耐疲劳橡胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种耐疲劳橡胶及其制备方法和应用，本发明专利技术的耐疲劳橡胶的制备原料按重量份计包括以下组分：二氧化硅复合天然橡胶50

【技术实现步骤摘要】
耐疲劳橡胶及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及橡胶材料领域，特别涉及一种耐疲劳橡胶，同时，本专利技术还涉及该耐疲劳橡胶的制备方法，以及该耐疲劳橡胶的应用。

技术介绍

[0002]橡胶(Rubber)是具有可逆形变的高弹性聚合物材料，在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物，它的玻璃化转变温度(Tg)低，分子量很大，大于几十万。
[0003]橡胶制品广泛应用于工业或生活各方面，其在车辆的制造中有很多的应用场景，如缓冲块的制备可以采用橡胶。缓冲块安装在车架与悬架之间，能够限制悬架最大变形量的装置。它减轻车轴对车架（或车身）的直接冲撞，防止弹性元件产生过大的变形，同时增加了驾驶员的舒适。基于汽车缓冲块的功能，要求橡胶材料要具有高阻尼、高耐久特性、同时样品长期暴露于车架位置，需要材料依据外界环境具有较高的耐候性，耐低温性。
[0004]现有此类产品，为了保证疲劳性能，配方设计大多采用天然橡胶，填料选用小粒径炭黑，提升胶料的格林强度，硫化体系采用普通硫化体系。随着城市越野车的市场需求，车辆的路况环境相比于之前更为严苛。现有的配方体系无法满足车辆在山路、坏路等苛刻路况环境下车辆的减震性能。此外，现有配方在极寒地区，出现产品的刚度明显上升，减震性能降低，整车舒适性明显降低。因此目前现有的橡胶配方制备的缓冲块不适于在寒冷地区使用。
[0005]这是由于以上设计方案生胶采用纯天然胶（NR，Natural Rubber的缩写），NR大分子本身有较高的柔性—σ键易旋转。NR分子链侧基少且体积小，分子链易旋转，橡胶制品回弹性好，胶料阻尼性能低，无法满足现有车辆的吸震效果，天然橡胶结晶温度高，无法满足现有产品的低温性能要求。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提出了一种耐疲劳橡胶，以提高橡胶的抗疲劳能力和耐久性能。
[0007]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种耐疲劳橡胶，所述耐疲劳橡胶的制备原料按重量份计包括以下组分：二氧化硅复合天然橡胶50
‑
60份，钕式顺丁橡胶20
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30份，异丁烯与对甲基苯乙烯的共聚物20
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30份，活性剂4
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7份，填料45
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55份，增塑剂9
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11份，防老剂5
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10份，硫化剂2.25
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3.125份，促进剂1.55
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2.75份；所述二氧化硅复合天然橡胶采用使纳米二氧化硅和天然橡胶共同沉淀的方法获得。
[0008]进一步的，所述耐疲劳橡胶的制备原料按重量份计包括以下组分：二氧化硅复合天然橡胶50
‑
60份，钕式顺丁橡胶20
‑
25份，异丁烯与对甲基苯乙烯的共聚物20
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25份，活性剂6
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7份，填料45
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55份，增塑剂9
‑
11份，防老剂5
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6份，硫化剂2.5
‑
2.65份，促进剂2
‑
2.35份。
[0009]进一步的，所述活性剂包括氧化锌和硬脂酸。
[0010]进一步的，所述填料包括炭黑和白炭黑中的至少一种。
[0011]进一步的，所述增塑剂包括石蜡油。
[0012]进一步的，所述防老剂包括防老剂STMQ，防老剂4020和防老剂MB中的至少一种。
[0013]进一步的，所述硫化剂包括硫磺。
[0014]进一步的，所述促进剂包括N
‑
叔丁基
‑2‑
苯并噻唑基次磺酰胺和2
‑
硫醇基苯并噻唑锌盐中的至少一种。
[0015]本专利技术通过将二氧化硅复合天然橡胶、钕式顺丁橡胶、异丁烯与对甲基苯乙烯的共聚物共同交联制备的耐疲劳橡胶具有高阻尼、高耐久、耐低温的优势。
[0016]本专利技术还提出了一种耐疲劳橡胶的制备方法，该方法包括以下步骤：将二氧化硅复合天然橡胶、钕式顺丁橡胶、异丁烯与对甲基苯乙烯的共聚物、活性剂、防老剂、填料、增塑剂混合密炼，然后加入硫化剂、促进剂进行开炼；其中，所述二氧化硅复合天然橡胶的制备方法包括：将硅溶胶和硅酸盐中的至少一种与天然橡胶胶乳混合搅拌，加入酸溶液，升温至80
‑
90℃，继续搅拌，加入凝聚剂，获得所述二氧化硅复合天然橡胶。
[0017]本专利技术进一步提出了一种上述的耐疲劳橡胶在制备车辆悬置中的应用。
具体实施方式
[0018]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0019]下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。另外，除本实施例特别说明之外，本实施例中所涉及的各术语及工艺依照现有技术中的一般认知及常规方法进行理解即可。
[0020]下面将结合实施例来详细说明本专利技术。
[0021]本实施例涉及一种耐疲劳橡胶，其制备原料按重量份计包括以下组分：二氧化硅复合天然橡胶50
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60份，钕式顺丁橡胶20
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30份，异丁烯与对甲基苯乙烯的共聚物20
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30份，活性剂4
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7份，填料45
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55份，增塑剂9
‑
11份，防老剂5
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10份，硫化剂2.25
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3.125份，促进剂1.55
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2.75份；二氧化硅复合天然橡胶采用使纳米二氧化硅和天然橡胶共同沉淀的方法获得。
[0022]二氧化硅复合天然橡胶的二氧化硅（SiO2）粒子在混炼胶中具有很好的分散性，与天然橡胶（NR）混炼制备的橡胶质量高，硫化后的胶制品的物理机械性能优良。二氧化硅是很好的补强体系，可以有效提升生胶强度。二氧化硅复合天然橡胶采用使纳米二氧化硅和天然橡胶共同沉淀的方法（共沉法）获得，共沉法使二氧化硅与天然橡胶相容性更好，橡胶均质性更优。而且采用共沉法制备可省去二氧化硅复合天然橡胶制备过程的切胶、塑炼和填料混炼工序，能够节能省时、降低生产成本，与硫化剂混炼方便，能耗低，无粉尘飞扬所造成的环境污染。
[0023]钕系顺丁胶是通过对顺丁橡胶进行改性，所发展出的新的高分子材料，钕系顺丁胶具有优异的低温性能，同时与白炭黑的相容性好，在低温环境下，钕系顺丁胶的刚度变化率增长较小。顺丁橡胶具有较好的低温性能，玻璃化转变温度约为
‑
109℃，且随着分子链中的乙烯基含量的降低，低温性能越好。对顺丁橡胶进行末端极性化改性的钕式顺丁橡胶，可
提高性能并改善与白炭黑的的相容性。钕系顺丁胶可以采用市售的阿朗新科CB22。
[0024]相比于传统的卤化丁基橡胶，异丁烯与对甲基苯乙烯的共聚物具有优良的热稳定性、耐臭氧性、氧化稳定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐疲劳橡胶，其特征在于，所述耐疲劳橡胶的制备原料按重量份计包括以下组分：二氧化硅复合天然橡胶50
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60份，钕式顺丁橡胶20
‑
30份，异丁烯与对甲基苯乙烯的共聚物20
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30份，活性剂4
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7份，填料45
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55份，增塑剂9
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11份，防老剂5
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10份，硫化剂2.25
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3.125份，促进剂1.55
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2.75份；所述二氧化硅复合天然橡胶采用使纳米二氧化硅和天然橡胶共同沉淀的方法获得。2.根据权利要求1所述的耐疲劳橡胶，其特征在于，所述耐疲劳橡胶的制备原料按重量份计包括以下组分：二氧化硅复合天然橡胶50
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60份，钕式顺丁橡胶20
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25份，异丁烯与对甲基苯乙烯的共聚物20
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25份，活性剂6
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7份，填料45
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55份，增塑剂9
‑
11份，防老剂5
‑
6份，硫化剂2.5
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2.65份，促进剂2
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2.35份。3.根据权利要求1所述的耐疲劳...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐燕，柳延波，李云华，张鹏，王东，苏娇娇，霍美霞，
申请(专利权)人：诺博汽车橡塑安徽有限公司，
类型：发明
国别省市：