CN115873334B

CN115873334B - 一种减震阻尼橡胶件胶料及其制备方法

Info

Publication number: CN115873334B
Application number: CN202211703373.6A
Authority: CN
Inventors: 戚淦超; 陈翔; 刘柏阳
Original assignee: Changzhou Langbo Sealing Technology Co ltd
Current assignee: Changzhou Langbo Sealing Technology Co ltd
Priority date: 2022-12-29
Filing date: 2022-12-29
Publication date: 2024-05-14
Anticipated expiration: 2042-12-29
Also published as: CN115873334A

Abstract

本发明属于橡塑减振阻尼技术领域，具体涉及一种减震阻尼橡胶件胶料及其制备方法。减震阻尼橡胶件胶料按照质量份数的组成为：乙烯丙烯酸酯橡胶100份，乙丙橡胶2～15份，填料20～100份，增塑剂0～25份，活性剂1～10份，加工助剂0.5～8份，防老剂0.5～6份，硫化助剂1～6份，硫化剂0.5～5份，所述填料由不同粒径、不同结构度的炭黑复合而成，所述活性剂由不同表面活性剂共混组成。本发明制备的阻尼橡胶材料，具有加工工艺性能好，耐‑40～175℃以上的高低温，以及耐机油的特点，同时产品能够满足相应工况条件下高频震动阻尼和长寿命的使用要求。

Description

一种减震阻尼橡胶件胶料及其制备方法

技术领域

本发明属于橡塑减振阻尼技术领域，具体涉及一种曲轴扭转阻尼橡胶环胶料及其制备方法。

背景技术

发动机曲轴在实际运转过程中承受的扭矩呈周期性变化。扭矩的不平衡会使得曲轴产生扭转振动(以下简称“扭振”)，严重的扭振会使曲轴强度降低；同时，曲轴的扭振也影响前端齿轮系统、配气正时系统的正常工作。阻尼橡胶环作为缓解曲轴扭振的主要减振部件，其与发动机曲轴的匹配是影响轴系动力学、噪声-振动-不平顺性(NVH)性能、曲轴可靠性的重要因素，合理的曲轴阻尼橡胶环匹配方案能够明显改善轴系的扭转振幅、扭转应力等，从而有效避免扭振引起的曲轴断裂等故障。

发动机曲轴系统的扭转运动一方面会造成整车的振动，另一方面对改善整车的噪声控制方面影响也很大。曲轴扭转减震器是一种减少曲轴扭转方向振动的有效措施，它通过调节轴系的固有频率和刚度来达到减少曲轴自身扭转振动幅值的目的，这种方法成本低、同样可以达到提高发动机寿命的目的。

橡胶作为一种比较常见的减振阻尼材料，具有加工方便、性能优良以及价格便宜等特点，可以广泛应用在曲轴扭转减振器中。作为扭转减振器的主要功能，通过使扭转减振器的固有频率与随着发动机的驱动而在曲轴上产生的固有频率匹配，从而减少曲轴的振动，以及经由皮带向辅助设备例如交流发电机和空调等传递动力。

通常对在扭转减振器中使用的橡胶材料的有如下的几点要求：

(1)为了调整固有振动频率，对用于扭转减振器的橡胶材料要求硬度范围50～80邵A硬度；

(2)要求温度引起的固有振动频率的变化较少，橡胶材料的弹性模量的温度依赖性必须良好；

(3)为了降低曲轴振动，要求橡胶材料的损耗因子tanδ(粘性模量/弹性模量)在广泛的温度范围内较大；

(4)由于扭转减振器在高温侧的使用温度通常会超过100℃甚至150℃，因此对橡胶材料的耐热性和高温耐久性要求较高。

在专利CN104854189-扭力减振器用EPDM组合物，提到的橡胶阻尼环产品使用的是EPDM三元乙丙橡胶，但是这种橡胶材料在使用工况环境下可能会接触到机油等油性介质，导致材料的溶胀失效；同时EPDM材料的使用极限温度只有150℃，产品的高温使用寿命不足。在专利CN100351288C-直接将橡胶粘结至至少一种第二基材的方法及所得的制品，提到的橡胶阻尼件硫化完成后依靠化学粘合剂将其粘结到金属环之间固定，但是这种方法制备的扭转减振器由于主要是依靠化学胶粘剂，该化学胶粘剂对环境是不利的，同时胶粘剂的失效可能会造成减振器严重损害并损害发动机。

发明内容

针对上述现有技术的一些缺点，本发明的目的是提供一种耐油耐高温阻尼性能优异的乙烯丙烯酸酯橡胶。其优点在于该胶料具有优异的阻尼性能以及耐机油和长期的耐高温性能。阻尼橡胶环的安装是依靠两环之间的机械约束与内环和外环结合。

本发明的首要目的在于提供一种减震阻尼橡胶件胶料，该胶料具有混炼加工性能和硫化加工性能好、耐油耐高低温性能以及阻尼性能优异等。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

所述阻尼橡胶环胶料按照质量份数的组成为：

其中乙烯丙烯酸酯橡胶包括二元聚合物(由乙烯和甲基丙烯酸酯共聚而成)或/和三元聚合物(由乙烯、甲基丙烯酸酯和羧基型硫化单元共聚组成)，玻璃化转变温度为-20～-50℃，门尼粘度[ML(1+4)100℃]为10～40MU，MU为门尼粘度单位。作为优选乙烯丙烯酸酯橡胶为三元聚合物系列，玻璃化转变温度为-25～-35℃，门尼粘度[ML(1+4)100℃]为20～35MU，MU为门尼粘度单位。

其中乙丙橡胶包括二元乙丙橡胶或/和三元乙丙橡胶，乙烯质量份数40～71％，第三单体ENB含量为0～10％，门尼粘度[ML(1+4)125℃]为10～100MU，MU为门尼粘度单位。

优选乙丙橡胶为二元乙丙橡胶，乙烯质量份数40～70％，门尼粘度[ML(1+4)125℃]为40～60MU，MU为门尼粘度单位。或者三元乙丙橡胶，乙烯质量份数40～70％，第三单体ENB含量为1～5％，门尼粘度[ML(1+4)125℃]为40～60MU，MU为门尼粘度单位。乙丙橡胶的使用，可以显著提高乙烯丙烯酸酯橡胶的热老化稳定性能，可以保证橡胶环产品在高温工况使用一段时间后，硬度、强度、伸长率等变化率较小，对阻尼性能的变化影响较小，保持阻尼环的长期使用性能。

进一步优选，乙烯丙烯酸酯橡胶由美国杜邦公司乙烯丙烯酸酯橡胶Vamac IP；美国杜邦公司乙烯丙烯酸酯橡胶Vamac G组成。

进一步优选，乙丙橡胶为韩国锦湖公司乙丙橡胶KEP-110，乙烯含量为52％，门尼粘度[ML1+4(125℃)]为40MU，第三单体含量为0％。

其中填料由不同粒径和不同结构度的炭黑复合而成；炭黑的粒径范围20～200纳米，氮吸附表面积为20～100m²/g，DBP吸油值70～120cm³/100g；进一步优选炭黑由N774炭黑、N375炭黑按质量比:0.5～3：1组成。

所述增塑剂包括石油系增塑剂如石蜡油、环烷油、白油等；合成增塑剂如已二酸二辛酯(DOA)，壬二酸二辛酯(DOZ)，癸二酸二辛酯(DOS)，癸二酸二丁酯(DBS)，邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)，邻苯二甲酸二丁酯(DBP)，邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)，邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)，对苯二甲酸二辛脂(DOTP)，聚癸二酸丙二醇酯，偏苯三酸三正辛正癸酯(NODTM)，偏苯三酸三辛酯(TOTM)，磷酸三甲苯酯(TCP)，磷酸三苯酯(TPP)，磷酸二苯一辛酯(DPOP)，磷酸甲苯二苯酯(CDPP)，环氧大豆油，环氧脂肪酸丁酯，环氧脂肪酸辛酯，混合醚/酯型增塑剂如商品牌号TP759，RS700，RS735等。

进一步优选增塑剂为石蜡油Sunpar 2280、增塑剂RS735、增塑剂TOTM中的一种或几种。

其中活性剂为阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂并用。活性剂的添加可以显著改善乙烯丙烯酸酯橡胶的加工工艺以及硫化脱模工艺性能，同时进一步改善阻尼环胶料的减振阻尼性能。

阴离子表面活性剂如脂肪酸盐、脂肪醇醚羧酸盐、烷基苯磺酸盐、脂肪醇硫酸盐、脂肪醇醚硫酸盐、烯烃磺酸盐，脂肪酸甲酯磺酸盐、氨基酸型表面活性剂以及脂肪醇醚琥珀酸酯和脂肪醇醚磷酸酯等；非离子型表面活性剂如聚氧乙烯醚型、脂肪醇聚氧乙烯醚型、烷基酚聚氧乙烯醚、羧酸聚氧乙烯酯、多元醇型、甘油脂肪酸酯和季戊四醇脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、烷基糖苷、脂肪醇酰胺等。进一步优选活性剂为十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚-6按质量比为1～2:1混合。

其中防老剂包括胺类防老剂、酮胺类防老剂、对苯二胺类防老剂、酚类防老剂、杂环类防老剂等。更优选的，所述防老剂包括酮胺类防老剂：如防老剂RD(2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体)，杂环类防老剂：如MB(2-硫醇基苯骈咪唑)，ZMBI(2-硫醇基苯并咪唑锌盐)，对苯二胺类防老剂：如防老剂445(4,4'-二(苯基异丙基)二苯胺)、辛基化二苯胺(ODPA)、苯乙烯化二苯胺(SDPA)、异丙苯基化二苯胺(CDPA)等。防老剂的使用可以显著提高橡胶材料制品的高温使用寿命。进一步优选防老剂为防老剂Naugard445。

其中加工助剂包括脂肪酸、十八烷基胺、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、石蜡、微晶蜡、硅油、油酸酰胺、芥酸酰胺等。加工助剂进一步优选硬脂酸、十八烷基胺Armeen 18D、聚氧乙烯十八烷基醚磷酸盐Vanfre VAM按质量比1～1.5：0.5～1：0.5～1组成。

其中硫化助剂包括二邻甲苯胍、二苯胍、环保型叔胺复合物(例如ACT55、/>XLA-60)。硫化剂为六亚甲基二胺氨基甲酸盐(HMDC)，六亚甲基二胺(HMDA)等。进一步优选/>XLA-60、六亚甲基二胺氨基甲酸盐(HDMC)按质量比1.5～3.0:0.5～1.5组合。

本发明通过选用乙烯丙烯酸酯橡胶并用少量的乙丙橡胶作为基体弹性材料，然后选择合适粒径和结构度的炭黑填料混合填充，通过调整活性剂、加工助剂、增塑剂以及硫化体系的种类和用量，最终实现制备出减震阻尼橡胶件胶料。

上述减震阻尼橡胶件胶料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将乙烯丙烯酸酯橡胶和乙丙橡胶在20～50r/min的转速下搅拌1～5min，然后加入加工助剂、防老剂、一部分炭黑(总炭黑质量的30～70％)，继续在20～50r/min的转速下搅拌5～10min；

(2)密炼机表显温度达到70～100℃时，加入剩余的炭黑、增塑剂和活性剂，在20～50r/min的转速下搅拌到密炼机表显温度110～130℃；

(3)将步骤(2)得到的混炼胶投入到开炼机上，调节辊筒转速为40～50r/min，再调整辊距到0.2～0.6mm，翻料机摆料3～5分钟；调整辊距到2～4mm出片后停放16～24小时。

(4)开炼机调整辊距到2～4mm，包辊后，再次加入助交联剂和硫化剂，左右割胶并捣胶各2～5次，然后调整辊距到0.2～0.6mm，翻料机摆料3～5分钟；调整辊距到0.1～0.3mm，打三角包薄通5～6次，再调整辊距到2～4mm，出片、冷却并停放12～24小时，得到混炼胶料；

(5)将步骤(4)中得到的阻尼环橡胶胶料停放12～24h后进行一段硫化和二段硫化，得到所述橡胶阻尼环胶料。

其中，一段硫化的压力为10～15MPa，硫化温度为170～190℃，硫化时间为5～15min；二段硫化为常压硫化，硫化温度为160～190℃，硫化时间为1～8h。

一段硫化是使乙烯丙烯酸酯橡胶达到一定程度的交联，起定型作用，根据不同的产品规格，硫化压力选择10～15MPa，硫化温度选择170～190℃，硫化时间按照硫化仪测得的工艺正硫化时间t90确定，通常是5～15min。二段硫化是使乙烯丙烯酸酯橡胶进一步的充分交联，同时使胶料中的低分子物挥发出来，改进物理机械性能，二段硫化可以在烘箱中进行。

上述减震阻尼橡胶件胶料在曲轴减振器中的应用。

与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：

本发明获得的乙烯丙烯酸酯橡胶材料，具有混炼加工工艺和硫化成型工艺性能优异，耐-45～180℃以上的高低温，以及耐发动机油和高阻尼性能的特点，产品能够满足曲轴减振器的苛刻工况条件下的使用。

本发明的阻尼橡胶环胶料具有优异的加工工艺性能，耐高低温性能以及耐发动机油和高阻尼性能，用本发明的阻尼橡胶环胶料制得的曲轴减振器产品具有优异的应用性能。

附图说明

图1为发动机结构示意图；

图2为发动机曲轴扭转减振器结构图；

其中1-轮毂；2-橡胶圈；3-惯量环；2-橡胶圈设置在1-轮毂、3-惯量环之间。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1～5和对比例1～6为采用不同配方的橡胶胶料，所用的成分和用量见表1。

表1实施例1～5和对比例1～6原料质量份数

备注：

①美国杜邦公司乙烯丙烯酸酯橡胶Vamac IP，门尼粘度[ML1+4(100℃)]约29MU，玻璃化转变温度-30℃；

②美国杜邦公司乙烯丙烯酸酯橡胶Vamac G，门尼粘度[ML1+4(100℃)]约16.5MU，玻璃化转变温度-30℃；

③韩国锦湖公司乙丙橡胶橡胶KEP-110，乙烯含量为52％，门尼粘度[ML1+4(125℃)]为40MU，第三单体含量为0％；

④阿朗新科公司乙丙橡胶Keltan6950C，乙烯含量为44％，门尼粘度[ML1+4(125℃)]为65MU，第三单体含量为9％；

⑤卡博特N774炭黑，粒径80-170纳米，氮吸附表面积约为25～35m²/g；DBP吸油值约72cm³/100g；

⑥卡博特N375炭黑，粒径28-36纳米，氮吸附表面积约为100m²/g；DBP吸油值约114cm³/100g；

⑦卡博特N330炭黑，粒径28-36纳米，氮吸附表面积约为80m²/g；DBP吸油值约102cm³/100g；

⑧加拿大肯卡博N990炭黑，粒径240-320纳米，氮吸附表面积约为10m²/g；DBP吸油值约20cm³/100g；

⑨石蜡油Sunpar 2280，开口杯闪点318℃，40℃运动粘度为481mm²/s。

实施例1

曲轴扭转橡胶阻尼环胶料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将乙烯丙烯酸酯橡胶Vamac IP和二元乙丙橡胶KEP-110在30r/min的转速下搅拌2min，然后加入活性剂十二烷基苯磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚-6、加工助剂硬脂酸和Armeen 18D和Vanfre VAM、防老剂Naugard 445、N375炭黑，继续在30r/min的转速下搅拌5min；

(2)密炼机表显温度达到80℃时，加入剩余的N774炭黑、增塑剂TOTM，在30r/min的转速下搅拌到密炼机表显温度110℃；

(3)将步骤(2)得到的混炼胶投入到开炼机上，调节辊筒转速为40r/min，再调整辊距到0.4mm，翻料机摆料3分钟；调整辊距到4mm出片后停放16小时。

(4)开炼机调整辊距到2mm，胶料包辊后，再次加入助交联剂XLA-60、和硫化剂六亚甲基二胺氨基甲酸盐HDMC，左右割胶并捣胶各3次，然后调整辊距到0.2mm，翻料机摆料3分钟；调整辊距到0.1mm，打三角包薄通6次，再调整辊距到4mm，出片、冷却并停放12小时，得到混炼胶料；

(5)将步骤(4)中得到的阻尼环橡胶胶料停放12h后在硫化机上进行一段硫化和二段硫化，得到所述橡胶阻尼环胶料。

其中，一段硫化的压力为15MPa，硫化温度为190℃，硫化时间为6min；二段硫化为常压硫化，硫化温度为170℃，硫化时间为6h。

一段硫化是使乙烯丙烯酸酯橡胶达到一定程度的交联，起定型作用，根据不同的产品规格，硫化压力选择15MPa，硫化温度选择190℃，硫化时间按照硫化仪测得的工艺正硫化时间t90确定。二段硫化是使乙烯丙烯酸酯橡胶进一步的充分交联，同时使胶料中的低分子物挥发出来，改进物理机械性能，二段硫化可以在烘箱中进行。

所得曲轴扭转阻尼橡胶环胶料产品性能检测见表2。

实施例2

曲轴扭转橡胶阻尼环胶料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将乙烯丙烯酸酯橡胶Vamac IP、Vamac G和二元乙丙橡胶KEP-110在35r/min的转速下搅拌3min，然后加入活性剂十二烷基苯磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚-6、加工助剂硬脂酸和Armeen 18D和Vanfre VAM、防老剂Naugard 445、N375炭黑，继续在35r/min的转速下搅拌4min；

(2)密炼机表显温度达到85℃时，加入剩余的N774炭黑、增塑剂RS735，在35r/min的转速下搅拌到密炼机表显温度120℃；

(4)开炼机调整辊距到2mm，胶料包辊后，再次加入助交联剂和硫化剂，左右割胶并捣胶各3次，然后调整辊距到0.2mm，翻料机摆料3分钟；调整辊距到0.1mm，打三角包薄通6次，再调整辊距到4mm，出片、冷却并停放12小时，得到混炼胶料；

所得曲轴扭转阻尼橡胶环胶料产品性能检测见表2。

实施例3

曲轴扭转橡胶阻尼环胶料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将乙烯丙烯酸酯橡胶Vamac IP、和二元乙丙橡胶KEP-110在40r/min的转速下搅拌1.5min，然后加入活性剂十二烷基苯磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚-6、加工助剂硬脂酸和Armeen 18D和Vanfre VAM、防老剂Naugard 445、N375炭黑，继续在40r/min的转速下搅拌4min；

(2)密炼机表显温度达到90℃时，加入剩余的N774炭黑、增塑剂TOTM和石蜡油Sunpar 2280，在40r/min的转速下搅拌到密炼机表显温度125℃；

所得曲轴扭转阻尼橡胶环胶料产品性能检测见表2。

实施例4

曲轴扭转橡胶阻尼环胶料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将乙烯丙烯酸酯橡胶Vamac IP、Vamac G和二元乙丙橡胶KEP-110在45r/min的转速下搅拌1min，然后加入活性剂十二烷基苯磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚-6、加工助剂硬脂酸和Armeen 18D和Vanfre VAM、防老剂Naugard 445、N375炭黑，继续在45r/min的转速下搅拌3min；

(2)密炼机表显温度达到90℃时，加入剩余的N774炭黑、增塑剂TOTM和RS735，在45r/min的转速下搅拌到密炼机表显温度125℃；

(3)将步骤(2)得到的混炼胶投入到开炼机上，调节辊筒转速为40r/min，再调整辊距到0.3mm，翻料机摆料3分钟；调整辊距到4mm出片后停放16小时。

(4)开炼机调整辊距到3mm，胶料包辊后，再次加入助交联剂和硫化剂，左右割胶并捣胶各3次，然后调整辊距到0.2mm，翻料机摆料3分钟；调整辊距到0.1mm，打三角包薄通6次，再调整辊距到4mm，出片、冷却并停放16小时，得到混炼胶料；

(5)将步骤(4)中得到的阻尼环橡胶胶料停放16h后在硫化机上进行一段硫化和二段硫化，得到所述橡胶阻尼环胶料。

其中，一段硫化的压力为15MPa，硫化温度为185℃，硫化时间为10min；二段硫化为常压硫化，硫化温度为170℃，硫化时间为6h。

一段硫化是使乙烯丙烯酸酯橡胶达到一定程度的交联，起定型作用，根据不同的产品规格，硫化压力选择15MPa，硫化温度选择185℃，硫化时间按照硫化仪测得的工艺正硫化时间t90确定。二段硫化是使乙烯丙烯酸酯橡胶进一步的充分交联，同时使胶料中的低分子物挥发出来，改进物理机械性能，二段硫化可以在烘箱中进行。

所得曲轴扭转阻尼橡胶环胶料产品性能检测见表2。

实施例5

曲轴扭转橡胶阻尼环胶料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将乙烯丙烯酸酯橡胶Vamac IP、Vamac G和二元乙丙橡胶KEP-110在25r/min的转速下搅拌4.5min，然后加入活性剂十二烷基苯磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚-6、加工助剂硬脂酸和Armeen 18D和Vanfre VAM、防老剂Naugard 445、N375炭黑，继续在25r/min的转速下搅拌5min；

(2)密炼机表显温度达到95℃时，加入剩余的N774炭黑、增塑剂TOTM，在25r/min的转速下搅拌到密炼机表显温度115℃；

(3)将步骤(2)得到的混炼胶投入到开炼机上，调节辊筒转速为35r/min，再调整辊距到0.3mm，翻料机摆料3分钟；调整辊距到4mm出片后停放16小时。

其中，一段硫化的压力为12MPa，硫化温度为185℃，硫化时间为10min；二段硫化为常压硫化，硫化温度为175℃，硫化时间为6h。

一段硫化是使乙烯丙烯酸酯橡胶达到一定程度的交联，起定型作用，根据不同的产品规格，硫化压力选择12MPa，硫化温度选择185℃，硫化时间按照硫化仪测得的工艺正硫化时间t90确定。二段硫化是使乙烯丙烯酸酯橡胶进一步的充分交联，同时使胶料中的低分子物挥发出来，改进物理机械性能，二段硫化可以在烘箱中进行。

所得曲轴扭转阻尼橡胶环胶料产品性能检测见表2。

对比例1

制备方法同实施例1，其中区别点是第一步投入的乙烯丙烯酸酯生胶全是低门尼的Vamac G牌号。所得橡胶胶料产品性能检测见表2。

对比例2

制备方法同实施例2，其中的区别点是第一步没有投入并用乙丙橡胶，所得橡胶胶料产品性能检测见表2。

对比例3

制备方法同实施例3，其中的区别点是第一步投入的乙丙橡胶为高第三单体含量的三元乙丙橡胶Keltan6950C，所得橡胶胶料产品性能检测见表2。

对比例4

制备方法同实施例4，区别点是第一步和第二步添加的是低结构度和大粒径的炭黑：

(1)将乙烯丙烯酸酯橡胶Vamac IP、Vamac G和二元乙丙橡胶KEP-110在45r/min的转速下搅拌1min，然后加入活性剂十二烷基苯磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚-6、加工助剂硬脂酸和Armeen 18D和Vanfre VAM、防老剂Naugard 445、N330炭黑，继续在45r/min的转速下搅拌3min；

(2)密炼机表显温度达到90℃时，加入剩余的N990炭黑、增塑剂TOTM和RS735，在45r/min的转速下搅拌到密炼机表显温度125℃；

其余同实施例4。

所得橡胶胶料产品性能检测见表2。

对比例5

制备方法同实施例5，区别点是没有添加活性剂，添加的加工助剂中增加了一种芥酸酰胺TR131，所得橡胶胶料产品性能检测见表2。

对比例6

制备方法同实施例5，区别点是没有添加活性剂，所得橡胶胶料产品性能检测见表2。

表2阻尼橡胶环胶料和产品性能检测

备注：

◎优

○良

△合格

×较差

其中，拉伸性能按照GB/T 528-2009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》进行测试；热空气老化性能按照GB/T 3512-2014《硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验》进行测试；压缩永久变形按照GB/T7759.1-2015《硫化橡胶或热塑性橡胶压缩永久变形的测定第1部分：在常温或高温条件下》进行测试；橡胶的玻璃化转变温度测试按照GB/T 29611-2013《生橡胶玻璃化转变温度的测定差示扫描量热法(DSC)》进行测试；橡胶的动态性能损耗因子tanδ测试按照GB/T 9870.2-2008《硫化橡胶或热塑性橡胶动态性能的测定》在-30℃～120℃温度范围和100Hz频率下进行测试。

从表1和表2中可以看出：

(1)通过实施例A-1和对比例B-1进行比较，B-1配方所使用的基体材料生胶全部选择低门尼的乙烯丙烯酸酯橡胶Vamac G，材料的热老化性能和动态阻尼性能差异不大，但是拉伸强度和伸长率都降低，压缩永久变形性能差，胶料的混炼工艺和硫化工艺性能较差。

(2)通过实施例A-2和对比例B-2进行比较，在乙烯丙烯酸酯橡胶配方中并用少量的乙丙橡胶，材料在热老化以后力学性能的变化是正向增加的，而且产品的硬度变化比较小，这些都有利于阻尼橡胶环的阻尼性能的保持以及长久使用寿命的要求。阻尼橡胶环安装在扭转减振器中是处于一种高压缩高延展的状态，如果材料性能出现B-2中的拉伸强度和伸长率在热老化以后出现明显的衰减，会导致阻尼环内部开裂，进而导致产品失效。

(3)通过实施例A-3和对比例B-3进行比较，A-3并用的是低门尼的二元乙丙橡胶；B-3并用的是高门尼高第三单体的三元乙丙橡胶，热老化后橡胶的硬度变化较大，会导致橡胶环与金属环的共振频率不匹配，减振阻尼性能下降。同时高第三单体的含量导致不饱和双键较多，热老化以后橡胶性能下降，也会影响产品的长期使用寿命。

(4)通过实施例A-4和对比例B-4进行比较，A-4使用的是高结构度不同粒径的N774和N375炭黑并用；B-4使用的是低结构度的N990和N330炭黑，A-1使用高结构度炭黑可以使材料在不同温度下的损耗因子tanδ更低，阻尼性能更优异，减震效果好。

(5)通过实施例A-5和对比例B-5进行比较，B-5使用了3质量份的自润滑助剂芥酸酰胺替代活性剂，材料的同样可以取得优异的混炼加工性能以及硫化工艺性能，但是由于芥酸酰胺容易不断迁移到橡胶表面堆积，造成产品一定时间后表面喷霜，而且对于扭转阻尼产品会造成在大扭矩作用时产生滑移，导致产品失效的风险。

(6)通过实施例A-5和对比例B-6进行比较，B-6既没有使用芥酸酰胺也没有添加表面活性剂类的活化剂，导致胶料的混炼加工性能很差，炼胶时粘辊严重，硫化产品时胶料粘模严重容易在取产品时导致产品的变形。

Claims

1.一种减震阻尼橡胶件胶料，其特征在于：所述减震阻尼橡胶件胶料按照质量份数计，原料组成为：

乙烯丙烯酸酯橡胶 100份

乙丙橡胶 2~15份

填料 20~100份

增塑剂 0~25份

活性剂 1~10份

加工助剂 0.5~8份

防老剂 0.5~6份

硫化助剂 1~8份

硫化剂 0.5~5份；

填料由炭黑 N774和炭黑 N375复合而成；炭黑的粒径范围20~200纳米，氮吸附表面积为20~100 m²/g，DBP吸油值70~120 cm³/100g，所述的活性剂由阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂组成；

乙烯丙烯酸酯橡胶由美国杜邦公司乙烯丙烯酸酯橡胶Vamac IP、或美国杜邦公司乙烯丙烯酸酯橡胶Vamac IP和美国杜邦公司乙烯丙烯酸酯橡胶Vamac G两者复合；乙丙橡胶为韩国锦湖公司乙丙橡胶KEP-110，乙烯含量为52%，门尼粘度ML1+4，125℃为40MU，第三单体含量为0%。

2.根据权利要求1所述减震阻尼橡胶件胶料，其特征在于：增塑剂为包括石油系增塑剂或合成增塑剂；其中石油系增塑剂为石蜡油、环烷油或白油；合成增塑剂包括已二酸二辛酯，壬二酸二辛酯，癸二酸二辛酯，癸二酸二丁酯，邻苯二甲酸二异壬酯，邻苯二甲酸二丁酯，邻苯二甲酸二异丁酯，邻苯二甲酸丁苄酯，对苯二甲酸二辛脂，聚癸二酸丙二醇酯，偏苯三酸三正辛正癸酯，偏苯三酸三辛酯，磷酸三甲苯酯，磷酸三苯酯，磷酸二苯一辛酯，磷酸甲苯二苯酯，环氧大豆油，环氧脂肪酸丁酯，环氧脂肪酸辛酯，TP759增塑剂，RS700增塑剂或RS735增塑剂。

3.根据权利要求1所述减震阻尼橡胶件胶料，其特征在于：活性剂中阴离子表面活性剂为脂肪酸盐、脂肪醇醚羧酸盐、烷基苯磺酸盐、脂肪醇硫酸盐、脂肪醇醚硫酸盐、烯烃磺酸盐，脂肪酸甲酯磺酸盐、氨基酸型表面活性剂以及脂肪醇醚琥珀酸酯和脂肪醇醚磷酸酯中的一种；非离子型表面活性剂为聚氧乙烯醚型、羧酸聚氧乙烯酯、多元醇型、甘油脂肪酸酯、季戊四醇脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、烷基糖苷和脂肪醇酰胺中的一种。

4.根据权利要求1所述减震阻尼橡胶件胶料，其特征在于：所述加工助剂为脂肪酸、十八烷基胺、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、石蜡、微晶蜡、硅油、油酸酰胺和芥酸酰胺中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述减震阻尼橡胶件胶料，其特征在于：防老剂包括胺类防老剂、酚类防老剂、杂环类防老剂中的一种或多种。

6. 根据权利要求1所述减震阻尼橡胶件胶料，其特征在于：硫化助剂包括二邻甲苯胍、二苯胍、VULCOFAC® ACT55、RHENOGRAN® XLA-60中的一种；硫化剂为六亚甲基二胺氨基甲酸盐或六亚甲基二胺。

7. 根据权利要求1所述减震阻尼橡胶件胶料，其特征在于：活性剂为十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚-6按质量比为1~2:1混合；防老剂为防老剂Naugard445；加工助剂由硬脂酸、十八烷基胺Armeen 18D、聚氧乙烯十八烷基醚磷酸盐Vanfre VAM按质量比1~1.5：0.5~1：0.5~1组成；硫化助剂为RHENOGRAN® XLA-60；硫化剂为六亚甲基二胺氨基甲酸盐，两者按质量比1.5~3.0:0.5~1.5组成。

8.根据权利要求1-7任一项所述减震阻尼橡胶件胶料的制备方法，其特征在于：（1）将乙烯丙烯酸酯橡胶和乙丙橡胶在20~50r/min的转速下搅拌1~5min，然后加入加工助剂、防老剂、一部分炭黑，继续在20~50r/min的转速下搅拌5~10min；

（2）密炼机表显温度达到70~100℃时，加入剩余的炭黑、增塑剂和活性剂，在20~50r/min的转速下搅拌到密炼机表显温度110~130℃；

（3）将步骤（2）得到的混炼胶投入到开炼机上，调节辊筒转速为40~50 r/min，再调整辊距到0.2~0.6mm，翻料机摆料3~5分钟；调整辊距到2~4mm出片后停放16~24小时；

（4）开炼机调整辊距到2~4mm，包辊后，加入硫化助剂和硫化剂，左右割胶并捣胶各2~5次，然后调整辊距到0.2~0.6mm，翻料机摆料3~5分钟；调整辊距到0.1~0.3mm，打三角包薄通5~6次，再调整辊距到2~4mm，出片、冷却并停放12~24小时，得到混炼胶料；

（5）将步骤（4）中得到的混炼胶料停放12~24h后进行一段硫化和二段硫化，得到减震阻尼橡胶件胶料；

其中，一段硫化的压力为10~15MPa，硫化温度为170~190℃，硫化时间为5~15min；二段硫化为常压硫化，硫化温度为160~190℃，硫化时间为1~8h。