專利名稱：低剛度耐高作用力疲勞的橡膠組合物及其加工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低剛度耐高作用力疲勞的橡膠組合物及其加工工藝，屬于橡膠制品與化工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)汽車市場(chǎng)的不斷成熟，消費(fèi)者對(duì)中小型汽車的運(yùn)動(dòng)性和舒適性要求越來(lái)越高。這就使得用大排量的發(fā)動(dòng)機(jī)提供大的動(dòng)力的同時(shí)，要求有更好汽車發(fā)動(dòng)機(jī)減震效果，從而使得運(yùn)動(dòng)性和舒適性更好的并存。想要得到良好的減震效果和舒適性，通常使用一些低剛度的橡膠和結(jié)構(gòu)；而追求好的運(yùn)動(dòng)性使用大排量發(fā)動(dòng)機(jī)，使得發(fā)動(dòng)機(jī)橡膠減震裝置的耐高作用力下動(dòng)態(tài)疲勞要求更 高。而低剛度的橡膠組合物在很大的作用力下的動(dòng)態(tài)疲勞往往都不理想，經(jīng)常出現(xiàn)橡膠撕裂、斷裂或疲勞失效的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)以上現(xiàn)象提供一種橡膠組合物及加工工藝，能夠在低剛度、高作用力條件下耐動(dòng)態(tài)疲勞十分出色，使用硬度52±3度，臺(tái)架疲勞條件±3500N，疲勞次數(shù)60萬(wàn)后樣件未失效，整車NVH調(diào)試和20000公里強(qiáng)化路試都能滿足客戶要求。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種低剛度耐高作用力疲勞的橡膠組合物及其加工工藝，其特征在于，由以下以重量份計(jì)的組份組成橡膠 100重量份；白炭黑 12-18重量份；娃燒偶聯(lián)劑I. 5~2重量份；無(wú)機(jī)活性劑5-6重量份；有機(jī)活性劑1-1. 5重量份；防老劑 3-5重量份；石臘 1~3重量份:后硫化穩(wěn)定劑2-3重量份；加工助劑2-3重量份；炭黑 18-25重量份；增塑劑 4-6重量份；促進(jìn)劑 O. 8-1重量份；硫化劑 2. 5-3重量份；抗疲勞劑2-3重量份。優(yōu)選地，所述的橡膠為SVR-3L天然橡膠。優(yōu)選地，所述的白炭黑為由沉淀法合成無(wú)定形造粒二氧化硅。
優(yōu)選地，所述的硅烷偶聯(lián)劑為Si-69。優(yōu)選地，所述的無(wú)機(jī)活性劑為活性氧化鋅。優(yōu)選地，所述的有機(jī)活性劑為硬脂酸。優(yōu)選地，所述的防老劑為防老劑4010NA和防老劑RD的組合物。優(yōu)選地，所述的石蠟為微晶蠟1900。優(yōu)選地，所述的后硫化穩(wěn)定劑為二水合六亞甲基I，6- 二硫代硫酸二鈉鹽。優(yōu)選地，所述的加工助劑為STRUKTOL WB212。優(yōu)選地，所述的補(bǔ)強(qiáng)劑為超高耐磨炭黑和/或快壓出炭黑。優(yōu)選地，所述的增塑劑為石蠟油2280。優(yōu)選地，所述的促進(jìn)劑為促進(jìn)劑CZ。優(yōu)選地，所述的硫化劑為硫磺。優(yōu)選地，所述的抗疲勞劑為PL-600。本發(fā)明還提供了上述低剛度耐高作用力疲勞的橡膠組合物的加工工藝I)煉膠第一步將橡膠在密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉溫度為120-130°C，密煉時(shí)間為I. 5-2. 5min ；第二步將硅烷偶聯(lián)劑和1/2的白炭黑加入到第一步的密煉機(jī)中，密煉2_3min，再倒入剩余白炭黑，密煉3-4min，密煉溫度為140°C以上；第三步將氧化鋅、硬脂酸、防老劑、石蠟、后硫化穩(wěn)定劑加入到第二步的密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉溫度為140°C以上，密煉時(shí)間為2-3min ；第四步將混有加工助劑的炭黑和增塑劑份倒入第三步的密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉溫度控制在140°C以上，密煉時(shí)間為5-8min ；第五步將第四步密煉機(jī)中的材料轉(zhuǎn)置開(kāi)煉機(jī)薄通，輥筒溫度小于50°C，輥距調(diào)制最緊，進(jìn)行薄通3次，輥距調(diào)至5-8mm，左右割刀各兩次出片；2)停放將步驟I)得到的一段混煉膠放入恒溫室進(jìn)行停放至少4小時(shí)；3)加硫?qū)⒘蚧瘎?、促進(jìn)劑及一段混煉膠放入密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉溫度為50-80°C，密煉時(shí)間為3-4min ;再加入抗疲勞劑，密煉溫度為80_90°C，密煉時(shí)間為l_2min后，然后轉(zhuǎn)置到開(kāi)煉機(jī)，輥筒溫度小于50°C，輥距調(diào)制最緊，進(jìn)行薄通3次，輥距調(diào)至5-8mm，左右割刀各兩次出片；4)停放將步驟3)得到的二段混煉膠放入恒溫室進(jìn)行停放至少12小時(shí)；5)硫化將步驟4)得到的二段混煉膠在溫度為150_160°C，壓力為15_20Mpa的條件下進(jìn)行硫化，硫化時(shí)間為15-1Smin，硫化后即得出制品。本發(fā)明同比于其他常見(jiàn)低剛度的橡膠組合物及常見(jiàn)加工工藝，優(yōu)點(diǎn)在于I.白炭黑的使用和加工工藝更加合理。通過(guò)使用沉淀法合成無(wú)定形造粒白炭黑，并將白炭黑進(jìn)行分段加入，可以使白炭黑有效地發(fā)布到天然膠中。同時(shí)將Si-69提前放入，溫度控制在140°C以上，可以更好的使白炭黑表面偶聯(lián)反應(yīng)充分，使得硫化膠的耐撕裂更高，耐疲勞性更好。2.特別是高硫體系中，在配方中加入硫化穩(wěn)定劑二水合六亞甲基1，6_ 二硫代硫酸二鈉鹽，可以有效提高橡膠的耐熱、耐老化、耐硫化返原和耐疲勞性能。在動(dòng)態(tài)疲勞時(shí)，橡膠的拉伸強(qiáng)度、定伸應(yīng)力、硬度等各項(xiàng)力學(xué)性能都會(huì)下降。加入硫化穩(wěn)定劑二水合六亞甲基1，6_ 二硫代硫酸二鈉鹽后，其分子中的較長(zhǎng)而具有柔韌性的六亞甲基基團(tuán)嵌入橡膠分子間的硫原子交聯(lián)鍵，賦予硫化橡膠優(yōu)異的動(dòng)態(tài)耐疲勞性。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，作詳細(xì)說(shuō)明如下。實(shí)施例I一種低剛度耐高作用力疲勞的橡膠組合物，配方如下表I
權(quán)利要求
1.一種低剛度耐高作用力疲勞的橡膠組合物及其加工工藝，其特征在于，由以下以重量份計(jì)的組份組成 橡膠 100重量份； 白炭黑 12-18重量份； 硅烷偶聯(lián)劑I. 5-2重量份； 無(wú)機(jī)活性劑5-6重量份； 有機(jī)活性劑1-1. 5重量份； 防老劑 3-5重量份； 石臘 1_3重量份； 后硫化穩(wěn)定劑2-3重量份； 加工助劑2-3重量份； 炭黑 18-25重量份； 增塑劑 4-6重量份； 促進(jìn)劑 O. 8-1重量份； 硫化劑 2. 5-3重量份； 抗疲勞劑2-3重量份。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低剛度耐高作用力疲勞的橡膠組合物及其加工工藝，其特征在于，所述的橡膠為SVR-3L天然橡膠。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低剛度耐高作用力疲勞的橡膠組合物及其加工工藝，其特征在于，所述的白炭黑為由沉淀法合成無(wú)定形造粒二氧化硅。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低剛度耐高作用力疲勞的橡膠組合物及其加工工藝，其特征在于，所述的硅烷偶聯(lián)劑為Si-69。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低剛度耐高作用力疲勞的橡膠組合物及其加工工藝，其特征在于，所述的無(wú)機(jī)活性劑為活性氧化鋅。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低剛度耐高作用力疲勞的橡膠組合物及其加工工藝，其特征在于，所述的有機(jī)活性劑為硬脂酸。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低剛度耐高作用力疲勞的橡膠組合物及其加工工藝，其特征在于，所述的防老劑為防老劑4010NA和防老劑RD的組合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低剛度耐高作用力疲勞的橡膠組合物及其加工工藝，其特征在于，所述的石蠟為微晶蠟1900。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低剛度耐高作用力疲勞的橡膠組合物及其加工工工工藝，其特征在于，所述的后硫化穩(wěn)定劑為二水合六亞甲基1，6_ 二硫代硫酸二鈉鹽。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低剛度耐高作用力疲勞的橡膠組合物及其加工工工工藝，其特征在于，所述的加工助劑為STRUKTOL WB212。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低剛度耐高作用力疲勞的橡膠組合物及其加工工藝，其特征在于，所述的補(bǔ)強(qiáng)劑為超高耐磨炭黑和/或快壓出炭黑。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低剛度耐高作用力疲勞的橡膠組合物及其加工工藝，其特征在于，所述的增塑劑為2280石蠟油。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低剛度耐高作用力疲勞的橡膠組合物及其加工工藝，其特征在于，所述的促進(jìn)劑為促進(jìn)劑CZ。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低剛度耐高作用力疲勞的橡膠組合物及其加工工藝，其特征在于，所述的硫化劑為硫磺。
15.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低剛度耐高作用力疲勞的橡膠組合物及其加工工藝，其特征在于，所述的抗疲勞劑為PL-600。
16.權(quán)利要求I所述的一種低剛度耐高作用力疲勞的橡膠組合物的加工工藝 1)煉膠 第一步將橡膠在密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉溫度為120-130°C，密煉時(shí)間為I. 5-2. 5min ； 第二步將硅烷偶聯(lián)劑和1/2的白炭黑加入到第一步的密煉機(jī)中，密煉2-3min，再倒入剩余白炭黑，密煉3-4min，密煉溫度為140°C以上； 第三步將氧化鋅、硬脂酸、防老劑、石蠟、后硫化穩(wěn)定劑加入到第二步的密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉溫度為140°C以上，密煉時(shí)間為2-3min ； 第四步將混有加工助劑的炭黑和增塑劑份倒入第三步的密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉溫度控制在140°C以上，密煉時(shí)間為5-8min ； 第五步將第四步密煉機(jī)中的材料轉(zhuǎn)置開(kāi)煉機(jī)薄通，輥筒溫度小于50°C，輥距調(diào)制最緊，進(jìn)行薄通3次，輥距調(diào)至5-8mm，左右割刀各兩次出片； 2)停放；將步驟I)得到的一段混煉膠放入恒溫室進(jìn)行停放至少4小時(shí)； 3)加硫?qū)⒘蚧瘎?、促進(jìn)劑及一段混煉膠放入密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉溫度為50-80°C，密煉時(shí)間為3-4min ;再加入抗疲勞劑，密煉溫度為80_90°C，密煉時(shí)間為l_2min后，然后轉(zhuǎn)置到開(kāi)煉機(jī)，輥筒溫度小于50°C，輥距調(diào)制最緊，進(jìn)行薄通3次，輥距調(diào)至5-8mm，左右割刀各兩次出片； 4)停放將步驟3)得到的二段混煉膠放入恒溫室進(jìn)行停放至少12小時(shí)； 5)硫化將步驟4)得到的二段混煉膠在溫度為150-160°C，壓力為15-20Mpa的條件下進(jìn)行硫化，硫化時(shí)間為15-18min，硫化后即得出制品。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種低剛度耐高作用力疲勞的橡膠組合物及其加工工藝。所述的橡膠組合物其特征在于，由橡膠100重量份、白炭黑12-18重量份、硅烷偶聯(lián)劑1.5-2重量份、無(wú)機(jī)活性劑5-6重量份、有機(jī)活性劑1-1.5重量份、防老劑3-5重量份、石蠟1-3重量份、后硫化穩(wěn)定劑2-3重量份、加工助劑2-3重量份、炭黑18-25重量份、增塑劑4-6重量份、促進(jìn)劑0.8-1重量份、硫化劑2.5-3重量份和抗疲勞劑2-3重量份組成。加工工藝為將各原料經(jīng)過(guò)煉膠、停放、加硫、停放、硫化得到成品。本發(fā)明能夠在低剛度、高作用力條件下耐動(dòng)態(tài)疲勞十分出色，耐疲勞性、耐撕裂性都較好。
文檔編號(hào)C08K5/21GK102863660SQ20121037876
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月8日
發(fā)明者蔡斌 申請(qǐng)人:上海眾力投資發(fā)展有限公司