一种汽车传动轴抗裂、抗老化连接盘胶料制造技术

本发明专利技术公开了一种汽车传动轴抗裂、抗老化连接盘胶料，该连接盘胶料由基本胶料中添加改性芦苇纤维颗粒制成。添加改性芦苇纤维颗粒，制备的多孔网状芦苇纤维颗粒具有绝大部分的木质素构成结构，木质素中含有较多的活性基团如芳香基、醇羟基、羧基、甲氧基、共轭双键等，比较容易与橡胶和无机填料之间发生多种类型的反应，木质素可与橡胶发生接枝、交联等反应，使木质素起到补强橡胶的作用；采用改性的炭黑与芦苇纤维共同作用，大大降低了芦苇纤维的极性，使其在橡胶中的发散效果更好，较小团聚现象。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车传动轴抗裂、抗老化连接盘胶料
本专利技术涉及汽车新材料特种加工制造的
，尤其涉及一种汽车传动轴抗裂、抗老化连接盘胶料。
技术介绍
传动过程并不是平稳的，需要降低应力集中对传动轴的破坏，传动轴中间支撑橡胶的名字叫弹性橡胶缓冲垫，若弹性橡胶缓冲垫出现撕裂、变形，就要更换。优良的连接盘可以减小振动，减缓共振，保护传动轴。混炼就是通过炼胶机的机械搅拌作用将塑炼后的生胶和配合剂混合，使配合剂完全均匀地分散在生胶中。混炼是生产橡胶制品过程中的重要工序之一，如果混炼不均匀，则橡胶与配合剂的作用得不到充分发挥，影响橡胶制品的使用性能。机械干混法是将木质素与丁苯橡胶用炼胶机混合；机械湿混法是将水含量为30％～50％的木质素与丁苯橡胶借炼胶机进行混合；共沉工艺是先将木质素溶于碱液中，加入已准备好的橡胶乳液，搅拌，可适当加热后把混合物加入酸溶液中，不断搅拌，使之中和，过滤沉淀物，洗涤，干燥。通过混炼工艺使木质素分散于橡胶基体中，木质素中的甲氧基、羟基和羰基等基团中的氧原子上未共用电子对能与金属离子以配位键的方式形成木质素－金属螯合物，此种螯合物既有疏水性又有亲水性，能很好地改善填料与橡胶之间的相容性。而金属增强元素又常常被嵌入橡胶制品中，如在橡胶轮胎中就含有金属元素作为结构增强材料，因此木质素可以增强金属与橡胶的粘合性能，由于加入了对植物纤维具有高亲和力的木质素，提高了植物纤维与橡胶之间的粘合力，使植物纤维彼此缠结在一起，增强了橡胶的断裂强度。炭黑作为一种优良的橡胶补强填料，广泛应用于橡胶工业，是除了橡胶本身外用量占第二位的组分，在橡胶胶料加工过程中，混炼工艺至关重要，起到将填料和其他成分吃入和分散在聚合物中的作用，传统工艺是通过填料与固体橡胶或颗粒的分批混炼或连续混炼来实现的，即干法混炼，由于炭黑粒子较大的表表面积和负距离，极易团聚，因此很难均匀分散在聚合物机体内，比外，传统的干法还有高耗能、高污染、工作环境恶劣等缺点。本专利技术主要解决植物纤维在橡胶制品中发散不均匀，容易发生团聚而影响成品橡胶制品的性能。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种对芦苇纤维颗粒进行改性，提高其在橡胶中的发散程度，使木质素起到完美补强橡胶的作用。本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种汽车传动轴抗裂、抗老化连接盘胶料，本专利技术的胶料包括基本材料：天然橡胶胶乳100～120、丁苯胶乳10～15、聚氯乙烯5～10、N550炭黑50～60、N744炭黑10～15、间接法氧化锌4～8、防老剂RD1～2、防焦剂CTP0.2～0.5、硬脂酸1～2、防老剂4010NA2～3、流动分散剂RL-123～5、防护蜡RW2872～3、不溶性硫磺IS-602～4、促进剂TMTD1～2、促进剂D0.2～0.6、增塑剂丙三醇1～2；添加改性芦苇纤维颗粒制成。对于芦苇纤维颗粒的改性包括以下步骤：第一步：首先将芦苇秸秆碾压至碎渣，然后按料液比1:50～100的比例放入质量浓度为10g/L的NaOH水溶液中，加热保温至80～90℃持续100～150min，然后捞出秸秆渣，放入清水中漂洗3～5遍，于40℃烘箱中烘干；得到表面粗糙和相容性更好的纤维制品。将植物纤维加入至橡胶制品中提高橡胶制品的功能特性已有前例，虽取得一定效果，但是效果并未达到最优。本专利技术的目的在于提高植物纤维在橡胶制品中的分散作用，改变纤维的团聚现象。通过显微观察可以发现：未经过预处理的纤维从外观上观察呈圆柱形，表面光滑，扭曲程度低；而经过碱液预处理浸泡后的纤维中会出现不规则的刻蚀痕迹，主要是因为碱液去除了芦苇秸秆中的一些表面蜡质与果胶，使纤维的表面变得粗糙，而果胶也是组成植物细胞壁的重要组成成分，容易使植物细胞失去保护并暴露在“危险”的环境条件下。芦苇的结构组织变得疏松，通过显微观察表面出现了截然不同的结构，芦苇秸秆的表面出现毛糙，由于植物表面保护性的蜡质被破坏导致，同时内部纤维素的表面极性暴露出来，使芦苇表面的纤维出现扭曲现象。经适当质量浓度的碱煮可去除纤维表面的蜡质、果胶及半纤维素。半纤维素易被碱液水解而去除，而木质素是一种相对分子质量较高的物质，在碱液中溶解度不大。然后对晾干后的芦苇秸秆进行研磨，过80～120目筛的粉剂，对于微观角度来考察，芦苇被研磨成颗粒状，由于碱液的预处理过程，提高了其与橡胶胶乳的相容性，但是依然不能起到完美提高橡胶制品韧性、防开裂及防老化的效果，由于纤维可以提高橡胶制品性能的关键物质是木质素，木质素中含有较多的活性基团如芳香基、醇羟基、羧基、甲氧基、共轭双键等，比较容易与橡胶和无机填料之间发生多种类型的反应。木质素可与橡胶发生接枝、交联等反应，且木质素中羟基活性基团能与橡胶中共轭双键的π电子云形成芳香氢键。甲氧基、羟基和羰基等基团中的氧原子上未共用电子对能与金属离子以配位键的方式形成木质素－金属螯合物，并利用木质素分子的反应活性构筑橡胶交联的网络结构，从而使木质素起到补强橡胶的作用。第二步：对第一步制备的芦苇粉剂进行纤维素复合酶的处理，第一步中碱液的浸泡只是破坏了植物组织的蜡质及果胶质，导致细胞的角质层及初生细胞壁得到溶解，并没有大规模的除去纤维素，所以制得的芦苇颗粒中主要是木质素和纤维素；利用酶制剂的作用专一性可以有效去除大部分纤维素，导致芦苇的颗粒呈现多孔的网格状，保留大部分的木质素；同时提高表面积，将芦苇粉剂与10～15倍重量份的蒸馏水混合稀释，然后加入5～8FPU/g的纤维素酶制剂，在50℃恒温条件下振荡水解1.5～2.0h，完成后立即煮沸混合液对酶灭活5～10min，用蒸馏水洗涤2～3遍。但是经过多次的重复试验发现：具有网格状结构的木质素主要成分的芦苇颗粒对于橡胶制品的性能增强效果还是不明显，或者橡胶的强度位置不均匀，这对于主要用于汽车传动轴连接盘的橡胶来说很不利，如果增强的部位不均匀，对于整体连接盘来说，只要有一个部位薄弱导致开裂就会报废整个连接盘的使用。经过多方位考证：发现是由于芦苇中含有大量羟基表现出很强的极性，导致芦苇极易吸水而产生团聚现象，导致其与非极性热塑性树脂间截面相容性差，严重影响了复合材料的整体性能，也就导致一些部位的性能较好，而一些部位的性能并没有增强。第三步：提高芦苇颗粒在橡胶胶乳中的分散性能，同时最大程度提高芦苇颗粒与橡胶的接触相容性，所以在芦苇纤维和橡胶之间添加中间物——炭黑，炭黑在橡胶制品中本来就是必须成分，这里的添加方式有所不同；类似于芦苇纤维团聚的现象，炭黑在橡胶胶乳中也会发生团聚现象，本专利技术利用过硫酸铵作为改性剂制得亲水性炭黑，将炭黑按料液比1:10～15的比例与30％的过硫酸铵水溶液混合，加入第二步制备的芦苇纤维颗粒，超声分散80～120min，过滤后浸泡水洗2～3次，使用过硫酸铵对炭黑进行表面氧化改性，增加了炭黑表面亲水性含氧官能团，抑制了颗粒间团聚，获得了粒径小，且在水中分散性和稳定性均大幅提高到改性炭黑。最后干燥得到改性后的炭黑，通过红外表征对改性后的炭黑进行对比观察发现，原始炭黑的粒径为155nm，改性后的炭黑平均粒径110nm，减幅达到40％以上，显然由于改性后的炭黑表面的亲水性基团增多，增强了炭黑表面附聚力，降低了炭黑粒子基团团聚现象，得到分散均匀的炭黑水溶液。经过氧化后的炭黑，表面含氧基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车传动轴抗裂、抗老化连接盘胶料，其特征在于：该连接盘胶料由基本胶料中添加改性芦苇纤维颗粒制成；所述改性芦苇纤维颗粒由芦苇秸秆经过预处理得到表面粗糙的芦苇碎渣，将碎渣研磨成粉剂，然后经过纤维素酶制剂的酶解得到网格状多孔的芦苇纤维颗粒，最后与炭黑混合，经过改性处理制得。

【技术特征摘要】
1.一种汽车传动轴抗裂、抗老化连接盘胶料，其特征在于：该连接盘胶料由基本胶料中添加改性芦苇纤维颗粒制成；所述改性芦苇纤维颗粒由芦苇秸秆经过预处理得到表面粗糙的芦苇碎渣，将碎渣研磨成粉剂，然后经过纤维素酶制剂的酶解得到网格状多孔的芦苇纤维颗粒，最后与炭黑混合，经过改性处理制得。2.根据权利要求1所述一种汽车传动轴抗裂、抗老化连接盘胶料，其特征在于：所述基本胶料由以下重量份的原料制成：天然橡胶胶乳100～120、丁苯胶乳10～15、聚氯乙烯5～10、N550炭黑50～60、N744炭黑10～15、间接法氧化锌4～8、防老剂RD1～2、防焦剂CTP0.2～0.5、硬脂酸1～2、防老剂4010NA2～3、流动分散剂RL-123～5、防护蜡RW2872～3、不溶性硫磺IS-602～4、促进剂TMTD1～2、促进剂D0.2～0.6、增塑剂丙三醇1～2。3.根据权利要求1所述一种汽车传动轴抗裂、抗老化连接盘胶料，其特征在于：所述改性芦苇纤维颗粒的添加量为基本胶料的3～6％。4.根据权利要求1所述一种汽车传动轴抗裂、抗老化连接盘胶料，其特征在于：所述芦苇秸秆预处理得碎渣的过程是将芦苇秸秆碾压至碎渣，然后按料液比1:50～100的比例放入质量浓度为10～12g/L的NaOH水溶液中，加热保温至80～90℃持续浸泡100～150min，然后捞出秸秆渣，放入清水中漂洗3～5遍，于40℃烘箱中烘干。5.根据权利要求1所述一种汽车传动轴抗裂、抗老化连接盘胶料...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡安妮，陈愫，邓前广，林青，余雪莲，陈丹，
申请(专利权)人：宣城市生产力促进中心，
类型：发明
国别省市：安徽,34