一种汽车发动机悬置用双重短纤维补强橡胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种汽车发动机悬置用双重短纤维补强橡胶，通过预处理芳纶短纤维和预处理尼龙短纤维的混合使用，可以既利用芳纶短纤维易于补强混炼胶硬度模量的优点，又利用尼龙短纤维易于补强混炼胶强度的优点，减少传统补强炭黑的填充使用，提升混炼胶橡胶弹性体的含胶率，从而提升混炼胶的回弹性，进而优化其缓冲性能；同时，通过短纤维补强可以提高硫化后橡胶的耐高温老化后强度，优化其高温工况下使用性能。本发明专利技术还公开了一种汽车发动机悬置用双重短纤维补强橡胶的制备方法。

A double short fiber reinforced rubber for automobile engine mounting and its preparation method

The invention discloses a double short fiber reinforced rubber for automobile engine mounting. By mixing pretreated aramid staple fiber and pretreated nylon staple fiber, the advantages of aramid staple fiber being easy to reinforce the hardness modulus of the blend, and nylon staple fiber being easy to reinforce the strength of the blend, reducing the filling use of traditional reinforcing carbon black and improving the blend can be utilized. The rubber content of rubber elastomer can improve the resilience of rubber mixtures and optimize their cushioning performance. At the same time, the strength of vulcanized rubber after aging at high temperature can be improved by short fiber reinforcement, and the service performance at high temperature can be optimized. The invention also discloses a preparation method of double short fiber reinforced rubber for automobile engine mounting.

【技术实现步骤摘要】
一种汽车发动机悬置用双重短纤维补强橡胶及其制备方法
本专利技术涉及一种汽车发动机悬置用双重短纤维补强橡胶及其制备方法。
技术介绍
橡胶发动机悬置在车辆中主要起到缓冲发动机震动、保护动力总成其他部件、降低发动机共振噪音的功能。为了起到良好的缓冲震动、降低噪音的功效，就要求发动机悬置用混炼胶必须减少填料(炭黑、碳酸钙等)的含量，提高含胶率，使之有较高的回弹性；但是，如果减少填料的使用，势必降低混炼胶硫化后的强度。同时，发动机悬置用橡胶，自身也要抵抗发动机高达90℃的高温，而传统炭黑补强的混炼胶，耐热性能都有所欠缺。因此，就需要设计一种橡胶配方原料，其应该能够既有高强度，又有高弹性，同时耐高温。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种汽车发动机悬置用双重短纤维补强橡胶，其可以在保证发动机悬置用橡胶，既有高强度，又有高弹性，同时耐高温。本专利技术的另外一个目的是提供一种汽车发动机悬置用双重短纤维补强橡胶的制备方法。实现上述目的一种技术方案是：一种汽车发动机悬置用双重短纤维补强橡胶，按照重量份计包括以下组份：所述双重短纤维补强剂由2.5～5.0份的芳纶短纤维和2.5～5.0份的尼龙短纤维混合而成。上述的一种汽车发动机悬置用双重短纤维补强橡胶，其中，所述芳纶短纤维采用预处理芳纶短纤维，所述尼龙短纤维采用所述预处理尼龙短纤维。上述的一种汽车发动机悬置用双重短纤维补强橡胶，其中，所述芳纶短纤维和尼龙短纤维的重量之比为1︰1。上述的一种汽车发动机悬置用双重短纤维补强橡胶，其中，所述橡胶基体采用天然橡胶、顺丁橡胶和/或丁苯橡胶。本专利技术还提供了一种汽车发动机悬置用双重短纤维补强橡胶的制备方法，包括以下步骤：S1，一段胶混炼步骤：将橡胶基体加入到啮合型转子密炼机中，炼胶20s，同时将所述啮合型转子密炼机升温至110℃时，将炭黑和环烷油依次加入所述啮合型转子密炼机中；将所述啮合型转子密炼机的温度调整至100℃并保持15s后，依次加入芳纶短纤维和尼龙短纤维；混炼30s后将氧化锌、硬脂酸、微晶蜡、防老剂IPPD和防老剂TMQ依次加入所述啮合型转子密炼机中并继续混炼20s；将所述啮合型转子密炼机升温至160℃排胶，制成一段胶；S2，二段胶混炼步骤：将步骤S1制得的一段胶停放8小时后，与所述硫磺、促进剂CBS、促进剂DPG和促进剂CTP一起加入啮合型转子密炼机中，并在90℃温度下混炼30s后排胶，制成混炼胶；S3，硫化步骤：先将步骤S2制得的混炼胶喂入注射成型机的料筒，将所述料筒内的温度保持在70℃，并在30s内将料筒中塑化后的混炼胶注射入160～165℃恒温的成型模具中，随后使所述成型模具内的温度保持在160～165℃，压力保持在155±10Bar下硫化5～10分钟，制成汽车发动机悬置用双重短纤维补强橡胶。采用本专利技术的汽车发动机悬置用双重短纤维补强橡胶及其制备方法的技术方案，通过预处理芳纶短纤维和预处理尼龙短纤维的混合使用，可以既利用芳纶短纤维易于补强混炼胶硬度模量的优点，又利用尼龙短纤维易于补强混炼胶强度的优点，减少传统补强炭黑的填充使用，提升混炼胶橡胶弹性体的含胶率，从而提升混炼胶的回弹性，进而优化其缓冲性能；同时，通过短纤维补强可以提高硫化后橡胶的耐高温老化后强度，优化其高温工况下使用性能。具体实施方式为了使本
的技术人员能更好地理解本专利技术的技术方案，下面对其具体实施方式进行详细地说明：本专利技术的实施例，一种汽车发动机悬置用双重短纤维补强橡胶，按照重量份计包括以下组份：双重短纤维补强剂由2.5～5.0份的预处理芳纶短纤维和2.5～5.0份的预处理尼龙短纤维混合而成。且预处理芳纶短纤维和预处理尼龙短纤维的重量之比为1︰1。橡胶基体可以采用天然橡胶、顺丁橡胶和/或丁苯橡胶。由于汽车发动机悬置用橡胶需要既有高强度，又有高弹性，同时耐高温。传统配方中，高强度、高硬度的橡胶必然会有很低的弹性，因此，我们创造性的应用了两种预处理短纤维，来替代传统填料，解决上述难点。传统炭黑是补强橡胶用的主要原材料，它的优点是价格低廉，使用广泛，但是为了提高混炼胶的强度和硬度，就需要大量的填充传统炭黑，这样就造成了混炼胶中橡胶比例减少，弹性降低，同发动机悬置减震需要的高弹性相矛盾。因此，本专利技术创造性的在减震橡胶中并用两种模量高、补强性好、用量少的短纤维，替代原本需要大量使用的炭黑。把原本互相矛盾的技术难点统一起来，来达到减震橡胶所需的高硬度、高强度、高弹性的特性。工业应用中可用于补强的短纤维有很多种，有聚酯、聚氨酯、维尼纶、锦纶、棉等，我们在经过复杂的对比和验证后选择了预处理芳纶短纤维和预处理尼龙短纤维。芳纶短纤维，化学名称为苯二甲酰苯二胺，是一种新型高科技合成纤维，具有超高强度、高模量、耐高温、耐酸碱、重量轻、抗老化等优良性能，其强度是钢丝的5～6倍，模量为钢丝的2～3倍，韧性是钢丝的2倍，而重量仅为钢丝的1/5左右，在560度的温度下，不分解，不融化。芳纶被广泛应用于复合材料、防弹制品、建材、特种防护服装、电子设备等领域。它具有良好的绝缘性和抗老化性能，具有很长的生命周期。由上可见芳纶短纤维有着符合我们要求的高强度、高模量、低重量、耐热等特性，将其通过特殊工艺，经偶联剂和粘合剂预处理后，可以完全用于我们的混炼胶。预处理尼龙短纤维，尼龙纤维学名为聚酰胺纤维﹐其原为杜邦公司所生产之聚己二酰己二胺之商品名，即一般通称为尼龙66。最突出的优点为耐磨性较其它纤维优越，其次为它的弹性佳，其弹性回复率可媲美羊毛，其柔韧性、耐碱性方面均较其他聚酯纤维性能优秀，但其耐热性、耐酸腐蚀性不佳。由上可见，尼龙短纤维有着符合我们要求的柔韧性、弹性等特性，将其通过特殊工艺，经偶联剂和粘合剂预处理后，可以完全用于我们的混炼胶。本专利技术创造性的在发动机悬置用混炼胶中，将两种短纤维复合使用，既利用了芳纶高强度、高模量、低重量、耐热等特性，又利用了尼龙柔韧性、弹性回复率好的特性，扬长避短，使之产生协同效应，从根本上解决了单种纤维补强缺点众多，以及其他不匹配纤维混合造成混料胶性能下降的情况。同时，本专利技术经过验证，需要将预处理芳纶短纤维和预处理尼龙短纤维重量之比控制为1︰1，才能达到最佳性能。橡胶基体可选用天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶等通用橡胶。本专利技术还提供了一种汽车发动机悬置用双重短纤维补强橡胶的制备方法，包括以下步骤：S1，一段胶混炼步骤：将橡胶基体加入到啮合型转子密炼机中，炼胶20s，同时将所述啮合型转子密炼机升温至110℃时，将炭黑和环烷油依次加入啮合型转子密炼机中；将啮合型转子密炼机的温度调整至100℃并保持15s后，依次加入芳纶短纤维和尼龙短纤维；混炼30s后将氧化锌、硬脂酸、微晶蜡、防老剂IPPD和防老剂TMQ依次加入啮合型转子密炼机中并继续混炼20s；将啮合型转子密炼机升温至160℃排胶，制成一段胶；S2，二段胶混炼步骤：将步骤S1制得的一段胶停放8小时后，与硫磺、促进剂CBS、促进剂DPG和促进剂CTP一起加入啮合型转子密炼机中，并在90℃温度下混炼30s后排胶，制成混炼胶；S3，硫化步骤：先将步骤S2制得的混炼胶喂入注射成型机的料筒，将料筒内的温度保持在70℃，并在30s内将料筒中塑化后的混炼胶注射入160～165℃恒温的成型模具中，随后使该成型模具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车发动机悬置用双重短纤维补强橡胶，其特征在于，按照重量份计包括以下组份：

【技术特征摘要】
1.一种汽车发动机悬置用双重短纤维补强橡胶，其特征在于，按照重量份计包括以下组份：所述双重短纤维补强剂由2.5～5.0份的芳纶短纤维和2.5～5.0份的尼龙短纤维混合而成。2.如权利要求1所述的一种汽车发动机悬置用双重短纤维补强橡胶，其特征在于，所述芳纶短纤维采用预处理芳纶短纤维，所述尼龙短纤维采用所述预处理尼龙短纤维。3.如权利要求1所述的一种汽车发动机悬置用双重短纤维补强橡胶，其特征在于，所述芳纶短纤维和尼龙短纤维的重量之比为1︰1。4.如权利要求1所述的一种汽车发动机悬置用双重短纤维补强橡胶，其特征在于，所述橡胶基体采用天然橡胶、顺丁橡胶和/或丁苯橡胶。5.如权利要求1所述的一种汽车发动机悬置用双重短纤维补强橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，一段胶混炼步骤：将橡胶基体加入到啮合型转子密炼机中，炼胶20s，同时将所述啮合型转子密炼机升温至110℃时，将炭黑和...

【专利技术属性】
技术研发人员：慕文伟，李晓武，
申请(专利权)人：博戈橡胶金属上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31