一种高耐磨汽车脚垫材料制造技术

本发明专利技术涉及一种高耐磨汽车脚垫材料，按重量计使用以下原料制成：三元乙丙橡胶35‑40份、聚氨酯30‑35份、纳米填料15‑22份、炭黑8‑10份、玻璃纤维3‑4份、邻苯二甲酸二辛酯3‑4份、石蜡油2‑3份。本发明专利技术提供的汽车脚垫使用三元乙丙橡胶和聚氨酯作为基础橡胶，通过加入纳米填料和玻璃纤维复合，改变了传统使用大量炭黑进行补强的方式，使用新型纳米填料，增加了橡胶交联点，同时，由于填料具有良好的分散性，使炭黑、纳米填料和橡胶的结合点显著增多，形成空间网状结构，有效提升了橡胶的强度和耐磨、耐老化性能。

A High Wear Resistant Material for Automotive Footpad

The present invention relates to a kind of high wear-resisting automobile foot pad material, which is made from the following raw materials by weight: ethylene propylene terephthalate 35 40 parts, polyurethane 30 35 parts, nano-filler 15 22 parts, carbon black 8 10 parts, glass fiber 3 4 parts, dioctyl phthalate 3 4 parts, paraffin oil 2 3 parts. The automobile footpad provided by the invention uses ethylene propylene diene rubber and polyurethane as the base rubber. By adding nano-filler and glass fiber composite, the traditional reinforcing method using a large amount of carbon black is changed. New nano-filler is used to increase the crosslinking point of rubber. At the same time, the bonding point of carbon black, nano-filler and rubber is significantly increased due to the good dispersion of filler. Many, form a space network structure, effectively enhance the strength of rubber and wear resistance, aging resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种高耐磨汽车脚垫材料
本专利技术属于汽车用材料领域，具体涉及一种高耐磨汽车脚垫材料。
技术介绍
汽车脚垫是集吸水、吸尘、去污、隔音、保护主机毯五大主要功能为一体的一种环保汽车内饰零部件。汽车脚垫属于内部装饰品，保护车里车外的洁净，起到美观舒适点缀的作用。汽车脚垫吸水、吸尘、去污可以有效防止鞋底残留的水分、脏物造成与离合器、制动器和油门间的滑动，避免安全隐患，降低内饰被污染和损坏的可能性，毕竟清洗脚垫比清洗内饰更方便、更经济。但是，脚垫长期经过踩踏、清洗会造成磨损，造成外观和使用性能严重下降，影响脚垫制品的品质。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高耐磨汽车脚垫材料，通过对密封条原料进行调整，提升了密封条的耐老化性能及力学性能的稳定性。本专利技术通过以下技术方案实现：一种高耐磨汽车脚垫材料，按重量计使用以下原料制成：三元乙丙橡胶35-40份、聚氨酯30-35份、纳米填料15-22份、炭黑8-10份、玻璃纤维3-4份、邻苯二甲酸二辛酯3-4份、石蜡油2-3份。所述纳米填料的制备方法包括以下步骤：（1）用量筒量取4.5ml氨丙基三乙氧基硅烷和30ml乙酸乙酯，置于通风橱下，共同加入到烧杯中，在20-25℃下，将烧杯放置在磁力搅拌装置中搅拌，转速为300-350转/分钟，搅拌10-15min后，称取1.23-1.25g氧化锌，边搅拌边加入到烧杯中，继续持续搅拌20-30min，超声波处理10min，然后在40-45℃下静置200-250min，进行过滤，将得到的过滤物在60-70℃下烘干后置于马弗炉中煅烧，煅烧温度为700-720℃，煅烧时间为2-2.5h，煅烧后随炉自然冷却至室温，研磨过200目筛得到改性氧化锌；（2）称取5-6g纳米二氧化钛粉末，加入到三口烧瓶中，向烧瓶中加入35-40ml去离子水，使用超声波处理20-30min，得到二氧化钛悬浊溶液；（3）然后将步骤（1）得到的改性氧化锌与步骤（2）得到的二氧化钛悬浊液按重量比1:10混合，搅拌20-30min，使用超声波处理15-20min，加入混合液重量1%的碳纳米管，继续超声波处理20-30min，然后烘干，得到纳米填料。所述碳纳米管经过以下方法处理：a.先将碳纳米管投入到质量分数5%的盐酸溶液中，浸泡处理1-2h后取出，然后将处理后的碳纳米管与壬基酚聚氧乙烯醚、去离子水对应按照重量比1:5：40进行混合投入到搅拌罐内，然后用频率为400-420kHz的超声波超声处理40-45min后取出得混合物A备用；b.将操作a所得的混合物A抽滤制成碳纳米管薄膜，随后再用去离子水和丙酮对制成的碳纳米管薄膜分别进行交替冲洗3-5遍，再将碳纳米管薄膜取出放入到温度为80-85℃的真空干燥箱内进行干燥处理，3-4h后取出备用；c.将操作b所得的碳纳米管薄膜放入到辐照箱内进行辐照处理，50-60min后，得到处理后的碳纳米管。所述玻璃纤维使用以下方法进行处理：（1）、将聚乙二醇溶于去离子水中，配制成质量分数为12%的聚乙二醇水溶液中，然后加热至55℃，以1800r/min转速对聚乙二醇水溶液进行不断搅拌，搅拌15-20min后，添加混合物质量1%的十二烷基苯磺酸钠，继续搅拌10min；（2）、将玻璃纤维使用质量分数10%的醋酸溶液浸泡处理10min，然后烘干；（3）、将步骤（2）得到的玻璃纤维与步骤（1）得到的溶液按重量比1:1.2混合均匀，搅拌处理20min，搅拌速度为500r/min，然后蒸干，将固体物在氮气保护、700-720℃下碳化，将碳化处理后的玻璃纤维与硅烷偶联剂按重量比28-35：1的比例混合，使用超声波处理20min，得到改性玻璃纤维。所述步骤（3）中碳化处理方法如下：将混合物在300℃下处理15min，在5℃/min的升温幅度下升温至450℃，保温处理30min，然后不断通入氮气气流，使各成分混合均匀；然后以5℃/min的速度升温至600℃，保温5min，再以3℃/min的升温幅度升温至720℃，在720℃下处理3min，然后快速降温至350℃，保温15min，自然降温至常温。使用这种方法，不仅能提升碳化的效率，而且能够保持碳化效果的均匀。所述快速降温的降温幅度为50-70℃/min，快速降温能够使碳化层更紧密地与玻璃纤维贴合。将原料在120-150℃密炼，然后挤出成型，得到脚垫。本专利技术提供的橡胶使用三元乙丙橡胶和聚氨酯作为橡胶基体，通过加入其他助剂成分，提升三元乙丙橡胶的自粘性和互粘性，使得材料具有更好的与填料结合的能力，而且提升材料的加工性能，加入填料后，能够促进三元乙丙橡胶与聚氨酯的融合，提升性能的均匀性。本申请在处理过程中加入了纳米填料，通过对纳米氧化锌和纳米二氧化钛的复合，使纳米填料具有良好的活性，促进复合过程中橡胶等成分的交联，提升橡胶的强度，提升橡胶的耐磨性，而且由于在复合过程中加入碳纳米管，能够进一步提升交联点，而且本申请将碳纳米管制备成层状薄膜，然后添加在纳米填料中，作为纳米氧化锌和纳米二氧化钛的附着载体，使得纳米填料能更好的分散在橡胶中，同时可以提升与橡胶结合的能力，在橡胶受到外力时，具有部分层状结构的填料可以保证橡胶在受到外力后分子链具有一定的滑移空间，避免分子链断裂产生不可逆的形变，增强分子链间的强度，减少受外界环境影响造成的分子链断裂，提升耐老化性能，而且在长期使用过程中保持橡胶良好的弹性。本申请中的玻璃纤维经过改性处理，在玻璃纤维表面附着一层碳化物，保持了玻璃纤维的强度，另一方面，经过碳化处理后，玻璃纤维具有更好的分散效果，提升了在橡胶中的分散性能，使得橡胶具有更均匀的性能，而且由于碳化层表面具有凸凹的结构，使得玻璃纤维与橡胶的结合能力更强，提升橡胶的强度。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的汽车脚垫使用三元乙丙橡胶和聚氨酯作为基础橡胶，通过加入纳米填料和玻璃纤维复合，改变了传统使用大量炭黑进行补强的方式，使用新型纳米填料，增加了橡胶交联点，同时，由于填料具有良好的分散性，使炭黑、纳米填料和橡胶的结合点显著增多，形成空间网状结构，有效提升了橡胶的强度和耐磨、耐老化性能。具体实施方式实施例1一种高耐磨汽车脚垫材料，按重量计使用以下原料制成：三元乙丙橡胶38份、聚氨酯33份、纳米填料17份、炭黑9份、玻璃纤维4份、邻苯二甲酸二辛酯3.5份、石蜡油3份。所述纳米填料的制备方法包括以下步骤：（1）用量筒量取4.5ml氨丙基三乙氧基硅烷和30ml乙酸乙酯，置于通风橱下，共同加入到烧杯中，在20-25℃下，将烧杯放置在磁力搅拌装置中搅拌，转速为300-350转/分钟，搅拌10-15min后，称取1.25g氧化锌，边搅拌边加入到烧杯中，继续持续搅拌20-30min，超声波处理10min，然后在40-45℃下静置200-250min，进行过滤，将得到的过滤物在60-70℃下烘干后置于马弗炉中煅烧，煅烧温度为700-720℃，煅烧时间为2-2.5h，煅烧后随炉自然冷却至室温，研磨过200目筛得到改性氧化锌；（2）称取5.5g纳米二氧化钛粉末，加入到三口烧瓶中，向烧瓶中加入35-40ml去离子水，使用超声波处理20-30min，得到二氧化钛悬浊溶液；（3）然后将步骤（1）得到的改性氧化锌与步骤（2）得到的二氧化钛悬浊液按重量比1:10混合，搅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高耐磨汽车脚垫材料，其特征在于，按重量计使用以下原料制成：三元乙丙橡胶35‑40份、聚氨酯30‑35份、纳米填料15‑22份、炭黑8‑10份、玻璃纤维3‑4份、邻苯二甲酸二辛酯3‑4份、石蜡油2‑3份。

【技术特征摘要】
1.一种高耐磨汽车脚垫材料，其特征在于，按重量计使用以下原料制成：三元乙丙橡胶35-40份、聚氨酯30-35份、纳米填料15-22份、炭黑8-10份、玻璃纤维3-4份、邻苯二甲酸二辛酯3-4份、石蜡油2-3份。2.根据权利要求1所述的一种高耐磨汽车脚垫材料，其特征在于，所述纳米填料的制备方法包括以下步骤：（1）用量筒量取4.5ml氨丙基三乙氧基硅烷和30ml乙酸乙酯，置于通风橱下，共同加入到烧杯中，在20-25℃下，将烧杯放置在磁力搅拌装置中搅拌，转速为300-350转/分钟，搅拌10-15min后，称取1.23-1.25g氧化锌，边搅拌边加入到烧杯中，继续持续搅拌20-30min，超声波处理10min，然后在40-45℃下静置200-250min，进行过滤，将得到的过滤物在60-70℃下烘干后置于马弗炉中煅烧，煅烧温度为700-720℃，煅烧时间为2-2.5h，煅烧后随炉自然冷却至室温，研磨过200目筛得到改性氧化锌；（2）称取5-6g纳米二氧化钛粉末，加入到三口烧瓶中，向烧瓶中加入35-40ml去离子水，使用超声波处理20-30min，得到二氧化钛悬浊溶液；（3）然后将步骤（1）得到的改性氧化锌与步骤（2）得到的二氧化钛悬浊液按重量比1:10混合，搅拌20-30min，使用超声波处理15-20min，加入混合液重量1%的碳纳米管，继续超声波处理20-30min，然后烘干，得到纳米填料。3.根据权利要求2所述的一种高耐磨汽车脚垫材料，其特征在于，所述碳纳米管经过以下方法处理：a.先将碳纳米管投入到质量分数5%的盐酸溶液中，浸泡处理1-2h后取出，然后将处理后的碳纳米管与壬基酚聚氧乙烯醚、去离子水对应按照重量比1:5：40进行混合投入到搅拌罐内，然后用频率为400-420kHz的超声波超声处理40-45min后取...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海涛，
申请(专利权)人：合肥凯大新型材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34