專利名稱：一種低硬度耐高溫拉伸疲勞性能優(yōu)異的橡膠材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低硬度耐高溫拉伸疲勞性能優(yōu)異的橡膠材料，屬于橡膠技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于近年來科學技術(shù)的飛速發(fā)展，各行業(yè)的技術(shù)水平也在不斷突飛猛進，尤其橡膠技術(shù)領(lǐng)域，由于橡膠材料的高彈性等其他高分子材料無法代替的性能而使得各行業(yè)對橡膠材料的依賴性越來越大，客戶對橡膠材料、橡膠產(chǎn)品的性能要求越來越苛刻，如在橡膠減震器行業(yè)，以前對于橡膠產(chǎn)品的性能要求都只是較多放在抗疲勞性，產(chǎn)品有較大的阻尼， 合適的動靜態(tài)方面，而今，而使得橡膠減震等耐疲勞產(chǎn)品同時能滿足苛刻的環(huán)境的下的耐久性的要求。比如在產(chǎn)品滿足疲勞破壞的前提下又要滿足耐油、耐高、低溫等環(huán)境要求。 一般天然橡膠的耐疲勞性能很好，通常并用丁苯橡膠和順丁橡膠能再提高膠料的耐疲勞性能，當用于耐高溫環(huán)境下的時候，天然膠等丁二烯類橡膠能難以滿足要求了尤其當要求在 80°c以上的溫度環(huán)境下疲勞破壞時，就要考慮用氯丁橡膠或乙丙橡膠等一些耐高溫性好的橡膠材料了。尤其在要求橡膠低硬度的條件下，橡膠的耐疲勞性的調(diào)節(jié)更增加了難度，因為低硬度(邵氏硬度45士3HA)，就代表著拉伸強度也低，而一般橡膠疲勞性能恰恰與材料的拉伸強度是成正比的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種耐高溫125°C以上環(huán)境下拉壓疲勞破壞的橡膠材料，為高溫環(huán)境下適應(yīng)的橡膠減震、緩沖件，用在汽車排氣管吊環(huán)的配方上已經(jīng)成功應(yīng)用。為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種低硬度耐高溫拉伸疲勞性能優(yōu)異的橡膠材料，其特征在于，橡膠材料組份的質(zhì)量份數(shù)配方如下
三元乙丙橡膠 175份， 苯并咪唑類防老劑1-3份， 對苯二胺類防老劑1-3份， 酮胺類防老劑 1-3份， 石蠟1-2份，
活性劑6-12份，
硬脂酸0. 5-5份，
補強劑62-92份，
增塑劑38-68份，
硫化劑6-8份，
助交聯(lián)劑1-2份。進一步地，所述的三元乙丙橡膠為充油三元乙丙橡膠和非充油三元乙丙橡膠的組合物，充油三元乙丙橡膠為75-165份，非充油三元乙丙橡膠為10-100份。
所述的苯并咪唑類防老劑為2-硫醇基苯并咪唑。所述的對苯二胺類防老劑為N-異丙基-N’ -苯基對苯二胺或N- (1，3- 二甲基丁基)-N’-苯基對苯二胺。所述的酮胺類防老劑為2，2，4-三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合物、丙酮與二苯胺的高溫反應(yīng)生成物或其組合物。所述的活性劑為活性氧化鋅。所述的補強劑為炭黑。所述的增塑劑為石蠟油PLAXENE 25110。所述的硫化劑為硫磺、橡膠用過氧化物硫化劑或其組合物。(硫磺與二異丙苯的用量比例為1:8到1:20)。所述的橡膠用過氧化物硫化劑為過氧化二異丙苯。所述的助交聯(lián)劑為1，2，5-三烯丙基-均三嗪-2，4，6_三酮。本發(fā)明較之原配方的橡膠材料，添加了充油三元乙丙橡膠，石蠟油用PLAXENE 25110替換常規(guī)石蠟油，并且在硫化劑中添加了硫磺。由于充油三元乙丙橡膠的乙烯含量高，帶來其拉伸強度高和耐熱性更好的特點。為保證優(yōu)異的耐熱性軟化油特選用高閃點低揮發(fā)耐熱性好的石蠟系油品，再加上過氧化物硫化體系保證了該發(fā)明的優(yōu)異的耐熱性。由于中粒子炭黑的加入，保證膠料好的回彈性。硫化劑中硫磺的添加，保證橡膠的疲勞性能。 本發(fā)明配方簡單，不需要加入特殊昂貴的的材料，也無需特殊的加工工藝，整個生產(chǎn)過程操作方便，原材料易于采購，所得橡膠具有極佳的耐高溫耐疲勞性能。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例和對比例對本發(fā)明作進一步說明。實施例1-6中所用的充油三元乙丙橡膠為由韓國錦湖生產(chǎn)的KEP-980;所用的非充油三元乙丙橡膠為由荷蘭DSM公司生產(chǎn)的778Z ；所用的2-硫醇基苯并咪唑由上海敦煌化工廠生產(chǎn)；所用的N-異丙基-N’ -苯基對苯二胺、N- (1，3- 二甲基丁基)-N’ -苯基對苯二胺、2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉聚合物和丙酮與二苯胺的高溫反應(yīng)生成物由中國石化南京化工廠生產(chǎn)；所用活性氧化鋅為由廣東臺翔化工有限公司生產(chǎn)的常規(guī)材料；所用硬脂酸為由上海延安油脂化工廠生產(chǎn)的常規(guī)材料；所用的炭黑為由上?？ú┨靥亢趶S生產(chǎn)的N-550 ；所用的石蠟油PLAXENE 25110由道達爾石油公司生產(chǎn)；所用的過氧化二異丙苯為由上海邦德實業(yè)有限公司生產(chǎn)的DCP-40 ；硫磺為通用工業(yè)級硫磺；所用的1，2，5-三烯丙基-均三嗪-2，4，6-三酮由上海金昌盛有限公司生產(chǎn)。實施例1
一種低硬度耐高溫拉伸疲勞性能優(yōu)異的橡膠材料，由如下以重量份計的原料組成 KEP-980 165份；778Z 10份；2-硫醇基苯并咪唑1份；N-異丙基-N，-苯基對苯二胺1 份；2，2，4-三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合物1份；丙酮與二苯胺的高溫反應(yīng)生成物1份；石蠟1份；活性氧化鋅6份；硬脂酸1份；炭黑92份；石蠟油68份；硫磺1份；過氧化二異丙苯5份；1，2，5-三烯丙基-均三嗪-2，4，6-三酮1份。橡膠制備工藝為密煉機混煉，密煉室溫度為80°C，開煉機溫度為50°C。將KEP-980 和778Z投入密煉室，30s后依次添加活性氧化鋅、硬脂酸、2-硫醇基苯并咪唑、N-異丙基-N’-苯基對苯二胺、2，2，4_三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合物、丙酮與二苯胺的高溫反應(yīng)生成物和石蠟，120s后依次炭黑和石蠟油，240s后排膠，冷卻后停放12小時，依次加入硫磺、過氧化二異丙苯和1，2，5-三烯丙基-均三嗪-2，4，6-三酮，150s后將混煉好的膠料放入開煉機打三角包薄通三次下片或出條。實施例2
一種低硬度耐高溫拉伸疲勞性能優(yōu)異的橡膠材料，由如下以重量份計的原料組成 KEP-980 145份；778Z 30份；2-硫醇基苯并咪唑2份；N-異丙基-N，-苯基對苯二胺2 份；2，2，4_三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合物2份；丙酮與二苯胺的高溫反應(yīng)生成物1份；石蠟1. 5份；活性氧化鋅8份；硬脂酸1份；炭黑92份；石蠟油68份；硫磺0. 5份；過氧化二異丙苯6份；1，2，5-三烯丙基-均三嗪-2，4，6-三酮1. 5份。橡膠制備工藝為密煉機混煉，密煉室溫度為80°C，開煉機溫度為50°C。將KEP-980 和778Z投入密煉室，30s后依次添加活性氧化鋅、硬脂酸、2-硫醇基苯并咪唑、N-異丙基-N’-苯基對苯二胺、2，2，4_三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合物、丙酮與二苯胺的高溫反應(yīng)生成物和石蠟，120s后依次炭黑和石蠟油，240s后排膠，冷卻后停放12小時，依次加入硫磺、過氧化二異丙苯和1，2，5-三烯丙基-均三嗪-2，4，6-三酮，150s后將混煉好的膠料放入開煉機打三角包薄通三次下片或出條。實施例3
一種低硬度耐高溫拉伸疲勞性能優(yōu)異的橡膠材料，由如下以重量份計的原料組成 KEP-980 135份；778Z 40份；2-硫醇基苯并咪唑1. 5份；N-異丙基-N，-苯基對苯二胺2 份；2，2，4-三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合物1. 5份；丙酮與二苯胺的高溫反應(yīng)生成物1份； 石蠟2份；活性氧化鋅10份；硬脂酸1份；炭黑92份；石蠟油68份；硫磺0. 7份；過氧化二異丙苯7份；1，2，5-三烯丙基-均三嗪-2，4，6-三酮1. 8份。橡膠制備工藝為密煉機混煉，密煉室溫度為80°C，開煉機溫度為50°C。將KEP-980 和778Z投入密煉室，30s后依次添加活性氧化鋅、硬脂酸、2-硫醇基苯并咪唑、N-異丙基-N’-苯基對苯二胺、2，2，4_三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合物、丙酮與二苯胺的高溫反應(yīng)生成物和石蠟，120s后依次炭黑和石蠟油，240s后排膠，冷卻后停放12小時，依次加入硫磺、過氧化二異丙苯和1，2，5-三烯丙基-均三嗪-2，4，6-三酮，150s后將混煉好的膠料放入開煉機打三角包薄通三次下片或出條。實施例4
一種低硬度耐高溫拉伸疲勞性能優(yōu)異的橡膠材料，由如下以重量份計的原料組成 KEP-980 125份；778Z 50份；2-硫醇基苯并咪唑1份；N-異丙基-N，-苯基對苯二胺2 份；2，2，4-三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合物1份；丙酮與二苯胺的高溫反應(yīng)生成物1份；石蠟1份；活性氧化鋅11份；硬脂酸1份；炭黑92份；石蠟油68份；硫磺0. 7份；過氧化二異丙苯7份；1，2，5-三烯丙基-均三嗪-2，4，6-三酮2份。橡膠制備工藝為密煉機混煉，密煉室溫度為80°C，開煉機溫度為50°C。將KEP-980 和778Z投入密煉室，30s后依次添加活性氧化鋅、硬脂酸、2-硫醇基苯并咪唑、N-異丙基-N’-苯基對苯二胺、2，2，4_三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合物、丙酮與二苯胺的高溫反應(yīng)生成物和石蠟，120s后依次炭黑和石蠟油，240s后排膠，冷卻后停放12小時，依次加入硫磺、過氧化二異丙苯和1，2，5-三烯丙基-均三嗪-2，4，6-三酮，150s后將混煉好的膠料放入開煉機打三角包薄通三次下片或出條。實施例5
一種低硬度耐高溫拉伸疲勞性能優(yōu)異的橡膠材料，由如下以重量份計的原料組成 KEP-980 100份；778Z 75份；2-硫醇基苯并咪唑1份；N-異丙基-N，-苯基對苯二胺1 份；2，2，4-三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合物1份；丙酮與二苯胺的高溫反應(yīng)生成物1份；石蠟1份；活性氧化鋅9份；硬脂酸1份；炭黑92份；石蠟油68份；硫磺0. 5份；過氧化二異丙苯6. 5份；1，2，5-三烯丙基-均三嗪-2，4，6-三酮1. 5份。橡膠制備工藝為密煉機混煉，密煉室溫度為80°C，開煉機溫度為50°C。將KEP-980 和778Z投入密煉室，30s后依次添加活性氧化鋅、硬脂酸、2-硫醇基苯并咪唑、N-異丙基-N’-苯基對苯二胺、2，2，4_三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合物、丙酮與二苯胺的高溫反應(yīng)生成物和石蠟，120s后依次炭黑和石蠟油，240s后排膠，冷卻后停放12小時，依次加入硫磺、過氧化二異丙苯和1，2，5-三烯丙基-均三嗪-2，4，6-三酮，150s后將混煉好的膠料放入開煉機打三角包薄通三次下片或出條。實施例6
一種低硬度耐高溫拉伸疲勞性能優(yōu)異的橡膠材料，由如下以重量份計的原料組成 KEP-980 75份；778Z 100份；2-硫醇基苯并咪唑1份；N-異丙基-N，-苯基對苯二胺1 份；2，2，4-三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合物1份；丙酮與二苯胺的高溫反應(yīng)生成物1份；石蠟1份；活性氧化鋅9份；硬脂酸1份；炭黑92份；石蠟油68份；硫磺0. 5份；過氧化二異丙苯6. 5份；1，2，5-三烯丙基-均三嗪-2，4，6-三酮1. 5份。橡膠制備工藝為密煉機混煉，密煉室溫度為80°C，開煉機溫度為50°C。將KEP-980 和778Z投入密煉室，30s后依次添加活性氧化鋅、硬脂酸、2-硫醇基苯并咪唑、N-異丙基-N’-苯基對苯二胺、2，2，4_三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合物、丙酮與二苯胺的高溫反應(yīng)生成物和石蠟，120s后依次炭黑和石蠟油，240s后排膠，冷卻后停放12小時，依次加入硫磺、過氧化二異丙苯和1，2，5-三烯丙基-均三嗪-2，4，6-三酮，150s后將混煉好的膠料放入開煉機打三角包薄通三次下片或出條。對比例
常規(guī)三元乙丙橡膠配方，由如下以重量份計的原料組成778Z 100份；2-硫醇基苯并咪唑1份；N-異丙基-N，-苯基對苯二胺1份；2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉聚合物1 份；丙酮與二苯胺的高溫反應(yīng)生成物1份；石蠟1份；活性氧化鋅5份；硬脂酸1份；炭黑55 份；常規(guī)石蠟油60份；過氧化二異丙苯5份；1，2，5-三烯丙基-均三嗪-2，4，6-三酮1. 5 份。橡膠制備工藝為密煉機混煉，密煉室溫度為80°C，開煉機溫度為50°C。將778Z投入密煉室，30s后依次添加活性氧化鋅、硬脂酸、2-硫醇基苯并咪唑、N-異丙基-N’-苯基對苯二胺、2，2，4-三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合物、丙酮與二苯胺的高溫反應(yīng)生成物和石蠟， 120s后依次炭黑和石蠟油，240s后排膠，冷卻后停放12小時，依次加入過氧化二異丙苯和 1，2，5-三烯丙基-均三嗪-2，4，6-三酮，150s后將混煉好的膠料放入開煉機打三角包薄通三次下片或出條。將實施例與對比例得到的橡膠材料用模壓模具硫化(硫化工藝為190°C *720秒) 制備一個汽車排氣管吊環(huán)并做拉伸疲勞實驗，實驗條件為預(yù)加載500N，振幅士8mm，頻率5HZ。實施例1-6得到的橡膠材料在125°C高溫箱中疲勞破壞達到592萬次后橡膠無損傷， 而對比例得到的橡膠材料在125°C高溫箱中疲勞破壞僅達到100萬次，且性能不很穩(wěn)定。橡膠熱老化實驗方法參照SAE J200中A27標準。
權(quán)利要求
1. 一種低硬度耐高溫拉伸疲勞性能優(yōu)異的橡膠材料，其特征在于，橡膠材料組份的質(zhì)量份數(shù)配方如下三元乙丙橡膠175 份，苯并咪唑類防老劑1-3 份，對苯二胺類防老劑1-3 份，酮胺類防老劑1-3 份，石蠟1-2 份，活性劑6-12 份，硬脂酸0. 5-5 份，補強劑62-92 份，增塑劑38-68 份，硫化劑6-8 份，助交聯(lián)劑1-2 份。
2.如權(quán)利要求1所述的一種低硬度耐高溫拉伸疲勞性能優(yōu)異的橡膠材料，其特征在于，所述的三元乙丙橡膠為充油三元乙丙橡膠和非充油三元乙丙橡膠的組合物。
3.如權(quán)利要求1所述的一種低硬度耐高溫拉伸疲勞性能優(yōu)異的橡膠材料，其特征在于，所述的三元乙丙橡膠中的充油三元乙丙橡膠的重量為75-165份。
4.如權(quán)利要求1所述的一種低硬度耐高溫拉伸疲勞性能優(yōu)異的橡膠材料，其特征在于，所述的三元乙丙橡膠中的非充油三元乙丙橡膠的重量為10-100份。
5.如權(quán)利要求1所述的一種低硬度耐高溫拉伸疲勞性能優(yōu)異的橡膠材料，其特征在于，所述的苯并咪唑類防老劑為2-硫醇基苯并咪唑。
6.如權(quán)利要求1所述的一種低硬度耐高溫拉伸疲勞性能優(yōu)異的橡膠材料，其特征在于，所述的對苯二胺類防老劑為N-異丙基-N’-苯基對苯二胺或N- (1，3_ 二甲基丁基)-N’-苯基對苯二胺。
7.如權(quán)利要求1所述的一種低硬度耐高溫拉伸疲勞性能優(yōu)異的橡膠材料，其特征在于，所述的酮胺類防老劑為2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉聚合物、丙酮與二苯胺的高溫反應(yīng)生成物或其組合物。
8.如權(quán)利要求1所述的一種低硬度耐高溫拉伸疲勞性能優(yōu)異的橡膠材料，其特征在于，所述的二氫化喹啉類防老劑為2，2，4_三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合物。
9.如權(quán)利要求1所述的一種低硬度耐高溫拉伸疲勞性能優(yōu)異的橡膠材料，其特征在于，所述的活性劑為活性氧化鋅。
10.如權(quán)利要求1所述的一種低硬度耐高溫拉伸疲勞性能優(yōu)異的橡膠材料，其特征在于，所述的補強劑為炭黑。
11.如權(quán)利要求1所述的一種低硬度耐高溫拉伸疲勞性能優(yōu)異的橡膠材料，其特征在于，所述的增塑劑為石蠟油PLAXENE 25110。
12.如權(quán)利要求1所述的一種低硬度耐高溫拉伸疲勞性能優(yōu)異的橡膠材料，其特征在于，所述的硫化劑為硫磺、過氧化物硫化劑或其組合物。
13.如權(quán)利要求7所述的一種低硬度耐高溫拉伸疲勞性能優(yōu)異的橡膠材料，其特征在于，所述的硫化劑中的過氧化物硫化劑為過氧化二異丙苯。
14.如權(quán)利要求1所述的一種低硬度耐高溫拉伸疲勞性能優(yōu)異的橡膠材料，其特征在于，所述的助交聯(lián)劑劑為1，2，5-三烯丙基-均三嗪-2，4，6-三酮。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種低硬度耐高溫拉伸疲勞性能優(yōu)異的橡膠材料，其特征在于，橡膠材料組份的質(zhì)量份數(shù)配方如下三元乙丙橡膠175份，苯并咪唑類防老劑1-3份，對苯二胺類防老劑1-3份，酮胺類防老劑1-3份，石蠟1-2份，活性劑6-12份，硬脂酸 0.5-5份，補強劑62-92份，增塑劑38-68份，硫化劑6-8份，助交聯(lián)劑1-2份。本發(fā)明提供的橡膠配方材料和產(chǎn)品能在125℃高溫環(huán)境下拉伸疲勞破壞592萬次不壞，達到國內(nèi)先進水平且無需特殊生產(chǎn)加工工藝，也無需使用特殊的原材料，成本低，有廣闊的市場價值。
文檔編號C08K5/37GK102250422SQ20111013509
公開日2011年11月23日 申請日期2011年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月24日
發(fā)明者林然 申請人:上海眾力汽車部件有限公司