一种汽车用耐磨减震橡胶及其制备方法

摘要

本发明提供了一种汽车用耐磨减震橡胶及其制备方法。制备方法如下：（1）将天然橡胶、顺丁橡胶加入混炼机，进行混炼；（2）在密炼机中加入步骤（1）所得胶料、高耐磨炭黑N330、氧化锌、硬脂酸、N‑异丙基‑N'‑苯基对苯二胺、苯乙烯化苯酚、二硫化二苯并噻唑、二硫化四甲基秋兰姆、聚醚型聚氨酯改性环氧树脂、聚丙烯酸酯增韧改性环氧树脂、纳米碳化硅、硫酸钙晶须、硼酸镁晶须进行密炼；（3）在步骤（2）所得胶料中加入硫磺，再次进行混炼；（4）将步骤（3）所得胶料在抽真空硫化机中进行硫化，即可。该发明提供的具有良好的弹性、力学性能以及耐磨性能。

权利要求

1. 一种汽车用耐磨减震橡胶，其特征在于，由以下成分按重量份制备而成：天然橡胶

55-65份、顺丁橡胶35-40份、高耐磨炭黑N330 20-30份、氧化锌4-7份、硬脂酸1.2-1.8份、硫磺2.5-5.5份、N-异丙基-N'-苯基对苯二胺1.5-2份、苯乙烯化苯酚1.5-2份、二硫化二苯并噻唑1-2份、二硫化四甲基秋兰姆1-2份、聚醚型聚氨酯改性环氧树脂3-10份、聚丙烯酸酯增韧改性环氧树脂3-10份、纳米碳化硅2-5份、硫酸钙晶须2-5份、硼酸镁晶须2-5份。

2. 根据权利要求1所述的一种汽车用耐磨减震橡胶，其特征在于，由以下成分按重量份制备而成：天然橡胶58-63份、顺丁橡胶36-38份、高耐磨炭黑N330 22-28份、氧化锌5-6份、硬脂酸1.4-1.6份、硫磺3.5-4.5份、N-异丙基-N'-苯基对苯二胺1.6-1.8份、苯乙烯化苯酚1.6-1.8份、二硫化二苯并噻唑1.2-1.8份、二硫化四甲基秋兰姆1.2-1.8份、聚醚型聚氨酯改性环氧树脂5-8份、聚丙烯酸酯增韧改性环氧树脂5-8份、纳米碳化硅3-4份、硫酸钙晶须3-4份、硼酸镁晶须3-4份。

3.一种汽车用耐磨减震橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1） 将天然橡胶、顺丁橡胶加入混炼机，在温度为50-60℃、压力为2MPa下进行混炼5-

10分钟；

（2） 在密炼机中加入步骤（1）所得胶料、高耐磨炭黑N330、氧化锌、硬脂酸、N-异丙基-N'-苯基对苯二胺、苯乙烯化苯酚、二硫化二苯并噻唑、二硫化四甲基秋兰姆、聚醚型聚氨酯改性环氧树脂、聚丙烯酸酯增韧改性环氧树脂、纳米碳化硅、硫酸钙晶须、硼酸镁晶须，在温度60-80℃，进行密炼5-20分钟；

（3） 在步骤（2）所得胶料中加入硫磺，再次进行混炼，温度为35-55℃，时间5-20分钟；

（4） 将步骤（3）所得胶料在温度160-170℃下的抽真空硫化机中进行硫化10-20分钟，即可。

4.根据权利要求3所述的一种汽车用耐磨减震橡胶的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中混炼温度55℃，混炼时间为8分钟。

5.根据权利要求3所述的一种汽车用耐磨减震橡胶的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中密炼温度为65-75℃，时间为10-15分钟。

6.根据权利要求3所述的一种汽车用耐磨减震橡胶的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中温度为40-50℃，时间为10-15分钟。

7.根据权利要求3所述的一种汽车用耐磨减震橡胶的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中硫化温度为165℃，硫化时间为15分钟。

说明书

一种汽车用耐磨减震橡胶及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及橡胶材料领域，具体涉及一种汽车用耐磨减震橡胶及其制备方法。

背景技术

[0002] 随着社会经济的发展，国内外汽车的改型换代相当频繁，汽车工业正面临一个迅速变革的时期，发展的特点是在保证驾驶安全性、乘坐舒适性、行驶高速性以及豪华性的前提下，进一步提高汽车的使用寿命。减震制品用于控制汽车的震动和噪声及改善其操纵稳定性，一般置于汽车发动机机架、压杆装置、悬挂轴衬、中心轴承托架、颠簸限制器和扭振减震器等部位，以改善汽车的安全性和舒适性。减震制品可分为支架类、轴衬类、缓冲类和阻尼类四大类，主要要求减震性、耐热性和耐疲劳性好。汽车减震橡胶制品包括发动机支座、悬挂构件、橡胶弹簧、橡胶空气弹簧和碰撞橡胶防护件等。近年来，为提高汽车的安全性、舒适性和操作性，汽车用减震橡胶制品的品种和数量不断增多，如一辆轿车上减震橡胶制品的数量已达50-60件。现有汽车厂商往往采用顺丁橡胶和天然橡胶来减少车身抖动和噪音。硫化后的顺丁橡胶的耐寒性、耐磨性和弹性特别优异，动负荷下发热少，耐老化性尚好。但现有的顺丁橡胶材料仍然难以满足日益严格的减震要求，现在需要一种耐磨能力强，减震效果优异的橡胶材料。

发明内容

[0003] 要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种汽车用耐磨减震橡胶，能满足车辆运行要求的减震耐磨制品用橡胶材料，具备优异的减震耐磨效果，以达到了现代汽车的发展要求。

[0004] 技术方案：一种汽车用耐磨减震橡胶，由以下成分按重量份制备而成：天然橡胶55-65份、顺丁橡胶35-40份、高耐磨炭黑N330 20-30份、氧化锌4-7份、硬脂酸1.2-1.8份、硫磺2.5-5.5份、N-异丙基-N'-苯基对苯二胺1.5-2份、苯乙烯化苯酚1.5-2份、二硫化二苯并噻唑1-2份、二硫化四甲基秋兰姆1-2份、聚醚型聚氨酯改性环氧树脂3-10份、聚丙烯酸酯增韧改性环氧树脂3-10份、纳米碳化硅2-5份、硫酸钙晶须2-5份、硼酸镁晶须2-5份。

[0005] 进一步优选的，所述的一种汽车用耐磨减震橡胶，由以下成分按重量份制备而成：天然橡胶58-63份、顺丁橡胶36-38份、高耐磨炭黑N330 22-28份、氧化锌5-6份、硬脂酸1.4-
1.6份、硫磺3.5-4.5份、N-异丙基-N'-苯基对苯二胺1.6-1.8份、苯乙烯化苯酚1.6-1.8份、二硫化二苯并噻唑1.2-1.8份、二硫化四甲基秋兰姆1.2-1.8份、聚醚型聚氨酯改性环氧树脂5-8份、聚丙烯酸酯增韧改性环氧树脂5-8份、纳米碳化硅3-4份、硫酸钙晶须3-4份、硼酸镁晶须3-4份。

[0006] 上述汽车用耐磨减震橡胶的制备方法包括以下步骤：

[0007] （1） 将天然橡胶、顺丁橡胶加入混炼机，在温度为50-60℃、压力为2MPa下进行混炼5-10分钟；

[0008] （2） 在密炼机中加入步骤（1）所得胶料、高耐磨炭黑N330、氧化锌、硬脂酸、N-异丙基-N'-苯基对苯二胺、苯乙烯化苯酚、二硫化二苯并噻唑、二硫化四甲基秋兰姆、聚醚型聚氨酯改性环氧树脂、聚丙烯酸酯增韧改性环氧树脂、纳米碳化硅、硫酸钙晶须、硼酸镁晶须，在温度60-80℃，进行密炼5-20分钟；

[0009] （3） 在步骤（2）所得胶料中加入硫磺，再次进行混炼，温度为35-55℃，时间5-20分钟；

[0010] （4） 将步骤（3）所得胶料在温度160-170℃下的抽真空硫化机中进行硫化10-20分钟，即可。

[0011] 进一步的，所述的一种汽车用耐磨减震橡胶的制备方法，所述的步骤（1）中混炼温度55℃，混炼时间为8分钟。

[0012] 进一步的，所述的一种汽车用耐磨减震橡胶的制备方法，所述的步骤（2）中密炼温度为65-75℃，时间为10-15分钟。

[0013] 进一步的，所述的一种汽车用耐磨减震橡胶的制备方法，所述的步骤（3）中温度为40-50℃，时间为10-15分钟。

[0014] 进一步的，所述的一种汽车用耐磨减震橡胶的制备方法，所述的步骤（4）中硫化温度为165℃，硫化时间为15分钟。

[0015] 有益效果：本发明的汽车用耐磨减震橡胶加入弹性树脂和晶须，有助于提高弹性和耐磨性，本发明的橡胶具有良好的弹性、力学性能，拉伸伸长率最佳可达482%以上，拉伸强度可高达23.5MPa，永久压缩变形率仅为22.5%，抗疲劳性能也能达到41.8万次，在具备优良弹性的同时，耐磨性能好，阿克隆磨耗仅为0.18cm3/1.61km。

具体实施方式

[0016] 实施例1

[0017] 一种汽车用耐磨减震橡胶，由以下成分按重量份制备而成：天然橡胶65份、顺丁橡胶35份、高耐磨炭黑N330为30份、氧化锌7份、硬脂酸1.8份、硫磺2.5份、N-异丙基-N'-苯基对苯二胺2份、苯乙烯化苯酚1.5份、二硫化二苯并噻唑1份、二硫化四甲基秋兰姆2份、聚醚型聚氨酯改性环氧树脂10份、聚丙烯酸酯增韧改性环氧树脂3份、纳米碳化硅2份、硫酸钙晶须2份、硼酸镁晶须5份。

[0018] 上述汽车用耐磨减震橡胶的制备方法为：（1）将天然橡胶、顺丁橡胶加入混炼机，在温度为60℃、压力为2MPa下进行混炼5分钟；（2）在密炼机中加入步骤（1）所得胶料、高耐磨炭黑N330、氧化锌、硬脂酸、N-异丙基-N'-苯基对苯二胺、苯乙烯化苯酚、二硫化二苯并噻唑、二硫化四甲基秋兰姆、聚醚型聚氨酯改性环氧树脂、聚丙烯酸酯增韧改性环氧树脂、纳米碳化硅、硫酸钙晶须、硼酸镁晶须，在温度80℃，进行密炼20分钟；（3）在步骤（2）所得胶料中加入硫磺，再次进行混炼，温度为35℃，时间5分钟；（4）将步骤（3）所得胶料在温度170℃下的抽真空硫化机中进行硫化10分钟，即可。

[0019] 实施例2

[0020] 一种汽车用耐磨减震橡胶，由以下成分按重量份制备而成：天然橡胶55份、顺丁橡胶40份、高耐磨炭黑N330为20份、氧化锌4份、硬脂酸1.2份、硫磺5.5份、N-异丙基-N'-苯基对苯二胺1.5份、苯乙烯化苯酚2份、二硫化二苯并噻唑2份、二硫化四甲基秋兰姆1份、聚醚型聚氨酯改性环氧树脂3份、聚丙烯酸酯增韧改性环氧树脂10份、纳米碳化硅5份、硫酸钙晶须5份、硼酸镁晶须2份。

[0021] 上述汽车用耐磨减震橡胶的制备方法为：（1）将天然橡胶、顺丁橡胶加入混炼机，在温度为50℃、压力为2MPa下进行混炼10分钟；（2）在密炼机中加入步骤（1）所得胶料、高耐磨炭黑N330、氧化锌、硬脂酸、N-异丙基-N'-苯基对苯二胺、苯乙烯化苯酚、二硫化二苯并噻唑、二硫化四甲基秋兰姆、聚醚型聚氨酯改性环氧树脂、聚丙烯酸酯增韧改性环氧树脂、纳米碳化硅、硫酸钙晶须、硼酸镁晶须，在温度60℃，进行密炼5分钟；（3）在步骤（2）所得胶料中加入硫磺，再次进行混炼，温度为55℃，时间20分钟；（4）将步骤（3）所得胶料在温度160℃下的抽真空硫化机中进行硫化20分钟，即可。

[0022] 实施例3

[0023] 一种汽车用耐磨减震橡胶，由以下成分按重量份制备而成：天然橡胶58份、顺丁橡胶38份、高耐磨炭黑N330为28份、氧化锌5份、硬脂酸1.4份、硫磺4.5份、N-异丙基-N'-苯基对苯二胺1.6份、苯乙烯化苯酚1.8份、二硫化二苯并噻唑1.2份、二硫化四甲基秋兰姆1.8份、聚醚型聚氨酯改性环氧树脂5份、聚丙烯酸酯增韧改性环氧树脂8份、纳米碳化硅4份、硫酸钙晶须3份、硼酸镁晶须4份。

[0024] 上述汽车用耐磨减震橡胶的制备方法为：（1）将天然橡胶、顺丁橡胶加入混炼机，在温度为55℃、压力为2MPa下进行混炼8分钟；（2）在密炼机中加入步骤（1）所得胶料、高耐磨炭黑N330、氧化锌、硬脂酸、N-异丙基-N'-苯基对苯二胺、苯乙烯化苯酚、二硫化二苯并噻唑、二硫化四甲基秋兰姆、聚醚型聚氨酯改性环氧树脂、聚丙烯酸酯增韧改性环氧树脂、纳米碳化硅、硫酸钙晶须、硼酸镁晶须，在温度65℃，进行密炼15分钟；（3）在步骤（2）所得胶料中加入硫磺，再次进行混炼，温度为50℃，时间10分钟；（4）将步骤（3）所得胶料在温度165℃下的抽真空硫化机中进行硫化15分钟，即可。

[0025] 实施例4

[0026] 一种汽车用耐磨减震橡胶，由以下成分按重量份制备而成：天然橡胶63份、顺丁橡胶36份、高耐磨炭黑N330为22份、氧化锌6份、硬脂酸1.6份、硫磺3.5份、N-异丙基-N'-苯基对苯二胺1.8份、苯乙烯化苯酚1.6份、二硫化二苯并噻唑1.8份、二硫化四甲基秋兰姆1.2份、聚醚型聚氨酯改性环氧树脂8份、聚丙烯酸酯增韧改性环氧树脂5份、纳米碳化硅3份、硫酸钙晶须4份、硼酸镁晶须3份。

[0027] 上述汽车用耐磨减震橡胶的制备方法为：（1）将天然橡胶、顺丁橡胶加入混炼机，在温度为55℃、压力为2MPa下进行混炼8分钟；（2）在密炼机中加入步骤（1）所得胶料、高耐磨炭黑N330、氧化锌、硬脂酸、N-异丙基-N'-苯基对苯二胺、苯乙烯化苯酚、二硫化二苯并噻唑、二硫化四甲基秋兰姆、聚醚型聚氨酯改性环氧树脂、聚丙烯酸酯增韧改性环氧树脂、纳米碳化硅、硫酸钙晶须、硼酸镁晶须，在温度75℃，进行密炼10分钟；（3）在步骤（2）所得胶料中加入硫磺，再次进行混炼，温度为40℃，时间15分钟；（4）将步骤（3）所得胶料在温度165℃下的抽真空硫化机中进行硫化15分钟，即可。

[0028] 实施例5

[0029] 一种汽车用耐磨减震橡胶，由以下成分按重量份制备而成：天然橡胶60份、顺丁橡胶38份、高耐磨炭黑N330为25份、氧化锌5.5份、硬脂酸1.5份、硫磺4份、N-异丙基-N'-苯基对苯二胺1.7份、苯乙烯化苯酚1.7份、二硫化二苯并噻唑1.5份、二硫化四甲基秋兰姆1.5份、聚醚型聚氨酯改性环氧树脂6份、聚丙烯酸酯增韧改性环氧树脂6份、纳米碳化硅3份、硫酸钙晶须3份、硼酸镁晶须4份。

[0030] 上述汽车用耐磨减震橡胶的制备方法为：（1）将天然橡胶、顺丁橡胶加入混炼机，在温度为55℃、压力为2MPa下进行混炼8分钟；（2）在密炼机中加入步骤（1）所得胶料、高耐磨炭黑N330、氧化锌、硬脂酸、N-异丙基-N'-苯基对苯二胺、苯乙烯化苯酚、二硫化二苯并噻唑、二硫化四甲基秋兰姆、聚醚型聚氨酯改性环氧树脂、聚丙烯酸酯增韧改性环氧树脂、纳米碳化硅、硫酸钙晶须、硼酸镁晶须，在温度70℃，进行密炼12分钟；（3）在步骤（2）所得胶料中加入硫磺，再次进行混炼，温度为45℃，时间12分钟；（4）将步骤（3）所得胶料在温度165℃下的抽真空硫化机中进行硫化15分钟，即可。

[0031] 对比例1

[0032] 一种汽车用耐磨减震橡胶，由以下成分按重量份制备而成：天然橡胶65份、顺丁橡胶35份、高耐磨炭黑N330为30份、氧化锌7份、硬脂酸1.8份、硫磺2.5份、N-异丙基-N'-苯基对苯二胺2份、苯乙烯化苯酚1.5份、二硫化二苯并噻唑1份、二硫化四甲基秋兰姆2份、聚醚型聚氨酯改性环氧树脂10份、聚丙烯酸酯增韧改性环氧树脂3份。

[0033] 上述汽车用耐磨减震橡胶的制备方法为：（1）将天然橡胶、顺丁橡胶加入混炼机，在温度为60℃、压力为2MPa下进行混炼5分钟；（2）在密炼机中加入步骤（1）所得胶料、高耐磨炭黑N330、氧化锌、硬脂酸、N-异丙基-N'-苯基对苯二胺、苯乙烯化苯酚、二硫化二苯并噻唑、二硫化四甲基秋兰姆、聚醚型聚氨酯改性环氧树脂、聚丙烯酸酯增韧改性环氧树脂，在温度80℃，进行密炼20分钟；（3）在步骤（2）所得胶料中加入硫磺，再次进行混炼，温度为35℃，时间5分钟；（4）将步骤（3）所得胶料在温度170℃下的抽真空硫化机中进行硫化10分钟，即可。

[0034] 对比例2

[0035] 一种汽车用耐磨减震橡胶，由以下成分按重量份制备而成：天然橡胶55份、顺丁橡胶40份、高耐磨炭黑N330为20份、氧化锌4份、硬脂酸1.2份、硫磺5.5份、N-异丙基-N'-苯基对苯二胺1.5份、苯乙烯化苯酚2份、二硫化二苯并噻唑2份、二硫化四甲基秋兰姆1份、纳米碳化硅5份、硫酸钙晶须5份、硼酸镁晶须2份。

[0036] 上述汽车用耐磨减震橡胶的制备方法为：（1）将天然橡胶、顺丁橡胶加入混炼机，在温度为50℃、压力为2MPa下进行混炼10分钟；（2）在密炼机中加入步骤（1）所得胶料、高耐磨炭黑N330、氧化锌、硬脂酸、N-异丙基-N'-苯基对苯二胺、苯乙烯化苯酚、二硫化二苯并噻唑、二硫化四甲基秋兰姆、纳米碳化硅、硫酸钙晶须、硼酸镁晶须，在温度60℃，进行密炼5分钟；（3）在步骤（2）所得胶料中加入硫磺，再次进行混炼，温度为55℃，时间20分钟；（4）将步骤（3）所得胶料在温度160℃下的抽真空硫化机中进行硫化20分钟，即可。

[0037] 本发明材料的各项性能指标见下表1，我们可以看到本汽车用耐磨减震橡胶具有良好的弹性、力学性能，拉伸伸长率最佳可达482%以上，拉伸强度可高达23.5MPa，永久压缩变形率仅为22.5%，抗疲劳性能也能达到41.8万次，在具备优良弹性的同时，耐磨性能好，阿克隆磨耗仅为0.18cm3/1.61km。

[0038] 表1 汽车用耐磨减震橡胶的各项性能指标

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