CN114149639A - 一种汽车密封条混炼胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车密封条混炼胶，由以下重量百分比的组分组成：三元乙丙橡胶33.5‑36.5％，炭黑10.7‑18.23％，填料21.39‑46.88％，阻燃剂10.70‑36.46％，软化增塑剂4.01％‑39.44％其它配合剂1.69‑1.74％，硫化促进剂5.13‑5.27％。本发明产品具有适宜的刚度，阻燃性高，电阻性优异，具有良好的耐天候性，且物理性能、加工工艺性能优良。
Description
技术领域
本发明涉及一种橡胶，特别涉及一种汽车密封条混炼胶及其制备方法。
背景技术
随着国际经济的发展和汽车交通工具的普及越来越广，汽车密封条的出口需求量和国内需求量逐年增加，由于其汽车阻燃密封材料价格相当，而且密封的同时密封条的阻燃性较好，能够使汽车在高速行驶过程中保持良好的阻燃密封效果，并且这种密封条还具有良好的隔音、隔温、减震、装饰的作用。汽车使用阻燃密封条，还可以节省大量金属材料，取得较大的经济效益，还可以减少金属腐蚀生锈方面的变化，相应的密封有关项目养护工作量。因此阻燃密封条在我国和世界汽车行业被大量推广使用。
但是在汽车长期使用密封条后，密封条的隔音和阻燃效果会降低，汽车密封条通常加装在车门和门底边、前机盖、后备箱以及B柱之间，在些地方受汽车磨损比较严重，密封条隔音密封效果会显著降低，造成汽车密封性保温性性能下降，密封条属于橡胶制品在汽车密封中长期使用下老化性、阻燃性会降低。汽车在高速行驶的过程中速度较快，增加了密封条在高温中与空气较激烈的摩擦，加速了密封条的老化使汽车隔音、隔热、减震性能的降低，车辆高速行驶中也很容易导致密封条的缝隙塞满沙尘，时间久了会出现异响和腐蚀，这些因素都会降低密封条阻燃性的作用，给汽车安全造成一定的因素。传统的汽车密封条有三元乙丙橡胶密封条、硅橡胶密封条、氯丁胶密封条、丁腈胶密封条等，硅橡胶密封条价格较贵，而且物理机械性能差，强度低，同时也不耐油。氯丁橡胶密封条耐寒性不好，同时相对密度也比较大，生产成本较高。丁腈橡胶密封条缺点与耐臭氧、耐天候老化性较差，在长期使用中容易龟裂，耐寒性、耐低温性也不好。热塑性硫化胶(TPV)密封条具有橡胶的柔性和弹性，可用塑料加工的方法进行生产，无需硫化，废料也可以进行回收、并再次利用，但该胶种的密封条耐压缩永久变形和耐磨耗等不好。
三元乙丙橡胶密封条综合性能优异，具有突出的耐臭氧耐天候老化性，优良的耐候性，很好的耐高温，低温性能，突出的耐化学腐蚀性，三元乙丙密封条能够耐多种极性溶剂，而且三元乙丙橡胶的相对密度较小。使用的范围-60～150℃之间。以其使用范围广，综合性能优异，得到国内外行业企业对的认可。三元乙丙橡胶密封阻燃密封条良好的绝缘性、阻燃性也被广泛应用于铁路线上。它的主要作用是缓冲列车通过路轨时所产生的高速振动和冲击，保护路基和轨枕，并对信号系统进行绝缘，和预防高温条件下燃烧。
随着近年来环境状况的恶化，露天使用的橡胶件的耐候性成为影响产品寿命的重要因素。目前国内使用的配方多数并没有考虑产品的耐候性和阻燃性，使部分产品可能会出现龟裂、变形的情况，影响使用及安全性。
亟待研发一种安全耐用环保的汽车密封条混炼胶。
发明内容
本发明即是针对以上问题所作出的一种汽车密封条混炼胶及其制作方法。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种汽车密封条混炼胶，按质量份数，其组成成分如下：
三元乙丙橡胶:33.5-36.5％，
炭黑10.7-18.23％，
填料21.39-46.88％，
阻燃剂10.70-36.46％
软化增塑剂4.01％-39.44％，
其它配合剂1.69-1.74％，
硫化促进剂5.13-5.27％。
优选的，所述集装箱密封条阻燃混炼胶，组成成分如下：
三元乙丙橡胶:35％，
炭黑10.70％，
填料21.39％，
阻燃剂21.39％，
软化增塑剂33.42％，
其它配合剂1.74％，
硫化促进剂5.13％。
所述三元乙丙橡胶的牌号为KEP980N、EP4045M，三元乙丙橡胶具有优异的性能如：耐天候老化性能优异、耐热性能优异、耐绝缘性能和耐电晕性能有一半、耐臭氧性能优异等等。三元乙丙橡胶能够在阳光、潮湿、寒冷的自然环境中使用。含碳的乙丙橡胶硫化胶在阳光下暴晒三年仍能够不发生龟裂现象。乙丙橡胶对各种极性化学药品和酸碱的抗性好，长时间接触变化不大，同时乙丙橡胶还具有良好的弹性和抗压缩变形性。由于乙丙橡胶的密度较小易容纳补强剂、软化剂，可进行高填充配合，降低成本。
所述炭黑为N550快压出炉炭黑，具有中等补强作用，结构较高，粒子表面光滑，尤其是能赋予胶料以较高的挺性，压出速度快，压出物表面光滑。其补强能力比其他软质炭黑都高，耐磨性也比较好。硫化胶的耐高温性能以及导热性能良好，特别是弹性和复原性好。
所述填充剂为TAB，用于提高胶料的粘度、增大挺性，减少收缩率，是炭黑和石墨的良好分散剂。
所述的软化增塑剂MP100H、HT-106,用于在橡胶加工中增加胶料的可塑性，流动性，粘着性，便于压延和成型等工艺操作，以及有助于粉末状配合剂分散和降低混炼温度。
所述配合剂为ZNO-805、SA、MA-L16等的混合物。ZNO-805 可提高胶料的交联密度、活化整个硫化体系、提高硫化胶的耐老化性能。SA具有软化和增速的作用也有利于炭黑充分扩散。MA-L16橡胶加工助剂，可以提高配合剂在混炼时分散均与，使胶料易加工。
所述硫化促进剂为硫磺、促进剂TT、CZ、M、ZBEC-80、ZDTP-50、 DM-75、TBZTD防焦剂EC-80和硫载体DTDM的混合物。
本发明还提供一种汽车密封条混炼胶的制备方法，根据配方的性能要求特点，制备步骤如下。
(1)备料，备料顺序如下：
三元乙丙橡胶→活性配合剂(小料)→炭黑、填充剂→软化增塑剂→加工助剂剂→硫化促进剂；
(2)第一道混炼，将三元乙丙橡胶和其他配合剂先投入密炼机中进行混炼，混炼时间60s；再将补强填充剂和软化增塑剂投入到密炼机中，混炼时间80s，当混炼温度达到140℃后并在保持60s后进行上顶栓清扫；再混炼40-60s后再次清扫；最后再混炼50-70s后卸料出片，制成A混炼胶备用；
(3)第二道混炼，将A混炼胶加入硫化促进剂，混炼60-80秒，清扫后再次混炼30-60秒，保证混炼分散充分后下片备用。
本发明采用三元乙丙橡胶为主胶，价格低廉且具有良好的耐天候老化性、耐低温性和耐高温，以及良好的耐各种化学试剂和良好的耐臭氧性。通过活性剂和加工分散助剂配合可改善胶料在混炼时的分散均与。使用炭黑和填充剂填充已达到产品所要求的刚度。炭黑具有能改善橡胶的力学性能，如提高拉伸强度、耐磨性、撕裂强度和定伸应力，从而达到提高使用性能、延长使用寿命的作用。考虑到产品的容量轻，伸缩强度大，不吸水以及产品环保等特性，以及混炼时容易混炼，则该胶料添加软化剂，使用MP100H、HT-106来增加胶料的加工性能。传统的汽车密封条胶料中没有阻燃剂，很不稳定，在汽车行业中特别是汽车在高速行驶中容易发生安全隐患。本发明使用阻燃剂三氧化二锑作为阻燃剂，可以很好的进行防护不易在高温空气中摩擦点燃，而且赋予胶料更好的耐热性。本发明的产品具有良好的物理性能，耐磨性好，电阻大，压缩永久变形低，可满足汽车集装箱阻燃密封混炼胶的的性能要求，且具有更好的耐热、耐候性。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1-4
按照以下步骤制造本发明所涉及的汽车密封混炼胶的备胶，根据表1的配比，依次把原材料称量准确，搁置备用。
第一道混炼，将三元乙丙橡胶和其他配合剂先投入密炼机中进行混炼，混炼时间60s；投入配合剂小料，混炼时间为60s，再将补强填充剂投入到密炼机中，混炼温度达到140℃后并在保持60s后进行上顶栓清扫；投入防老剂，再混炼40-60s后再次清扫；最后再混炼50-70s 后卸料出片，制成A混炼胶备用；
第二道混炼，将A混炼胶加入硫化促进剂，混炼60-90秒，清扫后再次混炼30-60秒，保证混炼分散充分后下片备用。
表1为实施例1～4中的成分按其质量分数的配比。
表1
表2为实施例1-4的混炼时间。
表2
表3为实施例1-4所制成的铁道轨枕垫板用耐候性混炼胶的性能参数。
表3
①检测方法参照TBT2626-1995附录A
②检测方法参照TBT2626-1995附录B
从表3可以看到，本发明的汽车密封混炼胶具有以下特点：
首先，以三元乙丙橡胶KEP980N为主胶，耐天候老化性能和耐高温性能优异，耐低温性能和耐各种化学药品腐蚀性能优异，耐臭氧性能优异等且价格低廉，并用其他的三元乙丙橡胶EP4045M等橡胶以改善混炼胶的乙烯含量。其次，以炭黑作为主要补强剂，可赋予胶料良好的电阻性能和提高硫化胶的拉伸强度，并用部分其他填料可改善胶料的粘性，和增大胶料的挺行。四个实施例的样品均能满足集装箱密封条的使用要求，且耐臭氧性能和阻燃性能优异。在满足性能要求的前提下，可根据三元乙丙橡胶的乙烯含量的变化，合理选取最优性价比的配合方案。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种汽车密封条混炼胶，其特征在于，按质量分数，其组成部分如下：
三元乙丙橡胶:33.5-36.5％，
炭黑10.7-18.23％，
填料21.39-46.88％，
阻燃剂10.70-36.46％
软化增塑剂4.01％-39.44％
其它配合剂1.69-1.74％，
硫化促进剂5.13-5.27％；
所述其他配合剂为氧化锌、硬脂酸和加工助剂的混合物。
2.根据权利要求1所述的汽车密封条混炼胶，其特征在于，所述三元乙丙橡胶为牌号为KEP980N、EP4045M(SH)的混合物。
3.根据权利要求1所述的汽车密封条混炼胶，其特征在于，所述炭黑为N550。
4.根据权利要求1所述的汽车密封条混炼胶，其特征在于，所述填充剂为OMYACARB 5T和TAB的混合物。
5.根据权利要求1所述的汽车密封条混炼胶，其特征在于，所述软化增塑剂为MP100H、HT-106、PARA23的混合物。
6.根据权利要求1所述的汽车密封条混炼胶，其特征在于，所述加工助剂为MA-L16。
7.根据权利要求1所述的汽车密封条混炼胶，其特征在于，所述硫化促进剂为S-80E、DTDM-80、M、EC-80、ZBEC-70、ZDTP-50、DM-75、CZ-80E、TBZTD、CAO-80的混合物。
8.根据权利要求1～7任一所述的一种汽车密封条混炼胶的制备方法，其特征在于：依次包括以下步骤：
(1)备料，备料顺序如下：
三元乙丙橡胶→炭黑、填充剂→软化增塑剂→活性剂、其它配合剂→硫化促进剂；
(2)第一道混炼，将三元乙丙橡胶和其他配合剂先投入密炼机中进行混炼，混炼时间60s；再将活性剂和加工助剂投入密炼机中进行混炼，混炼时间为60s后，再将补强填充剂和软化增塑剂投入到密炼机中，混炼时间为60s，当混炼温度达到140℃后并在保持30s后进行上顶栓清扫；再混炼30-50s后再次清扫；最后再混炼60s后卸料出片，制成A混炼胶备用；
(3)第二道混炼，将A混炼胶加入硫化促进剂，混炼60-80秒，清扫后再次混炼40-60秒，保证混炼分散充分后下片备用。
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