專利名稱：一種用于減震橡膠的組合物及其制備方法和減震橡膠的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種用于減震橡膠的組合物及其制備方法和通過該組合 物得到的減震橡膠。
背景技術(shù)：
在汽車發(fā)動機懸置使用的橡膠產(chǎn)品需要具有良好的動態(tài)性能。由于天然 橡膠有比較好的動態(tài)性能，所以發(fā)動機懸置多采用天然橡膠作為基體材料， 配以氧化鋅、硬脂酸、碳黑、促進劑、防老劑及增塑劑等各種配合劑，經(jīng)過 混煉加工而成。由于天然橡膠為非極性橡膠，現(xiàn)有技術(shù)中使用的增塑劑也多 為石蠟油、環(huán)烷油等非極性增塑劑。如《環(huán)垸基油——理想的橡膠增塑劑》
(薛小棟，橡膠科技巿場，第13期)中指出環(huán)垸基油可以用于天然橡膠中
的增塑劑。
然而，使用這種非極性增塑劑制得的橡膠產(chǎn)品在某些性能要求更加嚴格 的橡膠減振產(chǎn)品上，會出現(xiàn)壽命不夠、動態(tài)性能不好的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中在汽車發(fā)動機懸置壽命不夠、動態(tài)性 能不好的缺陷，提供一種動態(tài)性能更好、壽命更長的用于減振橡膠的組合物 及其制備方法，以及減振橡膠產(chǎn)品。
本發(fā)明提供了一種用于減振橡膠的組合物，該組合物含有天然橡膠、增 塑劑、硫化劑、促進劑、防老劑、活性劑和填充劑，其中，所述增塑劑為脂 肪酸酯。
本發(fā)明提供了一種所述用于減振橡膠的組合物的制備方法，該方法包括將天然橡膠和填充劑、增塑劑、活性劑和防老劑進行第一次混煉，再加入促 進劑和硫化劑，進行第二次混煉，得到減震橡膠用組合物，第二次混煉的溫 度低于第一次混煉的溫度。
本發(fā)明提供了一種減振橡膠，該減震橡膠是通過將所述用于減震橡膠的 組合物硫化而制得的。
在本發(fā)明提供的用于減振橡膠的組合物中使用脂肪酸酯作為增塑劑，能 夠有效地提高由該組合物制成的減振橡膠的動態(tài)性能并延長減振橡膠的壽
具體實施例方式
根據(jù)本發(fā)明提供的用于橡膠的組合物，該組合物含有天然橡膠、增塑劑、 硫化劑、促進劑、防老劑、活性劑和填充劑，其中，所述增塑劑為脂肪酸酯。 根據(jù)本發(fā)明，所述組合物中，增塑劑、硫化劑、促進劑、防老劑、活性
劑、和填充劑的含量可以在很大范圍內(nèi)改變，優(yōu)選情況下，相對于100重量 份的橡膠，所述增塑劑的含量為3-20重量份，所述硫化劑的含量為1-10重 量份，所述促進劑的含量為l-8重量份，所述防老劑的含量為l-10重量份， 所述活性劑的含量為2-10重量份，所述填充劑的含量為20-80重量份，所述 硫化劑的含量為1-12.5重量份；進一步優(yōu)選為，相對于IOO重量份的橡膠， 所述增塑劑的含量為7-15重量份，所述硫化劑的含量為2-6重量份，所述促 進劑的含量為1.5-5重量份，所述防老劑的含量為2-7重量份，所述活性劑 的含量為4-8重量份，所述填充劑的含量為30-70重量份，所述硫化劑的含 量為1.5-10重量份。
本發(fā)明中，所述硫化劑可以為各種常規(guī)用于橡膠組合物的硫化劑，例如 硫磺。
本發(fā)明中，所述活性劑可以為各種常規(guī)用于橡膠組合物的活性劑，例如可以為氧化鋅和/或硬脂酸;所述填充劑可以為各種常規(guī)用于橡膠組合物的填 充劑，例如可以為炭黑、陶土和碳酸鈣中的一種或幾種，所述炭黑可以為各
種用于橡膠組合物的炭黑，例如可以是炭黑N539、 N774和N330中的一種 或幾種；所述納米陶土的平均粒子直徑為200-700納米，優(yōu)選為300-500納米。
根據(jù)本發(fā)明，所述脂肪酸酯可以為一元醇或多元醇與一元或多元羧酸形 成的碳原子數(shù)為3-25的脂肪酸酯，例如，可以為己二酸二乙酯、己二酸二 丙酯、己二酸二丁酯、己二酸二戊酯、己二酸二己酯、己二酸二庚酯、己二 酸二辛酯、癸二酸二乙酯、癸二酸二丙酯、癸二酸二丁酯、癸二酸二戊酯、 癸二酸二己酯、癸二酸二庚酯和癸二酸二辛酯中的一種或幾種。優(yōu)選為癸二 酸二辛酯或癸二酸二丁酯中的一種或幾種。
根據(jù)本發(fā)明，所述天然橡膠的門尼粘度為40-60，優(yōu)選為40-50。滿足上 述條件天然橡膠可以通過對未經(jīng)加工的天然橡膠進行塑煉得到。所述對天然 橡膠進行塑煉的方法為常規(guī)方法，為本領(lǐng)域金屬人員所公知。例如通常是在 滾筒煉膠機上進行，生膠在煉膠機中因受機械的、熱的和化學(xué)的三種作用而 使分子量下降，因而彈性降低，塑性增加。優(yōu)選條件下，塑煉的溫度為45-55 °C，時間為25-30分鐘。
根據(jù)本發(fā)明，所述促進劑可以為各種常規(guī)用于橡膠組合物的促進劑，例 如可以為噻唑促進劑、次磺酰胺促進劑和秋蘭姆促進劑中的一種或幾種。
所述噻唑促進劑可以為二硫化二苯并噻唑、2-硫醇基苯并噻唑、2-硫醇 基苯并噻唑鋅鹽、2(4-嗎啉基二硫代)苯并噻唑和N,N-二乙基-二硫代氧基苯 并噻唑中的一種或幾種；優(yōu)選為二硫化二苯并噻唑。
所述次磺酰胺促進劑可以為N-環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-叔丁基 -2-苯并噻唑次磺酰胺、N-氧二乙撐基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N,N-二環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺和N-氧二亞乙基硫代氨基甲酰-N，-氧二亞乙基次磺酰胺中的一種或幾種；優(yōu)選為N-環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺。
所述秋蘭姆促進劑可以為二硫化四甲基秋蘭姆、二硫化四乙基秋蘭姆、 一硫化四甲基秋蘭姆、二硫化二異丁基秋蘭姆、二硫化四芐基秋蘭姆、四硫
化雙五亞甲基秋蘭姆和二硫化四丁基秋蘭姆中的一種或幾種；優(yōu)選為二硫化 四甲基秋蘭姆。
本發(fā)明中，所述防老劑可以為各種常規(guī)的用于橡膠組合物的防老劑，例 如可以為對苯二胺防老劑、喹啉防老劑和橡膠防護蠟中的一種或幾種。
所述對苯二胺防老劑可以為N-(l,3-二甲基丁基)-N'-苯基對苯二胺、 N，N，-雙(1，4-二甲基戊基)對苯二胺、N-環(huán)己基-N，-苯基對苯二胺和N-異丙 基-N'-苯基對苯二胺中的一種或幾種，優(yōu)選為N-(l,3-二甲基丁基)-N'-苯基對 苯二胺；所述喹啉防老劑選自2,2，4-三甲基-1，2-二氫化喹啉、6-乙氧基-2，2，4-三甲基-l,2-二氫化喹啉和6-苯基-2，2,4-三甲基-l,2-二氫化喹啉中的一種或幾 種，優(yōu)選為2,2,4-三甲基-l,2-二氫化喹啉。
所述橡膠防護蠟是由石蠟和微精蠟組成的橡膠物理防老劑，所述橡膠防 護蠟可以通過商購得到，例如，廣州市創(chuàng)博化工有限公司生產(chǎn)的RPW-2。
本發(fā)明還提供了所述減震橡膠的制備方法，其中，該方法包括將天然橡 膠和填充劑、增塑劑、活性劑和防老劑進行第一次混煉，再加入促進劑和硫 化劑，進行第二次混煉，得到減震橡膠用組合物，第二次混煉的溫度低于第 一次混煉的溫度。
所述天然橡膠的門尼粘度為40-60，優(yōu)選為40-50。滿足上述條件天然橡 膠可以通過對未經(jīng)加工的天然橡膠進行塑煉得到。所述對天然橡膠進行塑煉 的方法為常規(guī)方法，為本領(lǐng)域金屬人員所公知。例如通常是在滾筒煉膠機上 進行，生膠在煉膠機中因受機械的、熱的和化學(xué)的三種作用而使分子量下降， 因而彈性降低，塑性增加。優(yōu)選條件下，塑煉的溫度為45-55°C，時間為25-35 分鐘。所述混煉的方法為常規(guī)方法，目的是藉機械的作用使各原料混煉均勻。 本發(fā)明中，所述第一次混煉的條件包括混煉溫度為40-60°C，混煉時間為
20-30分鐘，優(yōu)選為混煉溫度為45-55。C，混煉時間為20-25分鐘；所述第二 次混煉的條件包括混煉溫度為25-60°C，混煉時間為10-30分鐘；優(yōu)選為混 煉溫度為40-55°C，混煉時間為15-25分鐘。
本發(fā)明還提供了一種減震橡膠，該減震橡膠可以通過將上述用于減震橡 膠的組合物成形、硫化而制得。
所述成形的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，如使用壓延機或螺旋壓出 機。所述硫化的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，例如，可以采用平板硫化的 方法。硫化的條件包括硫化溫度優(yōu)選為150-180°C，硫化時間優(yōu)選為10-30 分鐘。
下面通過實施例來更詳細地描述本發(fā)明。
本實施例用于說明本發(fā)明提供的用于減震橡膠的組合物及其制備方法 和減震橡膠。
將天然橡膠(3#煙膠)100重量份在XK-160型開煉機上，溫度下塑煉 15分鐘，冷卻至室溫后停放8小時，加入46重量份的碳黑N550、 9重量份 的癸二酸二辛酯、5重量份的氧化鋅、2重量份的硬脂酸、1重量份的防護蠟、 1重量份的防老劑4020，在5(TC溫度下混煉20分鐘，冷卻至室溫后加入0.3 重量份促進劑DM、 1.5重量份促進劑CZ、 1.5重量份硫黃，在45。C溫度下 混煉20分鐘。然后使用注橡機成形并硫化，得到減震橡膠A1。
用該減震橡膠Al在將發(fā)動機懸置裝在裝有制具的動態(tài)震動模擬上，在 室溫下進行有關(guān)橡膠的動態(tài)測試，振動開裂次數(shù)為54萬次。本實施例用于說明本發(fā)明提供的用于減震橡膠的組合物及其制備方法 和減震橡膠。
按照與實施例1相同的方法制得橡膠A2，不同之處在于，加入60重量
份的碳黑N550、 15重量份的癸二酸二辛酯、6重量份的氧化鋅、2重量份的 硬脂酸、3重量份的防護蠟、3重量份的防老劑4020，在5(TC溫度下混煉15 分鐘，冷卻至室溫后加入0.5重量份促進劑DM、 2.5重量份促進劑CZ、 4 重量份硫黃，在45"C溫度下混煉15分鐘。
按照與實施例1相同的條件，用減震橡膠A2在發(fā)動機懸置在動態(tài)模擬 機上做動態(tài)測試，振動開裂次數(shù)為51萬次。
實施例3
本實施例用于說明本發(fā)明提供的用于減震橡膠的組合物及其制備方法 和減震橡膠。
按照與實施例1相同的方法制得橡膠A3，不同之處在于，加入40重量 份的碳黑N550、 IO重量份的癸二酸二己酯、5重量份的氧化鋅、l重量份的 硬脂酸、2重量份的防護蠟、5重量份的防老劑4020，在5CTC溫度下混煉15 分鐘，冷卻至室溫后加入0.4重量份促進劑DM、 2.0重量份促進劑CZ、 6 重量份硫黃，在45'C溫度下混煉15分鐘。
按照與實施例1相同的條件，用減震橡膠A3在發(fā)動機懸置在動態(tài)模擬 機上做動態(tài)測試，振動開裂次數(shù)為55萬次。
實施例4
本實施例用于說明本發(fā)明提供的用于減震橡膠的組合物及其制備方法 和減震橡膠。按照與實施例1相同的方法制得橡膠A4，不同之處在于，加入5重量
份的癸二酸二已酯和7重量份的癸二酸二辛酯，加入50重量份的碳黑N550、 6重量份的氧化鋅、2重量份的硬脂酸、2重量份的防護蠟、2重量份的防老 劑4020，在5(TC溫度下混煉15分鐘，冷卻至室溫后加入0.4重量份促進劑 DM、 2.0重量份促進劑CZ、 8重量份硫黃，在45。C溫度下混煉15分鐘。。
按照與實施例1相同的條件，用減震橡膠A4在發(fā)動機懸置在動態(tài)模擬 機上做動態(tài)測試，振動開裂次數(shù)為49萬次。
對比例1
該對比例用于制備使用石蠟油作為增塑劑制得的減震橡膠。 按照與實施例1相同的方法制得橡膠B1，不同之處在于，用9重量份 石蠟油(上海潤滑油廠生產(chǎn)的300號石蠟油)代替實施例1中使用的癸二酸
按照與實施例1相同的條件，用減震橡膠B1在發(fā)動機懸置在動態(tài)模擬 機上做動態(tài)測試，振動開裂次數(shù)為19萬次。
從實施例l-4和對比例的實驗數(shù)據(jù)可以看出，根據(jù)本發(fā)明提供的減震橡 膠的動態(tài)性能明顯高于使用常規(guī)增塑劑的減震橡膠。
權(quán)利要求
1、一種用于減震橡膠的組合物，該組合物含有天然橡膠、增塑劑、硫化劑、促進劑、防老劑、活性劑和填充劑，其特征在于，所述增塑劑為脂肪酸酯。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，相對于100重量份的橡膠， 所述增塑劑的含量為3-20重量份，所述促進劑的含量為l-8重量份，所述防 老劑的含量為1-10重量份，所述活性劑的含量為2-10重量份，所述填充劑 的含量為20-80重量份，所述硫化劑的含量為1-12.5重量份。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合物，其中，相對于IOO重量份的橡膠， 所述增塑劑的含量為7-15重量份，所述促進劑的含量為1.5-5重量份，所述 防老劑的含量為2-7重量份，所述活性劑的含量為4-8重量份，所述填充劑 的含量為30-70重量份，所述硫化劑的含量為2-10重量份。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述脂肪酸酯為一元醇或多 元醇與一元或多元羧酸形成的碳原子數(shù)為3-25的脂肪酸酯。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合物，其中，所述脂肪酸酯為己二酸二乙 酯、己二酸二丙酯、己二酸二丁酯、己二酸二戊酯、己二酸二己酯、己二酸 二庚酯、己二酸二辛酯、癸二酸二乙酯、癸二酸二丙酯、癸二酸二丁酯、癸 二酸二戊酯、癸二酸二己酯、癸二酸二庚酯和癸二酸二辛酯中的一種或幾種。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述硫化劑為硫磺；所述活 性劑為氧化鋅和/或硬脂酸；所述填充劑為炭黑、陶土和碳酸鈣中的一種或幾 種。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述促進劑為噻唑促進劑、 次磺酰胺促進劑和秋蘭姆促進劑中的一種或幾種；所述噻唑促進劑選自二硫化二苯并噻唑、2-硫醇基苯并噻唑、2-硫醇基苯并噻唑鋅鹽、2(4-嗎啉基二硫代)苯并噻唑和N，N-二乙基-二硫代氧基苯并噻唑中的一種或幾種；所述次 磺酰胺促進劑選自N-環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次 磺酰胺、N-氧二乙撐基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N，N-二環(huán)己基-2-苯并噻唑次 磺酰胺和N-氧二亞乙基硫代氨基甲酰-N，-氧二亞乙基次磺酰胺中的一種或 幾種；所述秋蘭姆促進劑選自二硫化四甲基秋蘭姆、二硫化四乙基秋蘭姆、 一硫化四甲基秋蘭姆、二硫化二異丁基秋蘭姆、二硫化四芐基秋蘭姆、四硫 化雙五亞甲基秋蘭姆和二硫化四丁基秋蘭姆中的一種或幾種。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述防老劑為對苯二胺防老 劑、喹啉防老劑和橡膠防護蠟中的一種或幾種；所述對苯二胺防老劑選自 N-(l,3-二甲基丁基)-N'-苯基對苯二胺、N,N，-雙(1,4-二甲基戊基)對苯二胺、 N-環(huán)己基-N'-苯基對苯二胺和N-異丙基-N'-苯基對苯二胺中的一種或幾種； 所述喹啉防老劑選自2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉、6-乙氧基-2,2,4-三甲基 -1，2-二氫化喹啉和6-苯基-2,2,4-三甲基-l,2-二氫化喹啉中的一種或幾種。
9、 權(quán)利要求1所述用于減振橡膠的組合物的制備方法，該方法包括將 天然橡膠和填充劑、增塑劑、活性劑和防老劑進行第一次混煉，再加入促進 劑和硫化劑，進行第二次混煉，其特征在于，所述增塑劑為脂肪酸酯。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，相對于100重量份的橡膠，所 述增塑劑的用量為3-20重量份，所述促進劑的用量為l-8重量份，所述防老劑的用量為1-10重量份，所述活性劑的用量為2-10重量份，所述填充劑的用量為20-80重量份，所述硫化劑的用量為1-12.5重量份。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9或IO所述的方法，其中，所述脂肪酸酯為己二酸 二乙酯、己二酸二丙酯、己二酸二丁酯、己二酸二戊酯、己二酸二己酯、己 二酸二庚酯、己二酸二辛酯、癸二酸二乙酯、癸二酸二丙酯、癸二酸二丁酯、 癸二酸二戊酯、癸二酸二己酯、癸二酸二庚酯和癸二酸二辛酯中的一種或幾 種。
12、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述第一次混煉的條件包括混 煉溫度為45-60。C，混煉時間為20-30分鐘；所述第二次混煉的條件包括混 煉溫度為45-55"C，混煉時間為15-25分鐘。
13、 一種減震橡膠，該減震橡膠是通過將權(quán)利要求1-8中任意一項所述 的組合物硫化而制得的。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的減震橡膠，其中，所述硫化的條件包括硫 化溫度為150-180°C，硫化時間為10-30分鐘。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種用于減震橡膠的組合物及其制備方法和通過該組合物得到的減震橡膠。本發(fā)明提供的用于減振橡膠的組合物含有天然橡膠、增塑劑、硫化劑、促進劑、防老劑、活性劑和填充劑，其中，所述增塑劑為脂肪酸酯。本發(fā)明提供的用于減振橡膠的組合物的制備方法包括將天然橡膠和填充劑、增塑劑、活性劑和防老劑進行第一次混煉，再加入促進劑和硫化劑，進行第二次混煉，得到減震橡膠用組合物，第二次混煉的溫度低于第一次混煉的溫度。本發(fā)明提供的減振橡膠是通過將所述用于減震橡膠的組合物硫化而制得的。在本發(fā)明提供的用于減振橡膠的組合物中使用脂肪酸酯作為增塑劑，能夠有效地提高由該組合物制成的減振橡膠的動態(tài)性能并延長減振橡膠的壽命。
文檔編號C08L7/00GK101469083SQ20071030704
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月27日
發(fā)明者侯振宇, 王勝杰 申請人:比亞迪股份有限公司