CN117327351A - 一种车用密封圈橡胶材料及其制备方法 - Google Patents
一种车用密封圈橡胶材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117327351A CN117327351A CN202311175117.9A CN202311175117A CN117327351A CN 117327351 A CN117327351 A CN 117327351A CN 202311175117 A CN202311175117 A CN 202311175117A CN 117327351 A CN117327351 A CN 117327351A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- rubber
- styrene
- butadiene rubber
- rubber material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 60
- 239000005060 rubber Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 claims abstract description 61
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 claims abstract description 17
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims abstract description 17
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims abstract description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 8
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 8
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000011297 pine tar Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229940068124 pine tar Drugs 0.000 claims abstract description 8
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims abstract description 8
- KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N thiram Chemical compound CN(C)C(=S)SSC(=S)N(C)C KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims abstract description 5
- ZZMVLMVFYMGSMY-UHFFFAOYSA-N 4-n-(4-methylpentan-2-yl)-1-n-phenylbenzene-1,4-diamine Chemical compound C1=CC(NC(C)CC(C)C)=CC=C1NC1=CC=CC=C1 ZZMVLMVFYMGSMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- RCJVRSBWZCNNQT-UHFFFAOYSA-N dichloridooxygen Chemical compound ClOCl RCJVRSBWZCNNQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 claims description 22
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 20
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229920002818 (Hydroxyethyl)methacrylate Polymers 0.000 claims description 15
- WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N Hydroxyethyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCO WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 claims description 15
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 11
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 claims description 10
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical class C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 10
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- XENVCRGQTABGKY-ZHACJKMWSA-N chlorohydrin Chemical compound CC#CC#CC#CC#C\C=C\C(Cl)CO XENVCRGQTABGKY-ZHACJKMWSA-N 0.000 claims description 5
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 5
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 4
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims description 3
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims description 3
- BDAHDQGVJHDLHQ-UHFFFAOYSA-N [2-(1-hydroxycyclohexyl)phenyl]-phenylmethanone Chemical group C=1C=CC=C(C(=O)C=2C=CC=CC=2)C=1C1(O)CCCCC1 BDAHDQGVJHDLHQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229920001897 terpolymer Polymers 0.000 claims 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract description 5
- 229920005792 styrene-acrylic resin Polymers 0.000 abstract description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 2
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 2
- 229920006257 Heat-shrinkable film Polymers 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/16—Elastomeric ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers, e.g. EPR and EPDM rubbers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F279/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of monomers having two or more carbon-to-carbon double bonds as defined in group C08F36/00
- C08F279/02—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of monomers having two or more carbon-to-carbon double bonds as defined in group C08F36/00 on to polymers of conjugated dienes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
- C08F8/42—Introducing metal atoms or metal-containing groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/28—Treatment by wave energy or particle radiation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2309/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
- C08J2309/06—Copolymers with styrene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2296—Oxides; Hydroxides of metals of zinc
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/24—Acids; Salts thereof
- C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
- C08K2003/267—Magnesium carbonate
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/86—Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Sealing Material Composition (AREA)
Abstract
本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种车用密封圈橡胶材料及其制备方法。所述车用密封圈橡胶材料由以下重量份的原料制备而成：80~90份三元乙丙橡胶、14~22份共聚氯醚橡胶、6~10份丙烯酸树脂接枝丁苯橡胶，30~40份白炭黑、50~65份炭黑N550、10~20份轻质碳酸镁、25~35份氧化锌、3~5份硬脂酸、2~4份防老剂4020、1.5~2.5份防老剂RD、6~10份松焦油、3~7份促进剂TMTD、0.5~1.5份促进剂DM、2~6份交联剂DCP。本发明通过在密封圈橡胶材料中添加丁苯橡胶，能提高橡胶材料的耐溶剂特性；通过对丁苯橡胶接枝丙烯酸树脂，进一步提高了丁苯橡胶的耐溶剂特性；在接枝过程中，先对丁苯橡胶进行等离子体处理以及硅烷偶联剂处理，能有效提高丁苯橡胶与丙烯酸树脂的接枝率，从而使橡胶材料的耐酸碱特性得到最大程度的优化。
Description
技术领域
本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种车用密封圈橡胶材料及其制备方法。
背景技术
橡胶和其它辅助材料，如填料、助剂等辅料混合均匀后通过交联剂在一定温度及压力下成型，橡胶混合料通过交联剂使之发生网状交联结构，分子之间相互结合后可以提供各种性能的有价值的材料。生橡胶是最主要的原材料，但是单纯使用生胶是不能制成所要求的橡胶制品的。为了使橡胶具有所要求的性能，必须在生胶中加入各种不同的配合剂材料。由于橡胶制品的配合剂及硫化等过程具有多重的特性，导致其制备的材料具有各种特性。
密封圈对于密封件的密封效果起着至关重要的作用，密封圈一般要满足以下条件：适当的机械强度，包括扩张强度、伸长率和抗撕裂强度等；能稳定，在介质中不易溶胀，热收缩效应小；易加工成型，并能保持精密的尺寸；不腐蚀接触面，不污染介质等。然而，在化工行业中，很多时候都要求液体不能够接触金属，因此现有技术中常用的带有金属弹簧的高压密封圈则无法适用；此外，如果将金属弹簧替换成其他材质，还需要考虑到强度、耐酸碱腐蚀性、耐溶剂性等问题。
基于上述情况，本发明提出了一种车用密封圈橡胶材料及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车用密封圈橡胶材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明提供一种车用密封圈橡胶材料，所述车用密封圈橡胶材料由以下重量份的原料制备而成：80~90份三元乙丙橡胶、14~22份共聚氯醚橡胶、6~10份丙烯酸树脂接枝丁苯橡胶，30~40份白炭黑、50~65份炭黑 N550、10~20份轻质碳酸镁、25~35份氧化锌、3~5份硬脂酸、2~4份防老剂4020、1.5~2.5份防老剂RD、6~10份松焦油、3~7份促进剂TMTD、0.5~1.5份促进剂DM、2~6份交联剂DCP。
优选地，所述丙烯酸树脂接枝丁苯橡胶通过以下步骤的方法制备而成：以去离子水配制质量分数为 40~45%的丙烯酸树脂溶液，并加入质量分数 1.5%的光引发剂，黑暗条件下磁力搅拌 15 min；将硅烷处理的丁苯橡胶浸入丙烯酸树脂溶液，以紫外光照射，紫外光强度为 120 mW/cm2，反应时间为 150 s；反应结束后，依次置于去离子水、乙醇及丙酮中分别进行超声波清洗 10 min，重复 2~3 次，得丙烯酸树脂接枝丁苯橡胶。
优选地，所述光引发剂为1-羟基-环己基-苯甲酮。
优选地，所述丙烯酸树脂为甲基丙烯酸羟乙酯。
优选地，所述硅烷处理的丁苯橡胶通过以下方法制备而成：将丁苯橡胶进行氧气气氛等离子体处理，处理功率为400W，处理时长为300 s，气流为2 L/min，得到表面活化后的丁苯橡胶；取硅烷偶联剂、去离子水、无水乙醇按体积比1:1:3混溶，调节硅烷溶液pH值至3.5 ±0.5，静置15±1min；将经等离子体处理后的表面活化丁苯橡胶置于硅烷溶液中浸泡5~6min，之后依次置于去离子水、乙醇及丙酮中分别进行超声波清洗10 min，重复 2~3 次，得硅烷处理的丁苯橡胶，静置24 h后待用。
优选地，所述硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570的其中一种或两种以上的组合。
优选地，所述白炭黑的比表面积为300m2/g，粒径为7nm。
优选地，所述三元乙丙橡胶为中灰分含量为0.6%，挥发物含量为0.8%，氮含量为0.6%，塑性初值为40%，塑性保持率为60%。
优选地，所述共聚氯醚橡胶为三元共聚氯醚橡胶，包括GECO、GPCO、PECO的其中一种或两种以上的组合。在其中一个实施例中，所述为三元共聚氯醚橡胶为GECO，牌号为hydrinT3102，门尼粘度为90。
本发明还提供一种车用密封圈橡胶材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
（1）依次添加三元乙丙橡胶、共聚氯醚橡胶、丙烯酸树脂接枝丁苯橡胶、白炭黑、轻质碳酸镁、氧化锌、硬脂酸、防老剂4020、防老剂RD、松焦油，在180~185℃以50~55 r/min搅拌10~15min，得一段母胶；
（2）将一段母胶与炭黑 N550在180~185℃以50~55 r/min搅拌5~10min后排胶，得二段母胶；
（3）将二段母胶与促进剂TMTD、促进剂DM在180~185℃以20~25 r/min搅拌5~10min后排胶，即得所述车用密封圈橡胶材料。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.本发明通过在密封圈橡胶材料中添加丁苯橡胶，能提高橡胶材料的耐溶剂特性；通过对丁苯橡胶接枝丙烯酸树脂，进一步提高了丁苯橡胶的耐溶剂特性；在接枝过程中，先对丁苯橡胶进行等离子体处理以及硅烷偶联剂处理，能有效提高丁苯橡胶与丙烯酸树脂的接枝率，从而使橡胶材料的耐酸碱特性得到最大程度的优化。
2.本发明的制备方法、操作方便，易于大规模生产，且质量稳定。
3.本发明原材料在国内充足，价格适宜，使其规模化生产没有太高的成本限制。
具体实施方式
实施例1
各原料的用量见表1。
（1）将丁苯橡胶进行氧气气氛等离子体处理，处理功率为400 W，处理时长为300s，气流为 2 L/min，得到表面活化后的丁苯橡胶；取硅烷偶联剂、去离子水、无水乙醇按体积比1:1:3混溶，调节硅烷溶液pH值至 3.5±0.5，静置15±1min；将经等离子体处理后的表面活化丁苯橡胶置于硅烷溶液中浸泡5min，之后依次置于去离子水、乙醇及丙酮中分别进行超声波清洗10 min，重复 2 次，得硅烷处理的丁苯橡胶，静置 24 h 后待用；
（2）以去离子水配制质量分数为40%的甲基丙烯酸羟乙酯溶液，并加入质量分数1.5%的光引发剂，黑暗条件下磁力搅拌15 min；将硅烷处理的丁苯橡胶浸入甲基丙烯酸羟乙酯溶液，以紫外光照射，紫外光强度为120 mW/cm2，反应时间为150 s；反应结束后，依次置于去离子水、乙醇及丙酮中分别进行超声波清洗10 min，重复 2次，得甲基丙烯酸羟乙酯接枝丁苯橡胶；
（3）依次添加三元乙丙橡胶、共聚氯醚橡胶、甲基丙烯酸羟乙酯接枝丁苯橡胶、白炭黑、轻质碳酸镁、氧化锌、硬脂酸、防老剂4020、防老剂RD、松焦油，在180℃以50 r/min搅拌15min，得一段母胶；
（4）将一段母胶与炭黑 N550在180℃以50 r/min搅拌10min后排胶，得二段母胶；
（5）将二段母胶与促进剂TMTD、促进剂DM在180℃以20r/min搅拌10min后排胶，即得所述车用密封圈橡胶材料。
实施例2
各原料的用量见表1。
（1）将丁苯橡胶进行氧气气氛等离子体处理，处理功率为400W，处理时长为300 s，气流为2 L/min，得到表面活化后的丁苯橡胶；取硅烷偶联剂、去离子水、无水乙醇按体积比1:1:3混溶，调节硅烷溶液pH值至3.5 ±0.5，静置15±1min；将经等离子体处理后的表面活化丁苯橡胶置于硅烷溶液中浸泡 6min，之后依次置于去离子水、乙醇及丙酮中分别进行超声波清洗10 min，重复 2~3 次，得硅烷处理的丁苯橡胶，静置 24 h 后待用；
（2）以去离子水配制质量分数为 40~45%的甲基丙烯酸羟乙酯溶液，并加入质量分数1.5%的光引发剂，黑暗条件下磁力搅拌15min；将硅烷处理的丁苯橡胶浸入甲基丙烯酸羟乙酯溶液，以紫外光照射，紫外光强度为120mW/cm2，反应时间为150s；反应结束后，依次置于去离子水、乙醇及丙酮中分别进行超声波清洗10 min，重复 3 次，得甲基丙烯酸羟乙酯接枝丁苯橡胶；
（3）依次添加三元乙丙橡胶、共聚氯醚橡胶、甲基丙烯酸羟乙酯接枝丁苯橡胶、白炭黑、轻质碳酸镁、氧化锌、硬脂酸、防老剂4020、防老剂RD、松焦油，在185℃以55 r/min搅拌10min，得一段母胶；
（4）将一段母胶与炭黑 N550在185℃以55 r/min搅拌5min后排胶，得二段母胶；
（5）将二段母胶与促进剂TMTD、促进剂DM在185℃以25 r/min搅拌5min后排胶，即得所述车用密封圈橡胶材料。
实施例3
各原料的用量见表1。
（1）将丁苯橡胶进行氧气气氛等离子体处理，处理功率为400 W，处理时长为300s，气流为 2 L/min，得到表面活化后的丁苯橡胶；取硅烷偶联剂、去离子水、无水乙醇按体积比1:1:3混溶，调节硅烷溶液pH值至3.5 ±0.5，静置15±1min；将经等离子体处理后的表面活化丁苯橡胶置于硅烷溶液中浸泡6min，之后依次置于去离子水、乙醇及丙酮中分别进行超声波清洗10min，重复3次，得硅烷处理的丁苯橡胶，静置24 h后待用；
（2）以去离子水配制质量分数为45%的甲基丙烯酸羟乙酯溶液，并加入质量分数1.5%的光引发剂，黑暗条件下磁力搅拌15 min；将硅烷处理的丁苯橡胶浸入甲基丙烯酸羟乙酯溶液，以紫外光照射，紫外光强度为120mW/cm2，反应时间为150s；反应结束后，依次置于去离子水、乙醇及丙酮中分别进行超声波清洗10 min，重复3 次，得甲基丙烯酸羟乙酯接枝丁苯橡胶；
（3）依次添加三元乙丙橡胶、共聚氯醚橡胶、甲基丙烯酸羟乙酯接枝丁苯橡胶、白炭黑、轻质碳酸镁、氧化锌、硬脂酸、防老剂4020、防老剂RD、松焦油，在185℃以55 r/min搅拌10~15min，得一段母胶；
（4）将一段母胶与炭黑 N550在185℃以55 r/min搅拌10min后排胶，得二段母胶；
（5）将二段母胶与促进剂TMTD、促进剂DM在180~185℃以25 r/min搅拌10min后排胶，即得所述车用密封圈橡胶材料。
对比例1
与实施例3不同的是，未添加甲基丙烯酸羟乙酯接枝丁苯橡胶。其余同实施例3。各原料的用量见表1。
对比例2
与实施例3不同的是，步骤（1）中丁苯橡胶未用硅烷偶联剂处理。其余同实施例3。各原料的用量见表1。
对比例3
与实施例3不同的是，步骤（1）中丁苯橡胶未用氧气气氛等离子体处理。其余同实施例3。各原料的用量见表1。
对比例4
与实施例3不同的是，省略步骤（2），即未对硅烷处理后的丁苯橡胶接枝丙烯酸树脂。其余同实施例3。各原料的用量见表1。
表1
性能测试及评价
取实施例1~3以及对比例1~4制备所得的密封圈橡胶材料分别经碱处理或酸处理后，按GB/T 528-2009测试拉伸应力应变性能，按GB/T 7759.1-2015测试压缩永久变形，酸处理条件为：常温下，在质量浓度20％盐酸中处理72h；碱处理条件为：常温下，在质量浓度20％氢氧化钠中处理72h。测试结果见表2。
表2 性能测试
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (10)
1.一种车用密封圈橡胶材料，其特征在于，所述车用密封圈橡胶材料由以下重量份的原料制备而成：80~90份三元乙丙橡胶、14~22份共聚氯醚橡胶、6~10份丙烯酸树脂接枝丁苯橡胶，30~40份白炭黑、50~65份炭黑 N550、10~20份轻质碳酸镁、25~35份氧化锌、3~5份硬脂酸、2~4份防老剂4020、1.5~2.5份防老剂RD、6~10份松焦油、3~7份促进剂TMTD、0.5~1.5份促进剂DM、2~6份交联剂DCP。
2.根据权利要求1所述的车用密封圈橡胶材料，其特征在于，所述丙烯酸树脂接枝丁苯橡胶通过以下步骤的方法制备而成：以去离子水配制质量分数为 40~45%的丙烯酸树脂溶液， 并加入质量分数 1.5%的光引发剂，黑暗条件下磁力搅拌 15 min；将硅烷处理的丁苯橡胶浸入丙烯酸树脂溶液，以紫外光照射，紫外光强度为 120 mW/cm2，反应时间为 150 s；反应结束后，依次置于去离子水、乙醇及丙酮中分别进行超声波清洗 10 min，重复 2~3次，得丙烯酸树脂接枝丁苯橡胶。
3.根据权利要求2所述的车用密封圈橡胶材料，其特征在于，所述光引发剂为1-羟基-环己基-苯甲酮。
4.根据权利要求2所述的车用密封圈橡胶材料，其特征在于，所述丙烯酸树脂为甲基丙烯酸羟乙酯。
5.根据权利要求2所述的车用密封圈橡胶材料，其特征在于，所述硅烷处理的丁苯橡胶通过以下方法制备而成：将丁苯橡胶进行氧气气氛等离子体处理，处理功率为400 W，处理时长为300 s，气流为2 L/min，得到表面活化后的丁苯橡胶；取硅烷偶联剂、去离子水、无水乙醇按体积比1:1:3混溶，调节硅烷溶液pH 值至3.5 ±0.5，静置15±1min；将经等离子体处理后的表面活化丁苯橡胶置于硅烷溶液中浸泡5~6min，之后依次置于去离子水、乙醇及丙酮中分别进行超声波清洗10 min，重复2~3次，得硅烷处理的丁苯橡胶，静置24 h后待用。
6.根据权利要求5所述的车用密封圈橡胶材料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570的其中一种或两种以上的组合。
7.根据权利要求1所述的车用密封圈橡胶材料，其特征在于，所述白炭黑的比表面积为300m2/g，粒径为7nm。
8.根据权利要求1所述的车用密封圈橡胶材料，其特征在于，所述三元乙丙橡胶中灰分含量为0.6%，挥发物含量为0.8%，氮含量为0.6%，塑性初值为40%，塑性保持率为60%。
9.根据权利要求1所述的车用密封圈橡胶材料，其特征在于，所述共聚氯醚橡胶为三元共聚氯醚橡胶，包括GECO、GPCO、PECO的其中一种或两种以上的组合。
10.根据权利要求1~9任一所述的车用密封圈橡胶材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
（1）依次添加三元乙丙橡胶、共聚氯醚橡胶、丙烯酸树脂接枝丁苯橡胶、白炭黑、轻质碳酸镁、氧化锌、硬脂酸、防老剂4020、防老剂RD、松焦油，在180~185℃以50~55 r/min搅拌10~15min，得一段母胶；
（2）将一段母胶与炭黑 N550在180~185℃以50~55 r/min搅拌5~10min后排胶，得二段母胶；
（3）将二段母胶与促进剂TMTD、促进剂DM在180~185℃以20~25 r/min搅拌5~10min后排胶，即得所述车用密封圈橡胶材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311175117.9A CN117327351B (zh) | 2023-09-13 | 2023-09-13 | 一种车用密封圈橡胶材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311175117.9A CN117327351B (zh) | 2023-09-13 | 2023-09-13 | 一种车用密封圈橡胶材料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117327351A true CN117327351A (zh) | 2024-01-02 |
| CN117327351B CN117327351B (zh) | 2024-04-26 |
Family
ID=89278107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311175117.9A Active CN117327351B (zh) | 2023-09-13 | 2023-09-13 | 一种车用密封圈橡胶材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117327351B (zh) |
Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4661554A (en) * | 1985-12-30 | 1987-04-28 | Monsanto Company | Polynetwork EPDM rubber |
| JPS62190241A (ja) * | 1986-02-14 | 1987-08-20 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 耐熱耐油性ゴム組成物 |
| US5028662A (en) * | 1988-07-27 | 1991-07-02 | Advanced Elastomer Systems, L.P. | Thermoplastic elastomer composition |
| JP2001064460A (ja) * | 1999-06-23 | 2001-03-13 | Bridgestone Corp | 防振ゴム組成物 |
| JP2003128868A (ja) * | 2001-08-10 | 2003-05-08 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | ダイレクト蒸着用樹脂組成物、および、それを用いた成型品 |
| JP2004217713A (ja) * | 2003-01-10 | 2004-08-05 | Bridgestone Corp | 変性カーボンブラック及びこれを用いたゴム組成物並びにタイヤ |
| CN106244052A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-12-21 | 芜湖华烨工业用布有限公司 | 一种输送带用耐热帆布贴胶及制备方法 |
| CN106928559A (zh) * | 2017-04-10 | 2017-07-07 | 山东美晨先进高分子材料科技有限公司 | 一种高耐磨耐高温三元乙丙橡胶胶套 |
| CN108774364A (zh) * | 2018-07-17 | 2018-11-09 | 宁国市正道橡塑零部件有限公司 | 一种epdm/丁苯橡胶并用橡胶及其制备方法 |
| CN109929207A (zh) * | 2017-12-15 | 2019-06-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 用于鞋底的橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用 |
| CN110272594A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-09-24 | 河北新尔特橡塑密封有限公司 | 一种高耐磨耐高温橡胶及其制备方法 |
| CN110551254A (zh) * | 2018-06-01 | 2019-12-10 | 中国石油化工股份有限公司 | 改性丁苯橡胶及其制备方法和橡胶组合物以及硫化橡胶及其制备方法和应用 |
| CN111073050A (zh) * | 2018-10-18 | 2020-04-28 | 中国石油天然气股份有限公司 | 高分散橡胶填料用纳米白炭黑的制备方法 |
| CN112980065A (zh) * | 2021-03-03 | 2021-06-18 | 青岛科技大学 | 一种橡胶复合材料及其制备工艺和应用 |
| CN115322492A (zh) * | 2022-09-20 | 2022-11-11 | 江苏多肯新材料有限公司 | 一种车用减震器缓冲块材料及其制备方法 |
-
2023
- 2023-09-13 CN CN202311175117.9A patent/CN117327351B/zh active Active
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4661554A (en) * | 1985-12-30 | 1987-04-28 | Monsanto Company | Polynetwork EPDM rubber |
| JPS62190241A (ja) * | 1986-02-14 | 1987-08-20 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 耐熱耐油性ゴム組成物 |
| US5028662A (en) * | 1988-07-27 | 1991-07-02 | Advanced Elastomer Systems, L.P. | Thermoplastic elastomer composition |
| JP2001064460A (ja) * | 1999-06-23 | 2001-03-13 | Bridgestone Corp | 防振ゴム組成物 |
| JP2003128868A (ja) * | 2001-08-10 | 2003-05-08 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | ダイレクト蒸着用樹脂組成物、および、それを用いた成型品 |
| JP2004217713A (ja) * | 2003-01-10 | 2004-08-05 | Bridgestone Corp | 変性カーボンブラック及びこれを用いたゴム組成物並びにタイヤ |
| CN106244052A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-12-21 | 芜湖华烨工业用布有限公司 | 一种输送带用耐热帆布贴胶及制备方法 |
| CN106928559A (zh) * | 2017-04-10 | 2017-07-07 | 山东美晨先进高分子材料科技有限公司 | 一种高耐磨耐高温三元乙丙橡胶胶套 |
| CN109929207A (zh) * | 2017-12-15 | 2019-06-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 用于鞋底的橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用 |
| CN110551254A (zh) * | 2018-06-01 | 2019-12-10 | 中国石油化工股份有限公司 | 改性丁苯橡胶及其制备方法和橡胶组合物以及硫化橡胶及其制备方法和应用 |
| CN108774364A (zh) * | 2018-07-17 | 2018-11-09 | 宁国市正道橡塑零部件有限公司 | 一种epdm/丁苯橡胶并用橡胶及其制备方法 |
| CN111073050A (zh) * | 2018-10-18 | 2020-04-28 | 中国石油天然气股份有限公司 | 高分散橡胶填料用纳米白炭黑的制备方法 |
| CN110272594A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-09-24 | 河北新尔特橡塑密封有限公司 | 一种高耐磨耐高温橡胶及其制备方法 |
| CN112980065A (zh) * | 2021-03-03 | 2021-06-18 | 青岛科技大学 | 一种橡胶复合材料及其制备工艺和应用 |
| CN115322492A (zh) * | 2022-09-20 | 2022-11-11 | 江苏多肯新材料有限公司 | 一种车用减震器缓冲块材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| CHANGWOON NAH ETAL.: ""Plasma surface modification of silica and its effect on properties of styrene–butadiene rubber compound"", 《POLYMER INTERNATIONAL》, vol. 51, 31 December 2002 (2002-12-31), pages 510 - 518 * |
| J. TYCZKOWSKI ETAL.: ""Modification of styrene–butadiene rubber surfaces by plasma chlorination"", 《SURFACE AND COATINGS TECHNOLOGY》, vol. 174, 31 December 2003 (2003-12-31), pages 849 - 853 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117327351B (zh) | 2024-04-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109265580B (zh) | 一种耐油杜仲胶弹性体及其制备方法 | |
| EP0066672A2 (en) | Process for producing porous film or sheet | |
| CN111253687B (zh) | 一种硅橡胶与三元乙丙橡胶的共混胶及其制备方法 | |
| CN110330750B (zh) | 一种低压缩永久变形羧酸型丙烯酸酯橡胶及其制备方法 | |
| CN105255021A (zh) | 一种高强度低压缩永久变形橡胶材料及其制备方法 | |
| CN110760132A (zh) | 一种耐高温低压变的三元乙丙橡胶及其制备方法 | |
| CN113088090A (zh) | 一种高回弹、低压变硅橡胶材料及其制备方法 | |
| CN108841090A (zh) | 一种epdm/天然橡胶并用耐老化橡胶及其制备方法 | |
| JP2016535808A (ja) | ポリアミドの変性 | |
| CN114163822B (zh) | 有机硅改性三元乙丙橡胶及其制备方法 | |
| CN117327351B (zh) | 一种车用密封圈橡胶材料及其制备方法 | |
| CN109181032B (zh) | 一种耐老化天然橡胶生胶及其制备方法 | |
| CN112375308A (zh) | 一种高强度自愈合橡胶材料以及制备方法 | |
| CN111234336B (zh) | 一种环氧化天然橡胶复合材料及其制备方法 | |
| CN109777010B (zh) | 一种低压变合金弹性体密封件及其制备方法 | |
| CN114163716B (zh) | 高炭黑耐光氧老化硅烷交联聚乙烯绝缘料及制备方法 | |
| CN106117926B (zh) | 用聚1，2丁二烯橡胶交联和补强四丙氟橡胶的方法 | |
| CN109401328A (zh) | 新型耐高温阻燃硅橡胶的制备方法 | |
| CN112812474B (zh) | 一种抗变形氟橡胶及其制备方法与应用 | |
| CN108530718B (zh) | 一种环氧化天然橡胶复合材料及其制备方法 | |
| CN113896994A (zh) | 管道止水阀密封件三元乙丙橡胶及其制备方法 | |
| CN117362851B (zh) | 一种车用密封橡胶管材料 | |
| CN109467785B (zh) | 一种耐热耐寒不龟裂路锥用pe合金材料 | |
| CN115011124B (zh) | 一种基于改性退役硅橡胶绝缘子的硅橡胶复合材料及其制备方法 | |
| CN109651570B (zh) | 一种甲基丙烯酸羟乙酯改性硅橡胶与氢化丁腈橡胶共混胶及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |