产品具有较好的耐热性能和机械强度，有利于汽车线束的保护和整体车内构造的完整性。

Description

用于汽车线束的耐热抗老化复合橡胶及其制备方法
技术领域
本发明属于线束橡胶领域，具体涉及用于汽车线束的耐热抗老化复合橡胶及其制备方法。
背景技术
汽车线束橡胶件是指为保证良好的防水、线束保护、线束平滑过渡等性能，而在车身钣金线束过孔处使用的弹性橡胶零件，主要分布在发动机与驾驶室接口处、前舱与驾驶室接口处(左右共两处)、四门与车厢接口处、油箱进口处。汽车线束橡胶件虽然占整车线束的比重并不高，但所起的作用却不容忽视。
发明内容
鉴于以上所述，本发明的目的在于提供一种用于汽车线束的耐热抗老化复合橡胶及其制备方法，采用耐热橡胶为基底，复配耐热复合材料和硫化体系等，制备得到的橡胶耐热、抗老化，机械强度较好，有利于汽车线束的保护和整体车内构造的完整性。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：用于汽车线束的耐热抗老化复合橡胶，由以下重量份的原料组成：橡胶基底100-130份、骨架填料12-28份、耐热复合材料5-10份、纳米氧化锌1.2-2.5份、甲基三乙氧基硅烷0.5-0.9份、脂肪酸0.7-1.2份、防老剂MC-N-4(苯胺基苯基)马来酰亚胺1-2.6份、增塑剂3-5份、硫化体系2-4份；其中，所述耐热复合材料的制备步骤如下：
(1)按重量份数计，称取3-5份膨胀石墨、1.5-3份纳米氧化镁、0.4-0.7份纳米二氧化铈和2-3.5份季戊四醇硬脂酸酯混合搅拌均匀，再加入2-4份全氟聚醚搅拌混合均匀；
(2)将步骤(1)所得的混合物置于球磨机中研磨4-6h后取出，再将取出的混合物置于真空干燥箱中60-80℃下干燥6-8h，得到耐热复合材料。
所述橡胶基底为氢化丁腈橡胶、硅橡胶、天然橡胶和氟橡胶的复配物；其中，氢化丁腈橡胶、硅橡胶、天然橡胶和氟橡胶的重量份比为(5-8)：(2-4)：(0.8-1.3)：1。
所述骨架填料为气相白炭黑、超细活性碳酸钙和煅烧高岭土的的复配物；其中，气相白炭黑、超细活性碳酸钙和煅烧高岭土的重量份比为(4-7)：(2-3)：1。
所述增塑剂为对苯二甲酸二辛酯DOTP和环氧大豆油的复配物；其中，对苯二甲酸二辛酯DOTP和环氧大豆油的重量份比为(1.3-2.8)：1。
所述硫化体系为硫化剂BIBP和二甲基丙烯酸锌的复配物；其中，硫化剂BIBP和二甲基丙烯酸锌的重量份比为(1.2-2.5):1。
上述用于汽车线束的耐热抗老化复合橡胶的制备方法，包括以下步骤：
1)向密炼机中加入预定比例的橡胶基底、脂肪酸和增塑剂进行混炼，加料完毕后缓慢升温至125-135℃混炼，混炼时间为3-5h，制成混合橡胶基底；
2)再向步骤1)所得的混合橡胶基底中加入预定比例的骨架填料、耐热复合材料、纳米氧化锌、甲基三乙氧基硅烷和防老剂MC-N-4(苯胺基苯基)马来酰亚胺，加料完毕后缓慢升温至155-165℃混炼，混炼时间为6-8h，制成母料；
3)将步骤2)所得的母料和硫化体系共混后进行两次硫化处理，即得用于汽车线束的耐热抗老化复合橡胶。
在步骤3)中，所述两次硫化处理为第一次硫化处理和第二次硫化处理；其中，第一次硫化处理的硫化温度为：130-145℃，硫化时间为25-35min，硫化压力为12-15MPa；第二次硫化处理的硫化温度为：175-190℃，硫化时间为2-4h，硫化压力为12-15MPa。
本发明的有益效果：本发明的耐热抗老化复合橡胶采用耐热抗老化橡胶基底，添加耐热复合材料和硫化体系等，使得制备得到的橡胶具有较好的拉伸强度，耐热和防老化性能，所制的产品具有较好的耐热性能和机械强度，有利于汽车线束的保护和整体车内构造的完整性。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不局限于这些实施例。实施例中，所有原料均为市售品。
实施例1
用于汽车线束的耐热抗老化复合橡胶，由以下重量份的原料组成：
橡胶基底120份、骨架填料25份、耐热复合材料8份、纳米氧化锌2.1份、甲基三乙氧基硅烷0.7份、脂肪酸1份、防老剂MC-N-4(苯胺基苯基)马来酰亚胺2.1份、增塑剂4份、硫化体系3.6份；其中，所述耐热复合材料的制备步骤如下：
(1)按重量份数计，称取4份膨胀石墨、2.3份纳米氧化镁、0.6份纳米二氧化铈和3.2份季戊四醇硬脂酸酯混合搅拌均匀，再加入3.5份全氟聚醚搅拌混合均匀；
(2)将步骤(1)所得的混合物置于球磨机中研磨6h后取出，再将取出的混合物置于真空干燥箱中80℃下干燥8h，得到耐热复合材料。
所述橡胶基底为氢化丁腈橡胶、硅橡胶、天然橡胶和氟橡胶的复配物；其中，氢化丁腈橡胶、硅橡胶、天然橡胶和氟橡胶的重量份比为6：3：1.2：1。
所述骨架填料为气相白炭黑、超细活性碳酸钙和煅烧高岭土的的复配物；其中，气相白炭黑、超细活性碳酸钙和煅烧高岭土的重量份比为6：2.5：1。
所述增塑剂为对苯二甲酸二辛酯DOTP和环氧大豆油的复配物；其中，对苯二甲酸二辛酯DOTP和环氧大豆油的重量份比为2.2：1。
所述硫化体系为硫化剂BIBP和二甲基丙烯酸锌的复配物；其中，硫化剂BIBP和二甲基丙烯酸锌的重量份比为2.2:1。
上述用于汽车线束的耐热抗老化复合橡胶的制备方法，包括以下步骤：
1)向密炼机中加入预定比例的橡胶基底、脂肪酸和增塑剂进行混炼，加料完毕后缓慢升温至130℃混炼，混炼时间为4h，制成混合橡胶基底；
2)再向步骤1)所得的混合橡胶基底中加入预定比例的骨架填料、耐热复合材料、纳米氧化锌、甲基三乙氧基硅烷和防老剂MC-N-4(苯胺基苯基)马来酰亚胺，加料完毕后缓慢升温至160℃混炼，混炼时间为8h，制成母料；
3)将步骤2)所得的母料和硫化体系共混后进行两次硫化处理，即得用于汽车线束的耐热抗老化复合橡胶。
在步骤3)中，所述两次硫化处理为第一次硫化处理和第二次硫化处理；其中，第一次硫化处理的硫化温度为：140℃，硫化时间为30min，硫化压力为14MPa；第二次硫化处理的硫化温度为：185℃，硫化时间为4h，硫化压力为14MPa。
实施例2
用于汽车线束的耐热抗老化复合橡胶，由以下重量份的原料组成：橡胶基底126份、骨架填料26份、耐热复合材料8份、纳米氧化锌2.3份、甲基三乙氧基硅烷0.8份、脂肪酸1.1份、防老剂MC-N-4(苯胺基苯基)马来酰亚胺2.4份、增塑剂4.3份、硫化体系4份；其中，所述耐热复合材料的制备步骤如下：
(1)按重量份数计，称取4份膨胀石墨、2.3份纳米氧化镁、0.6份纳米二氧化铈和3.2份季戊四醇硬脂酸酯混合搅拌均匀，再加入3.5份全氟聚醚搅拌混合均匀；
(2)将步骤(1)所得的混合物置于球磨机中研磨6h后取出，再将取出的混合物置于真空干燥箱中80℃下干燥8h，得到耐热复合材料。
所述橡胶基底为氢化丁腈橡胶、硅橡胶、天然橡胶和氟橡胶的复配物；其中，氢化丁腈橡胶、硅橡胶、天然橡胶和氟橡胶的重量份比为6：3：1.2：1。
所述骨架填料为气相白炭黑、超细活性碳酸钙和煅烧高岭土的的复配物；其中，气相白炭黑、超细活性碳酸钙和煅烧高岭土的重量份比为6：2.5：1。
所述增塑剂为对苯二甲酸二辛酯DOTP和环氧大豆油的复配物；其中，对苯二甲酸二辛酯DOTP和环氧大豆油的重量份比为2.2：1。
所述硫化体系为硫化剂BIBP和二甲基丙烯酸锌的复配物；其中，硫化剂BIBP和二甲基丙烯酸锌的重量份比为2.2:1。
上述用于汽车线束的耐热抗老化复合橡胶的制备方法，包括以下步骤：
1)向密炼机中加入预定比例的橡胶基底、脂肪酸和增塑剂进行混炼，加料完毕后缓慢升温至130℃混炼，混炼时间为4h，制成混合橡胶基底；
2)再向步骤1)所得的混合橡胶基底中加入预定比例的骨架填料、耐热复合材料、纳米氧化锌、甲基三乙氧基硅烷和防老剂MC-N-4(苯胺基苯基)马来酰亚胺，加料完毕后缓慢升温至160℃混炼，混炼时间为8h，制成母料；
3)将步骤2)所得的母料和硫化体系共混后进行两次硫化处理，即得用于汽车线束的耐热抗老化复合橡胶。
在步骤3)中，所述两次硫化处理为第一次硫化处理和第二次硫化处理；其中，第一次硫化处理的硫化温度为：140℃，硫化时间为30min，硫化压力为14MPa；第二次硫化处理的硫化温度为：185℃，硫化时间为4h，硫化压力为14MPa。
试验例
对本发明制得的耐热抗老化复合橡胶进行热空气老化试验，按照GB/T3512-2001标准测试，老化条件：175℃,96h。并对老化前后的耐热复合橡胶进行拉伸强度测试，测试方法按照GB/T528-1998标准。其部分技术参数如下：
从表中可看出，本发明制得的耐热抗老化复合橡胶，具有较好的拉伸强度和耐热性能，且制备方法较简单。

Claims (7)

1.用于汽车线束的耐热抗老化复合橡胶，其特征在于，由以下重量份的原料组成：橡胶基底100-130份、骨架填料12-28份、耐热复合材料5-10份、纳米氧化锌1.2-2.5份、甲基三乙氧基硅烷0.5-0.9份、脂肪酸0.7-1.2份、防老剂MC-N-4(苯胺基苯基)马来酰亚胺1-2.6份、增塑剂3-5份、硫化体系2-4份；其中，所述耐热复合材料的制备步骤如下：
(1)按重量份数计，称取3-5份膨胀石墨、1.5-3份纳米氧化镁、0.4-0.7份纳米二氧化铈和2-3.5份季戊四醇硬脂酸酯混合搅拌均匀，再加入2-4份全氟聚醚搅拌混合均匀；
(2)将步骤(1)所得的混合物置于球磨机中研磨4-6h后取出，再将取出的混合物置于真空干燥箱中60-80℃下干燥6-8h，得到耐热复合材料。
2.根据权利要求1所述的用于汽车线束的耐热抗老化复合橡胶，其特征在于，所述橡胶基底为氢化丁腈橡胶、硅橡胶、天然橡胶和氟橡胶的复配物；其中，氢化丁腈橡胶、硅橡胶、天然橡胶和氟橡胶的重量份比为(5-8)：(2-4)：(0.8-1.3)：1。
3.根据权利要求1所述的用于汽车线束的耐热抗老化复合橡胶，其特征在于，所述骨架填料为气相白炭黑、超细活性碳酸钙和煅烧高岭土的的复配物；其中，气相白炭黑、超细活性碳酸钙和煅烧高岭土的重量份比为(4-7)：(2-3)：1。
4.根据权利要求1所述的用于汽车线束的耐热抗老化复合橡胶，其特征在于，所述增塑剂为对苯二甲酸二辛酯DOTP和环氧大豆油的复配物；其中，对苯二甲酸二辛酯DOTP和环氧大豆油的重量份比为(1.3-2.8)：1。
5.根据权利要求1所述的用于汽车线束的耐热抗老化复合橡胶，其特征在于，所述硫化体系为硫化剂BIBP和二甲基丙烯酸锌的复配物；其中，硫化剂BIBP和二甲基丙烯酸锌的重量份比为(1.2-2.5):1。
6.权利要求1-5任意一项所述的用于汽车线束的耐热抗老化复合橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)向密炼机中加入预定比例的橡胶基底、脂肪酸和增塑剂进行混炼，加料完毕后缓慢升温至125-135℃混炼，混炼时间为3-5h，制成混合橡胶基底；
2)再向步骤1)所得的混合橡胶基底中加入预定比例的骨架填料、耐热复合材料、纳米氧化锌、甲基三乙氧基硅烷和防老剂MC-N-4(苯胺基苯基)马来酰亚胺，加料完毕后缓慢升温至155-165℃混炼，混炼时间为6-8h，制成母料；
3)将步骤2)所得的母料和硫化体系共混后进行两次硫化处理，即得用于汽车线束的耐热抗老化复合橡胶。
7.根据权利要求6所述的用于汽车线束的耐热抗老化复合橡胶的制备方法，其特征在于，在步骤3)中，所述两次硫化处理为第一次硫化处理和第二次硫化处理；其中，第一次硫化处理的硫化温度为：130-145℃，硫化时间为25-35min，硫化压力为12-15MPa；第二次硫化处理的硫化温度为：175-190℃，硫化时间为2-4h，硫化压力为12-15MPa。
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