一种氯丁橡胶雨刮条及其制备方法技术

本发明专利技术属于雨刮橡胶技术领域，具体涉及一种氯丁橡胶雨刮条及其制备方法，雨刮条原料包括氯丁橡胶、氧化、氧化镁、硬脂酸、防老剂、炭黑、软化剂、促进剂、分散流动剂、氧化铈、氧化铋，经过原料混炼、加料、排胶、胶片混炼、胶条预制和压模步骤后制成雨刮条。因此本发明专利技术同时且大幅度降低了拉伸永久变形和压缩永久变形，这样的雨刮条在使用一段时间后，雨刮条的抗永久变形能力强，在压缩/拉伸后恢复能力强，使用寿命也明显提高。命也明显提高。

【技术实现步骤摘要】
一种氯丁橡胶雨刮条及其制备方法


[0001]本专利技术涉及属于雨刮橡胶
，具体涉及一种氯丁橡胶雨刮条。

技术介绍

[0002]汽车的雨刮器启动时，驱动装置控制雨刮臂左右摆动，雨刮臂上安装的雨刮片将汽车玻璃上雨、雪、灰尘等异物去除，从而保证驾驶人员的视野。由于雨刮片上与玻璃面直接接触的部分是条状橡胶，因此称作雨刮橡胶条(也称雨刮条)，雨刮条的的质量和性能决定了雨刮器的刮除效果。
[0003]雨刮橡胶条一般由天然橡胶(NR)、聚丁苯橡胶(SBR)、聚氯丁二烯橡胶(CR)、乙丙橡胶(EPM/EPDM)、硅橡胶等材料制造。其存在的问题在于，使用一段时间后，在雨刮臂压力作用下，雨刮片呈弯曲状态时，雨刮条的拉伸和压缩变形量大，雨刮条的抗变形能力较弱，变形后恢复能力差，会造成雨刮条倾角变化大，形成逆刮与铲刮，这样一方面导致水膜厚度增加、刮拭不干净，玻璃面上出现水雾，使驾驶员不能清晰观察到车辆周围环境与路况，极易出现交通事故，另一方面，雨刮条变形会造成雨刮臂摆动翻转时噪音大，给车内人员带来烦躁感，而且变形使得雨刮条使用寿命缩短至50万次左右，需要经常替换。

技术实现思路

[0004]本专利技术意在提供一种抗变形能力较强的氯丁橡胶雨刮条。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种氯丁橡胶雨刮条，包括以下质量份数的原料：氯丁橡胶95～105份、氧化锌4～6份、氧化镁3～5份、硬脂酸0.5～1.5份、防老剂2～5份、炭黑10～50份、软化剂4～10份、促进剂1.5～2.5份、分散流动剂1～2份、氧化铈1～20份、氧化铋1～30份。
[0006]本专利专利技术人通过多年试验研究发现，雨刮条在使用时主要是受压和拉伸，而橡胶材料制成的雨刮条，材料自身的拉伸永久变形、压缩永久变形较高(永久变形是指物体在外界作用下，发生的不可逆转的形变，按施加外力的性质，有拉伸永久变形及压缩永久变形)，从橡胶的分子层面看，橡胶分子链在应力长时间作用下，会发生分子链的相对位移，产生变形，应力除去后，橡胶分子的回复能力降低甚至失去，产生永久变形，所以材料抗变形和恢复能力差，使用寿命缩短。
[0007]目前橡胶业内为提升橡胶抗变形能力，通常是在橡胶制备时增加硫化剂使其交联密度提高，但专利技术人采用此类橡胶做雨刮条，发现实际使用效果并不佳，并不能解决雨刮条永久变形高的问题。专利技术人发现采用硫化剂不能解决问题的原因在于：加入硫化剂具有局限性，硫化剂加入量有一定的上限，例如氯丁橡胶100份时，硫化剂添加上限为5份，当超过5份后，橡胶的拉伸永久变形和压缩永久变形就不再降低，也就说对橡胶的抗变形能力提高是有极限的，而且再继续添加反而会导致橡胶内部多余物质喷到表面形成异色，橡胶的性能反而降低。
[0008]因此，专利技术人经潜心研究和试验，找到了提升橡胶抗变形能力上限的解决方案，即
在雨刮条配方中同时加入氧化铋和氧化铈。
[0009]氧化铈以前一般是提高橡胶的耐热性，对橡胶的热氧老化有较强的抵抗作用，而氧化铋通常代替铅与橡胶复合，提高橡胶对X射线的防护性能。专利技术人进一步发现这两种物质对增强橡胶分子链结合力有作用：氧化铋属于金属氧化物，具有比表面积大，活性高的特点，可以在橡胶里起提高交联密度的作用，使硫化后的橡胶分子链的结合力更强。而氧化铈作为稀土元素，稳定性好，一方面是氧化铈粒径足够小时，在橡胶中的浸润性好，与橡胶基体相互作用力大，结合力强，界面结合良好，无机粒子如刚性链条一般对橡胶起到增强作用，另一方面稀土的补强作用与稀土元素中含有大量的f轨道有关，稀土元素这种特殊的结构易形成络合物，是橡胶在在拉伸时“瞬时交联密度”增大，使得橡胶的拉伸强度迅速增强。
[0010]但是单独添加其中氧化铈或氧化铋，其与氯丁橡胶分子的结合位置都是单一的，其分子链只能形成单一网络结构(交联键)，不能形成复合网络结构，无法同时降低压缩和拉伸两种永久变形。而雨刮橡胶条在使用时，会同时遇到拉伸和压缩变形，因此需要同时降低这两种变形，否则将此类橡胶做成雨刮条，其抗变形能力还是较弱，解决不了本专利技术提出的问题。
[0011]因此本专利技术同时添加两种物质，两者与氯丁橡胶的不同分子链基团结合，分子链相互交叉，可形成复合网络结构，在分子链层面的结合力达到了极高的水平，体现在材料性能上，就是同时且大幅度降低了拉伸永久变形和压缩永久变形，这样雨刮条在使用一段时间后，雨刮条的抗永久变形能力强，在压缩/拉伸后恢复能力强，雨刮条的使用寿命也从以前的50万次增加至130万次左右。
[0012]进一步地，防老剂由ODA和TPPD组成,选用对苯二胺和二胺苯的防老剂，对热氧老化、臭氧老化、对热重金属及紫外线的催化氧化以及疲劳老化都有显著的防护效果，其中ODA对氯丁橡胶特别有效,在氯丁胶中有明显的抗热脆性作用，并增强抗臭氧作用。
[0013]进一步地，软化剂选择TP
‑
95，它是一种高相容性增塑剂，由于挥发性较低，其在很宽的温度范围内仍然有效，具有优异的增塑作用而不会严重损害被橡胶的物理性能。
[0014]进一步地，所述促进剂为硫脲类促进剂，优选乙烯硫脲，在硫化时可促进氧化锌的硫化速度。
[0015]进一步地，分散流动剂选择WB212，有助于填料的充分分散，降低门尼黏度，缩短混炼时间，改散胶料加工性能。
[0016]进一步地，所述氧化铈为1份、氧化铋为30份；或者所述氧化铈为20份、氧化铋为1份；或者所述氧化铈为10份、氧化铋为15份。
[0017]本专利技术还提供一种氯丁橡胶雨刮条的制备方法，其特征在于步骤如下：
[0018]1)配料：准备氯丁橡胶95～105份、氧化锌4～6份、氧化镁3～5份、硬脂酸0.5～1.5份、防老剂2～5份、炭黑10～50份、软化剂4～10份、促进剂1.5～2.5份、分散流动剂1～2份、氧化铈1～20份、氧化铋1～30份；
[0019]2)混炼：在密闭式炼胶机中放入氯丁橡胶，加热至40℃～50℃时同时加入氧化镁、硬脂酸、防老剂、氧化铈、氧化铋，混炼搅拌3～4分钟，直至氯丁橡胶处于黏流态；
[0020]3)加料：密闭式炼胶机继续加热至65℃～75℃时，加入炭黑、软化剂、分散流动剂，混炼4～5分钟；
[0021]4)排胶：密闭式炼胶机继续加热至105℃～110℃时，将呈黏流态的混合胶料从密
闭式炼胶机中排出进行冷却至≤50℃，使用开放式炼胶机将混合胶料碾压成4～5mm厚的胶片，胶片在0～35℃下停放16小时以上，使得不同物质之间的分子扩散；
[0022]5)胶片混炼：将胶片放入密闭式炼胶机，在50℃～60℃时加入促进剂和氧化锌，混炼4～5分钟后达到85～95℃后排胶，再使用开放式炼胶机将混合胶料碾压成4～5mm厚的胶片，胶片在0～35℃下停放16小时以上，使得不同物质之间的分子扩散；
[0023]6)胶条预制：将胶片放入橡胶预成型机，加热55～80℃后，经橡胶预成型机的口型模具后成型，制成标准胶条；
[0024]7)胶条压模：将标准胶条放入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氯丁橡胶雨刮条，其特征在于包括以下质量份数的原料：氯丁橡胶95～105份、氧化锌4～6份、氧化镁3～5份、硬脂酸0.5～1.5份、防老剂2～5份、炭黑10～50份、软化剂4～10份、促进剂1.5～2.5份、分散流动剂1～2份、氧化铈1～20份、氧化铋1～30份。2.根据权利要求1所述的一种氯丁橡胶雨刮条，其特征在于：所述防老剂由ODA和TPPD组成。3.根据权利要求2所述的一种氯丁橡胶雨刮条，其特征在于：所述软化剂为TP
‑
95。4.根据权利要求3所述的一种氯丁橡胶雨刮条，其特征在于：所述促进剂为硫脲类促进剂。5.根据权利要求4所述的一种氯丁橡胶雨刮条，其特征在于：所述硫脲类促进剂为乙烯硫脲。6.根据权利要求5所述的一种氯丁橡胶雨刮条，其特征在于：所述分散流动剂为WB212。7.根据权利要求1～6任一所述的一种氯丁橡胶雨刮条，其特征在于：所述氧化铈为1份、氧化铋为30份；或者所述氧化铈为20份、氧化铋为1份；或者所述氧化铈为10份、氧化铋为15份。8.一种氯丁橡胶雨刮条的其制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏宏，
申请(专利权)人：重庆丰海坤翔实业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：