一种橡胶材料及其制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及一种橡胶材料及其制备方法和用途，其按重量份计由以下原料组成三元乙丙橡胶60‑100重量份，充油乙丙橡胶30‑40重量份，炭黑40‑50重量份，白炭黑5‑15重量份，软化油30‑50重量份，防老剂0.1‑5重量份，活性氧化锌1‑10重量份，硬脂酸0.01‑1重量份，流动分散剂0.1‑5重量份，BIBP类过氧化物0.1‑5重量份，硫磺0.01‑1重量份。所述橡胶材料由各原料先后分批混合后密炼、开炼获得。本发明专利技术所述橡胶材料采用独特配方设计，使得材料的动静刚度比为小于3，可满足弹性缓冲制件的制备要求，同时静刚度在25±3N/mm范围，耐疲劳性能佳，材料强度和抗撕裂性能好。

A rubber material and its preparation method and Application

The invention relates to a rubber material and a preparation method and use thereof, which comprises 60 \u2011 100 weight parts of EPDM, 30 \u2011 40 weight parts of oil filled EPDM, 40 \u2011 50 weight parts of carbon black, 5 \u2011 15 weight parts of white carbon black, 30 \u2011 50 weight parts of softened oil, 0.1 \u2011 5 weight parts of antioxidant, 1 \u2011 10 weight parts of active zinc oxide, 0.01 \u2011 1 weight parts of stearic acid, Mobile dispersant 0.1-5 parts by weight, bibp peroxide 0.1-5 parts by weight, sulfur 0.01-1 parts by weight. The rubber material is obtained by mixing each raw material in batches, then mixing and opening. The rubber material of the invention adopts a unique formula design, so that the dynamic and static stiffness ratio of the material is less than 3, which can meet the preparation requirements of the elastic buffer parts, and the static stiffness is in the range of 25 \u00b1 3N / mm, with good fatigue resistance, material strength and tear resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种橡胶材料及其制备方法和用途
本专利技术涉及功能材料制备技术，尤其是一种橡胶材料及其制备方法和用途。
技术介绍
减震橡胶是防止震动、冲击的传递或起缓冲作用的硫化橡胶制品，广泛应用与汽车、桥梁及高铁动车行业。为了描述减震橡胶的动态回弹性，引入动静刚度比，即橡胶类弹性材料动态模量与静态模量的比值，该比值越大，说明减震效果越差，在高频下橡胶越难变形，无法对路面的震动进行有效传递，直接传导到车身，比值越小，说明高频(在车上就是高速)减震效果越好，高频下与低频下的反作用力接近，理想的动静刚度比为1，因此，针对减震需求产品，在静刚度确定的情况下，动静刚度比越小越好。中国专利技术专利申请CN109400979A公开了一种高疲劳寿命橡胶减震材料，由以下重量份数的组分混炼硫化得到：天然橡胶：70～100份；反式丁二烯异戊二烯共聚橡胶：5～30份；炭黑：30～70份；氧化锌：2～8份；硬脂酸：0.5～5份；防老剂：1～5份；促进剂：0.5～3份；硫磺：1～5份；微晶蜡：1～5份；其他助剂：0～5份。该方案通过在原有纯NR配方体系下少量的取代NR，硫化胶的动静刚度比也略有降低，从1.15降低到1.01～1.09，从而减震性能改善。然而，该材料的耐温及耐老化性能较差，不适合汽车吊耳产品。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种橡胶材料，其动静刚度比小于3，满足制备汽车吊耳的使用需求。另一方面，对产品而言，动刚度和静刚度同等重要，一般是同时提要求，静刚度根据设计要求一般是一个定值，保证橡胶产品使用中有足够的力学性能又能相对容易传导变形。例如对汽车吊耳，其静刚度一般要求在15-30N/mm。静刚度过大，橡胶不容易变形，起不到减震效果，静刚度过小，橡胶产生的变形过大，耐疲劳变差，甚至对排气管不能有效的固定。而动刚度则越小越好。本专利技术还提供所述橡胶材料的制备方法，通过硬脂酸和活性氧化锌配合使用，起到分散原料和防焦烧作用，同时配合硬脂酸皂类物质，提高填料在橡胶中分散性，改善混合料的流动性，使得产品的加工性能优良，便于生产制备。本专利技术还保护所述橡胶材料的用途，用于制备弹性缓冲制件，尤其是汽车吊耳。本专利技术中，三元乙丙橡胶优选为朗盛EPDM8550C,门尼80(125摄氏度)乙烯含量48wt％，三单体含量5.5wt％，高门尼以及低乙烯含量赋予配方足够的弹性，为配方的主胶。充油乙丙橡胶优选为韩国锦湖充油乙丙橡胶KEP980，冲油份数75份，用来改善配方耐疲劳特性及强度。软化油用于改善橡胶的加工性能和混炼性能，可以增加胶料的塑性，降低胶料粘度和混炼时的温度，改善分散性与混合性。炭黑起填充和补强的作用，优选为N550和N774配合，选择粒径较大的炭黑填充是为了保证硫化后胶料的回弹性。白炭黑起填充和补强作用，但在一定程度会降低配方的回弹，因此其用量不超过15重量份，从而改善胶料的抗撕裂性以及耐疲劳开裂性能，同时不降低回弹性能。活性氧化锌是硫化活性剂，提高硫化胶热稳定性，减少和缩短硫化时间，提高硫化效率。硬脂酸和活性氧化锌配合使用，起到硫化活性剂的作用。流动分散剂优选硬脂酸皂类的物质，可提高填料在橡胶中分散性，及改善配方的流动性，对加工性能以及耐疲劳有改善。BIBP类过氧化物起硫化交联作用，减少硫磺用量。BIBP类过氧化物搭配少量硫磺可改善交联过程中分子链的裂解，改善橡胶的撕裂性以及耐疲劳性能。制备过程中保证时间温度压力的情况下，比较关键的控制因素胶料填充的均匀性，避免隐性的结合不良，否则产品的疲劳性大大下降，耐疲劳后易开裂破坏。本专利技术中通过选用较好分散N550,N774炭黑并用少量的白炭黑，同时使用少量的分散剂，从而使得胶料填充更均匀，撕裂也有保证。具体方案如下：一种橡胶材料，所述橡胶材料按重量份计由以下原料组成：进一步的，所述橡胶材料按重量份计由以下原料组成：进一步的，所述橡胶材料按重量份计由以下原料组成：进一步的，所述三元乙丙橡胶在125℃时的门尼粘度为80-100，乙烯含量不超过50wt％，三元单体含量不超过10wt％；任选的，所述三元乙丙橡胶为朗盛三元乙丙橡胶8550C，在125℃时的门尼粘度为80，乙烯含量为48wt％，三元单体含量为5.5wt％；任选的，所述充油乙丙橡胶的冲油份数为70-80份；任选的，所述充油乙丙橡胶为韩国锦湖充油乙丙橡胶KEP980。进一步的，所述炭黑由橡胶炭黑N550和橡胶炭黑N774组成，所述橡胶炭黑N550和所述橡胶炭黑N774的质量比为1：1-3:2；任选的，所述软化油为石蜡油P600；任选的，所述流动分散剂为硬脂酸皂；任选的，所述BIBP类过氧化物为二-(叔丁基过氧化异丙基)苯。本专利技术还提供所述橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：按照所述重量份称取原料；密炼：将三元乙丙橡胶和充油乙丙橡胶投入密炼机中，塑炼2-4分钟，投入活性氧化锌、硬脂酸、炭黑、白炭黑、流动分散剂混炼3-5分钟；再加入软化剂混炼3-5分钟；当温度达到115-125℃最后加入BIBP类过氧化物和硫磺混炼0.1-1分钟，得到密炼好的胶料；开炼：将密炼好的胶料投入开炼机，辊距为5-6mm，翻滚2次，辊距调为1-1.5mm薄通2次，辊距为调为5-6mm翻滚2次后出片，出片厚度为5-10mm。进一步的，按照所述重量份称取原料；密炼：将三元乙丙橡胶和充油乙丙橡胶投入密炼机中，塑炼3分钟，投入活性氧化锌、硬脂酸、炭黑、白炭黑、流动分散剂混炼4分钟；再加入软化剂混炼4分钟；当温度达到115-125℃最后加入BIBP类过氧化物和硫磺混炼0.5分钟，得到密炼好的胶料；开炼：将密炼好的胶料投入开炼机，辊距为5-6mm，翻滚2次，辊距调为1-1.5mm薄通2次，辊距为调为5-6mm翻滚2次后出片，出片厚度为7-9mm。进一步的，所述三元乙丙橡胶在125℃时的门尼粘度为80-100，乙烯含量不超过50wt％，三元单体含量不超过10wt％；任选的，所述三元乙丙橡胶为朗盛三元乙丙橡胶8550C，在125℃时的门尼粘度为80，乙烯含量为48wt％，三元单体含量为5.5wt％；任选的，所述充油乙丙橡胶的冲油份数为70-80份；任选的，所述充油乙丙橡胶为韩国锦湖充油乙丙橡胶KEP980。进一步的，所述炭黑由橡胶炭黑N550和橡胶炭黑N774组成，所述橡胶炭黑N550和所述橡胶炭黑N774的质量比为1：1-3:2；任选的，所述软化油为石蜡油P600；任选的，所述流动分散剂为硬脂酸皂；任选的，所述BIBP类过氧化物为二-(叔丁基过氧化异丙基)苯。本专利技术还保护所述橡胶材料的用途，用于制备弹性缓冲制件，尤其是汽车吊耳。有益效果：本专利技术所述橡胶材料采用独特配方设计，使得材料的动静刚度比为小于3，可满足汽车吊耳等弹性缓冲制件的制备要求，同时静刚度2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种橡胶材料，其特征在于：所述橡胶材料按重量份计由以下原料组成：/n

【技术特征摘要】
1.一种橡胶材料，其特征在于：所述橡胶材料按重量份计由以下原料组成：





2.根据权利要求1所述橡胶材料，其特征在于：所述橡胶材料按重量份计由以下原料组成：






3.根据权利要求1所述橡胶材料，其特征在于：所述橡胶材料按重量份计由以下原料组成：





4.根据权利要求1-3中任一项所述橡胶材料，其特征在于：所述三元乙丙橡胶在125℃时的门尼粘度为80-100，乙烯含量不超过50wt％，三元单体含量不超过10wt％；
任选的，所述三元乙丙橡胶为朗盛三元乙丙橡胶8550C，在125℃时的门尼粘度为80，乙烯含量为48wt％，三元单体含量为5.5wt％；
任选的，所述充油乙丙橡胶的冲油份数为70-80份；
任选的，所述充油乙丙橡胶为韩国锦湖充油乙丙橡胶KEP980。


5.根据权利要求1-3中任一项所述橡胶材料，其特征在于：所述炭黑由橡胶炭黑N550和橡胶炭黑N774组成，所述橡胶炭黑N550和所述橡胶炭黑N774的质量比为1：1-3:2；
任选的，所述软化油为石蜡油P600；
任选的，所述流动分散剂为硬脂酸皂；
任选的，所述BIBP类过氧化物为二-(叔丁基过氧化异丙基)苯。


6.权利要求1-5中任一项所述橡胶材料的制备方法，其特征在于：按照权利要求1-5中任一项所述重量份称取原料；
密炼：将三元乙丙橡胶和充油乙丙橡胶投入密炼机中，塑炼2-4分钟，投入活性氧化锌、硬脂酸、炭黑、白炭黑、流动分散剂混炼3-5分钟；再加入软化剂混炼3-5分钟；当温度达到115-125℃最后加入BIBP类过氧化物和硫磺混炼0.1-1分钟，得到密炼好的胶料；
开炼：将密炼好的胶料投...

【专利技术属性】
技术研发人员：何青松，黄阳，
申请(专利权)人：厦门市金汤橡塑有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35