一种橡胶组合物及橡胶的制备方法、沙漏簧技术

本公开涉及一种橡胶组合物及橡胶的制备方法、沙漏簧，以100重量份的橡胶主料为基准，橡胶组合物还包括10‑20重量份的补强剂，20‑30重量份的增塑剂，4‑10重量份的防老剂，7‑13重量份的活性剂，1.5‑4.5重量份的硫化剂，3‑8重量份的促进剂，1‑2重量份的抗硫化返原剂和10‑15重量份的热稳定剂；增塑剂包括双‑[γ‑(三乙氧基硅)丙基]四硫化物和γ‑巯丙基三乙氧基硅烷；热稳定剂包括二硫基乙酸异辛酯二丁基锡、2,2‑[(二甲基亚锡)双(硫代)]双乙酸二异辛酯、二丁基二月桂酸锡中的一种或几种。由本公开的橡胶组合物制得的橡胶具有良好的疲劳性能。

【技术实现步骤摘要】
一种橡胶组合物及橡胶的制备方法、沙漏簧
本公开涉及化工领域，具体地，涉及一种橡胶组合物及橡胶的制备方法、沙漏簧。
技术介绍
目前主流的沙漏簧生胶选用天然橡胶(包括烟片胶、标准胶等)、异戊橡胶及其并用；而为了提高橡胶的塑性，目前常用石蜡油、环烷油、芳烃油或者酯类增塑剂及其并用作为橡胶增塑剂，但石蜡油的粘度波动大，加工工艺对其分散和增塑效果影响较大，导致了不同批次的混炼胶的门尼粘度和硬度的较大差距。同时，橡胶在疲劳过程中生热，石蜡油等增塑剂的加入会增加胶料在疲劳实验中的生热，导致橡胶在热老化条件下分子链断裂，也不利于产品保持稳定的静刚度和较优的疲劳性能。
技术实现思路
本公开的目的是为了克服现有的橡胶疲劳性能差的问题，提供一种橡胶组合物及橡胶的制备方法、沙漏簧。为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种橡胶组合物，包括橡胶主料，以100重量份的所述橡胶主料为基准，所述橡胶组合物还包括10-20重量份的补强剂，20-30重量份的增塑剂，4-10重量份的防老剂，7-13重量份的活性剂，1.5-4.5重量份的硫化剂，3-8重量份的促进剂，1-2重量份的抗硫化返原剂和10-15重量份的热稳定剂；所述增塑剂包括双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物和γ-巯丙基三乙氧基硅烷；所述热稳定剂包括二硫基乙酸异辛酯二丁基锡、2,2-[(二甲基亚锡)双(硫代)]双乙酸二异辛酯和二丁基二月桂酸锡中的一种或几种。可选地，以100重量份的所述橡胶主料为基准，所述橡胶组合物还包括13-18重量份的所述补强剂，20-25重量份的所述增塑剂，4-8重量份的所述防老剂，7-10重量份的所述活性剂，2-4重量份的所述硫化剂，3-6重量份的所述促进剂，1-2重量份的所述抗硫化返原剂和10-12重量份的所述热稳定剂。可选地，所述热稳定剂与所述增塑剂的含量的重量比为1：(1.5-2.5)。可选地，所述双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物和所述γ-巯丙基三乙氧基硅烷的含量的重量比为(1-2)：(0-1.5)。可选地，所述橡胶主料包括天然橡胶、异戊橡胶、改性天然橡胶和改性异戊橡胶中的一种或几种；所述补强剂包括炭黑、白炭黑、碳酸钙、陶土、滑石粉和硅藻土中的一种或几种；所述防老剂包括N-异丙基-N’-苯基对苯二胺、石蜡、微晶蜡和γ-巯丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种；所述活性剂包括氧化锌、碳酸锌、硬脂酸锌、硬脂酸、硬脂酸钠盐和硬脂酸钾盐中的一种或几种；所述硫化剂包括硫磺、4-4'-二硫化二吗啉、二硫化四甲基秋兰姆、四硫化双五亚甲基秋兰姆和二氯化二硫中的一种或几种；所述促进剂包括N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、2-硫醇基苯并噻唑、2,2'-二硫代二苯并噻唑、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化四乙基秋兰姆和二丁基二硫代氨基甲酸锌中的一种或几种；所述抗硫化返原剂包括1,6-双(N-N’-二苯并噻唑氨基甲酰二硫)-己烷、1,3-双(柠糠酰亚胺甲基)苯和硫代硫酸S,S'-1,6-己二醇酯二钠盐中的一种或几种。可选地，所述橡胶主料还包括三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶和顺丁橡胶中的一种或几种。可选地，所述抗硫化返原剂为所述1,6-双(N-N’-二苯并噻唑氨基甲酰二硫)-己烷。本公开第二方面提供一种制备橡胶的方法，该方法包括：将本公开第一方面提供的橡胶组合物依次进行开炼、混炼和硫化。本公开第三方面提供一种由本公开第二方面提供的方法制备得到的橡胶。本公开第四方面提供一种沙漏簧，所述沙漏簧包括本公开第三方面提供的橡胶。本公开的专利技术人发现，将双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物和γ-巯丙基三乙氧基硅烷的混合物用作橡胶组合物的增塑剂，且限定其用量在特定的范围内时，有利于保证胶料的硬度和门尼粘度的稳定。这是由于双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物和γ-巯丙基三乙氧基硅烷的分子量较小且化学成分单一，对胶料的增速作用比较稳定。同时在橡胶组合物中加入含有锡的热稳定剂，热稳定剂中的锡可以促使增塑剂中的活性硫反应，增加橡胶组合物中各组分的交联程度，减少橡胶硫化返原，并在一定程度上缓和使用过程中橡胶多硫键断链而导致橡胶性能下降的问题，增强橡胶的疲劳性能。本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：图1是本公开的实施例1和对比例1制备的橡胶的硫化测试曲线。具体实施方式以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。本公开第一方面提供一种橡胶组合物，包括橡胶主料，以100重量份的橡胶主料为基准，橡胶组合物还包括10-20重量份的补强剂，20-30重量份的增塑剂，4-10重量份的防老剂，7-13重量份的活性剂，1.5-4.5重量份的硫化剂，3-8重量份的促进剂，1-2重量份的抗硫化返原剂和10-15重量份的热稳定剂；增塑剂包括双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物和γ-巯丙基三乙氧基硅烷；热稳定剂包括二硫基乙酸异辛酯二丁基锡、2,2-[(二甲基亚锡)双(硫代)]双乙酸二异辛酯和二丁基二月桂酸锡中的一种或几种。常用的增塑剂为石蜡油、环烷油和芳烃油等，其分子量较大，对橡胶分子间的润滑不够明显。且这类增塑剂对橡胶的物理机械性能和耐疲劳性能没有帮助，只能用于调节橡胶的硬度和加工性能。而本公开的橡胶组合物中含有特定种类的增塑剂和热稳定剂，在由橡胶组合物制备橡胶的过程中，热稳定剂锡盐可以促使增塑剂中的活性硫反应，使得增塑剂中的多硫键进行硫化反应生成单硫键，提高交联键的稳定性，增加橡胶组合物中组分的交联程度，进而可以有效地提高橡胶的疲劳性能。同时，橡胶组合物中的双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物和γ-巯丙基三乙氧基硅烷可以调节橡胶的粘度和基础硬度，双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物和γ-巯丙基三乙氧基硅烷的分子量较小、含量较大，可以减小橡胶分子间的滑动阻力和分子链断裂，有利于改善胶料的动态生热和磨耗性能，可以进一步提高橡胶的疲劳性能。本公开的橡胶组合物尤其适于用作沙漏簧用橡胶组合物。根据本公开，以100重量份的所述橡胶主料为基准，橡胶组合物还可以包括13-18重量份的补强剂，20-25重量份的增塑剂，4-8重量份的防老剂，7-10重量份的活性剂，2-4重量份的硫化剂，3-6重量份的促进剂，1-2重量份的抗硫化返原剂和10-12重量份的热稳定剂。在上述范围内，橡胶组合物具有更优的疲劳性能根据本公开，热稳定剂与增塑剂的含量的重量比可以在较大的范围内变化，优选地，热稳定剂与增塑剂的含量的重量比可以为1：(1.5-3)，更优选为1：(1.5-2.5)，进一步优选为1：(1.8-2.2)。在上述范围内，热稳定剂与增塑剂的含量的重量比适宜，在制备橡胶的过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种橡胶组合物，包括橡胶主料，其特征在于，以100重量份的所述橡胶主料为基准，所述橡胶组合物还包括10-20重量份的补强剂，20-30重量份的增塑剂，4-10重量份的防老剂，7-13重量份的活性剂，1.5-4.5重量份的硫化剂，3-8重量份的促进剂，1-2重量份的抗硫化返原剂和10-15重量份的热稳定剂；/n所述增塑剂包括双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物和γ-巯丙基三乙氧基硅烷；所述热稳定剂包括二硫基乙酸异辛酯二丁基锡、2,2-[(二甲基亚锡)双(硫代)]双乙酸二异辛酯和二丁基二月桂酸锡中的一种或几种。/n

【技术特征摘要】
1.一种橡胶组合物，包括橡胶主料，其特征在于，以100重量份的所述橡胶主料为基准，所述橡胶组合物还包括10-20重量份的补强剂，20-30重量份的增塑剂，4-10重量份的防老剂，7-13重量份的活性剂，1.5-4.5重量份的硫化剂，3-8重量份的促进剂，1-2重量份的抗硫化返原剂和10-15重量份的热稳定剂；
所述增塑剂包括双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物和γ-巯丙基三乙氧基硅烷；所述热稳定剂包括二硫基乙酸异辛酯二丁基锡、2,2-[(二甲基亚锡)双(硫代)]双乙酸二异辛酯和二丁基二月桂酸锡中的一种或几种。


2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于，以100重量份的所述橡胶主料为基准，所述橡胶组合物还包括13-18重量份的所述补强剂，20-25重量份的所述增塑剂，4-8重量份的所述防老剂，7-10重量份的所述活性剂，2-4重量份的所述硫化剂，3-6重量份的所述促进剂，1-2重量份的所述抗硫化返原剂和10-12重量份的所述热稳定剂。


3.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于，所述热稳定剂与所述增塑剂的含量的重量比为1：(1.5-2.5)。


4.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于，所述双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物和所述γ-巯丙基三乙氧基硅烷的含量的重量比为(1-2)：(0-1.5)。


5.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于，所述橡胶主料包括天然橡胶、异戊橡胶、改性天然橡胶和改性异戊橡胶中的一种或几种；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：田祚强，侯振宇，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44