CN1522280A - 橡胶组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及：在100重量份由70～95％重量固体橡胶和30～5％重量可与固体橡胶反应的液体橡胶组成的橡胶混合物中添加450～1000重量份的磁粉所得到的橡胶组合物。该橡胶组合物通过在以前的含磁粉橡胶中混合可与固体橡胶反应的液体橡胶，不仅能保持磁粉原来的高磁力，并且不损害橡胶原来的物理性能，可将混炼胶的粘度控制得较低，改良其加工性、耐热性以及保持模压的柔软性。

Description

橡胶组合物
技术领域
本发明涉及橡胶组合物。更详细地说涉及橡胶成分中添加磁粉的橡胶组合物。
背景技术
在车轮速率传感器等编码器部位使用的磁性编码器里，使用了传感器用橡胶磁体。因作为这种传感器用磁体最重要特性的磁力与磁粉的含量大致成比例，为了增加磁力必须增加磁粉的含量，但是磁粉的含量增加时，出现由于混炼胶的粘度上升导致的加工性变差、模压物的硬度上升以及失去橡胶磁体的优点—柔软性等问题。
为了解决这些问题，以前考虑使用增塑剂和加工助剂，为了确保柔软性，必须使用大量的增塑剂和加工助剂，而增塑剂和加工助剂被提取出去后，发生耐热性变差、粘接性变差的问题，这种方法不能满足加工性、模压性能、物理性能的全部条件。
发明的公开
本发明的目的在于提供：保持含磁粉橡胶的高磁力，并且不损害橡胶原有的物理性能，加工性、耐热性以及模压物的柔软性进一步得到改良的含磁粉橡胶组合物。
所述本发明的目的是通过在100重量份由70～95％重量固体橡胶和30～5％重量可与固体橡胶反应的液体橡胶组成的橡胶混合物中，添加450～1000重量份的磁粉所得到的橡胶组合物来达成的。
作为固体橡胶，根据所需用途可以使用丁腈橡胶(NBR)、丙烯酸酯类橡胶(ACM)，丙烯酸乙酯-乙烯共聚橡胶(AEM)、乙烯-丙烯共聚橡胶(EPDM)、氟橡胶(FKM)等。从成本方面考虑，优选NBR、ACM、AEM、EPDM。从容易高填充磁粉的角度考虑，优选使用NBR。
作为固体NBR，从耐油性和低温性的平衡来说，优选腈含量为35～45％，更优选含38～42％，可以直接使用市场上销售的商品，用腈含量在此以下的橡胶时耐油性变差，而使用腈含量在此以上的橡胶时低温性变差。
可与固体橡胶反应的液体橡胶，是与所用的固体橡胶有同样或类似的结构，可用相同的硫化剂交联的液体橡胶，根据所选固体橡胶，可用液体NBR、液体EPDM、液体FKM等。优选B型粘度(70℃)为4000～20000cps的橡胶，更优选4500～15000cps的橡胶。
固体橡胶为NBR时，所用的液体橡胶NBR优选B型粘度(70℃)4000～8000cps、腈含量26～32％，更优选用B型粘度(70℃)4500～7000cps且腈含量28～30％的橡胶，这些都可以直接使用市场上销售的商品。用B型粘度在此以下的橡胶时，硫化物的强度降低；而用B型粘度在此以上的橡胶时，可塑性丧失。另外，使用腈含量在此以下的橡胶时，耐油性变差；而使用腈含量在此以上的橡胶时，低温性变差。
这些固体橡胶和可与固体橡胶反应的液体橡胶，按70～95％重量固体橡胶与30～5％重量液体橡胶的比例，优选80～93％重量固体橡胶与20～7％重量可与固体橡胶反应的液体橡胶的比例。液体橡胶重量在5％以下时，可与固体橡胶反应的液体橡胶的添加效果减低，而大于30％的比例时，材料的粘度过低、加工性变差。
作为磁粉，一般用铁氧体磁体或稀土类磁体的至少一种。从价格低以及与橡胶的粘接性好的角度，优选磁力比稀土类磁体低的铁氧体磁体；按磁力的观点看，优选用亚铁酸锶SrO·6Fe2O3或亚铁酸钡BaO·6Fe2O3。向20克磁粉中加入1.5ml 5％重量的PVA水溶液，装入直径25.4mm的圆筒模具中，以1吨/cm2的压力加压成型制成试料，用直流磁化测定仪测定压粉磁性的剩磁磁通密度Br和矫顽力iHc，优选使用Br在1600(G)以上、iHc在3000(Oe)以上的磁粉。
按100重量份橡胶混合物中磁粉为450～1000重量份、优选600～900重量份的比例使用。少于这个比例时，编码器磁力不足，而多于这个比例时，模压物的柔软性显著变差。
根据需要，以上的橡胶组合物可掺入补强剂、抗氧剂、增塑剂、加工助剂、交联剂、交联助剂等使用，按照所用橡胶的通常的方法进行硫化。
由这种橡胶组合物构成的硫化模压品与编码器金属环连接用的粘接剂可以使用市场上销售的酚醛树脂、环氧树脂等，金属可以使用不锈钢，冷轧钢板等。
实施发明的最佳方案
以下，用本发明实施例来说明本发明，本发明并不受这些例子的限制。
实施例1～3，比较例1～3
           实施例         比较例
 1  2  3  1  2  3
固体NBR(日本合成橡胶：N22OS腈含量：41％)  90  80  70  100  100  100
液体NBR(日本Zeon：Nipol 1312腈含量：28％)B型粘度(70℃)：6000cps  10  20  30  0  0  0
亚铁酸锶(户田工业：FM-201) 800  800  800  450  800  800
活性氧化锌 3  3  3  3  3  3
抗氧剂 2  2  2  2  2  2
(4，4’-二(α，α-二甲基苄基)二苯胺)(大内新兴化学：Nocrac CD)
加工助剂(硬脂酸) 2  2  2  2  2  2
聚醚类增塑剂(旭电化：RS700) 5  5  5  5  5  20
硫 0.8  0.8  0.8  0.8  0.8  0.8
交联助剂(二硫化四甲基四甲基秋兰姆)(大内新兴化学：Nocrac TT) 2  2  2  2  2  2
交联助剂(N-环己基-2-苯并噻唑基磺酰胺)(大内新兴化学：Nocrac CZ) 1  1  1  1  1  1
将以上各成分用密炼机和开放式炼胶机捏炼，以17℃、15分钟压塑，制成2mm厚度的试验样品。
用试验样品进行以下的各项目试验。
标准态物理性能：根据JIS K6251，JIS K6253标准
门尼粘度Vm：根据JIS K6200定义的用语
模压时断裂：模压为120mm×240mm×2mm片状，测定脱模时的断裂
粘合性试验：根据JIS K6256第5项90°剥离法标准
磁力：用便携式高斯计，测定2mm厚、29mm直径的样品中央的最小值(2kV-1200μF磁感应)。
耐热性：120℃，测定70小时后的硬度变化。(用JIS 4号哑铃冲压试验片进行试验)
收缩率：用5mm×100mm试验片，测定175℃、70小时后纵向的收缩率。
以上各实施例和各比较例得到的测定结果，与捏炼物的门尼粘度(125℃)结果一起如下表所示。
表
测定项目            实施例             比较例
  1   2   3   1   2   3
  标准态值
  硬度     (Duro A)   87   81   78   86   94   80
拉伸强度 (Mpa) 2.4 1.7 1.1 4.5 2.7 0.8
  伸长率     (％)   350   570   780   260   370   620
  门尼粘度Vm   58   34   18   60   100＞   32
  模压时断裂(断裂个数/全部个数)   0/10   0/10   0/10   0/10   8/10   0/10
  粘合性试验
  橡胶保持率     (％)   100   100   100   100   100   60
  磁力     (G)   108   107   107   88   105   101
  耐热性
  硬度变化     (点)   +4   +7   +7   +6   +2   +10
  收缩率     (％)   2.9   3.5   4.0   9.0   3.1   8.3
产业上利用的可能性
通过在以前的含磁粉橡胶中混合可与固体橡胶反应的液体橡胶，不仅能保持磁粉原来的高磁力，并且不损害橡胶原来的物理性能，将混炼较的粘度控制得较低，改良其加工性、耐热性以及保持模压的柔软性。这种橡胶组合物适合用作传感器用的橡胶磁体、车轮速率传感器等编码器部位中使用的磁性编码器。

Claims (10)

1.橡胶组合物，所述橡胶组合物是在100重量份由70～95％重量固体橡胶和30～5％重量可与固体橡胶反应的液体橡胶组成的橡胶混合物中，添加450～1000重量份的磁粉而构成。
2.权利要求1记载的橡胶组合物，其中所述可与固体橡胶反应的液体橡胶是可用与固体橡胶相同的硫化剂共交联的液体橡胶。
3.权利要求1记载的橡胶组合物，其中固体橡胶为固体NBR，液体橡胶为液体NBR。
4.权利要求3记载的NBR组合物，所述组合物使用腈含量为35～45％的固体NBR。
5.权利要求1记载的橡胶组合物，所述组合物使用B型粘度(70℃)为4000～20000cps的液体橡胶
6.权利要求3记载的NBR组合物，所述组合物使用B型粘度(70℃)为4000～8000cps且腈含量为26～32％的液体NBR。
7.权利要求1记载的橡胶组合物，其中磁粉由铁氧体磁体以及稀土类磁体中的一种以上组成。
8.权利要求7记载的橡胶组合物，其中铁氧体磁体是亚铁酸锶或亚铁酸钡。
9.权利要求1记载的NBR组合物，所述组合物作为传感器用橡胶磁体的硫化模压材料使用。
10.权利要求9记载的橡胶组合物，其中传感器用橡胶磁体用于磁性编码器。
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