一种汽车天窗用耐高温防渗水密封条及其制备方法技术

本发明专利技术属于汽车门窗用密封条技术领域，具体涉及一种汽车天窗用耐高温防渗水密封条及其制备方法。本发明专利技术的汽车天窗用耐高温防渗水密封条，以三元乙丙橡胶、聚烯烃弹性体、聚偏氟乙烯

【技术实现步骤摘要】
一种汽车天窗用耐高温防渗水密封条及其制备方法


[0001]本专利技术属于汽车门窗用密封条
，具体涉及一种汽车天窗用耐高温防渗水密封条及其制备方法。

技术介绍

[0002]汽车密封条是汽车密封系统的重要组成部分，主要用于汽车密封并起到防水、防尘、隔音、保暖、吸振以及美观装饰的作用。随着汽车工业的不断发展以及市场需求的提高，行业内对汽车密封条的个性化配置以及功能需求也有了更多追求。目前，国内外已经开展了针对汽车不同部位（如车门、车身、车窗、天窗、后备箱等）所用密封条的专项研发工作。而汽车不同部位所使用的密封条的工作环境不同，其性能要求的侧重点也不同。
[0003]汽车天窗安装于车顶，其不仅能够起到换气作用，还能够给消费者带来开阔的视野享受以及舒适的观景乐趣。汽车天窗用密封条的品质好坏是决定上述功能能否有效实现的重要因素。在使用过程中，天窗用密封条由于需要直接经受雨水冲刷以及烈日暴晒的长期考验，其对于密封条的耐热性能和防水性能也提出了更高要求。
[0004]目前，汽车密封条市场主要以三元乙丙橡胶为主流材料。三元乙丙橡胶具有耐热、耐老化等优良特性，但是其缺乏自补强性。为了提高三元乙丙橡胶的机械性能，现有研究常采用炭黑、碳酸钙、氧化铝等材料作为补强体系对其进行增强改性。炭黑等增强材料通过均匀分散与支撑作用虽然能够在一定程度上提高橡胶基体的密实度以及机械性能，但是其增强体系属于单一维度体系，在添加大量的炭黑（与三元乙丙橡胶质量比通常为0.5~1:1）的条件下，对于橡胶基体的物理填充作用仍然较弱，橡胶内部仍然存在大量缺陷和缝隙，在长期遇水冲刷条件下容易出现天窗渗水情况。并且，炭黑等增强体系对于高温条件下橡胶耐温性能的改善作用也较为有限，密封条长期使用过程中尤其是夏日高温炙烤下容易出现力学性能降低甚至老化失效问题。而密封条损坏后频繁更换密封条无疑造成了材料浪费，增加了密封条的更换成本，由此限制了其应用。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术的目的之一在于提供一种汽车天窗用耐高温防渗水密封条，其具有优良的耐温、防水性能，适于汽车天窗配套使用。
[0006]本专利技术的目的之二在于提供一种汽车天窗用耐高温防渗水密封条的制备方法，其操作简单、易于实施，能够有效制备得到耐高温、防渗水的密封条。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术的汽车天窗用耐高温防渗水密封条，采用的技术方案如下：汽车天窗用耐高温防渗水密封条，包括以下重量份的原料：三元乙丙橡胶100份，聚烯烃弹性体30~40份，聚偏氟乙烯
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六氟丙烯共聚物8~12份，MXene材料2~4份，芳纶纤维3~5份，碳纳米管7~8份，云母粉2~4份，硅烷偶联剂4~6份，氧化锌4~5份，硬脂酸0.6~1.2份，石蜡油40~60份，硫化剂1.5~2.5份，硫化促进剂0.8~1.6份，抗氧剂0.5~1.0份。
[0008]本专利技术提供的汽车天窗用耐高温防渗水密封条，以三元乙丙橡胶、聚烯烃弹性体、聚偏氟乙烯
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六氟丙烯共聚物作为橡胶基体组分，并且采用MXene材料、芳纶纤维、碳纳米管对上述橡胶体系进行多维度混杂增强。
[0009]其中，本专利技术采用聚烯烃弹性体、聚偏氟乙烯
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六氟丙烯共聚物与三元乙丙橡胶（EPDM）复配。聚烯烃弹性体与EPDM结构相似，与EPDM相容性好，能够增强EPDM硫化后形成的交联网络。聚偏氟乙烯
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六氟丙烯共聚物含有丰富的氟碳官能团，具有优良的耐温性能和憎水性质，本专利技术将适量聚偏氟乙烯
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六氟丙烯共聚物作为橡胶基体的组分之一，其能够在保持与橡胶体系共混形成网络结构的基础上，同步改善材料的耐水性能以及高温抗老化性能。
[0010]进一步地，本专利技术在密封胶条中加入MXene材料、芳纶纤维、碳纳米管作为增强体系。MXene材料是一种新型的二维过渡金属碳化物和氮化物材料，目前已在传感器、电容器、电磁屏蔽等领域展现出巨大的应用前景。本专利技术在密封条材料设计过程中，首次引入MXene材料，拓展了MXene材料的用途。并且本专利技术试验发现MXene材料在EPDM增强改性中，对提高胶条的结构稳定性以及耐温性能十分有利。具体地，本专利技术采用MXene材料与芳纶纤维、碳纳米管进行共混增强改性，其中MXene材料具有片层结构、芳纶纤维具有线性结构、碳纳米管具有管状结构，本专利技术同时采用片状、线状、管状材料，通过不同维度的增强材料对橡胶交联结构进行混杂增强、协同作用，能够有效改善橡胶交联体系的密实度以及结构稳定性，降低胶条内部缺陷，赋予密封条材料优良的高温抗老化性能，并且能够降低密封条渗水情况，从而有效解决长期曝晒或雨水环境下密封胶条的力学性能急剧降低、老化失效以及渗水的问题。
[0011]此外，本专利技术除常规助剂氧化锌和硬脂酸外，还添加有云母粉和硅烷偶联剂，通过硅烷偶联剂和云母粉的偶联与分散作用，能够提高MXene材料、芳纶纤维、碳纳米管与橡胶基体之间的界面结合力，提高其界面相互作用，从而有效保证密封条材料抗温以及耐水性能的发挥。
[0012]作为本专利技术优选的方案，三元乙丙橡胶的第三单体种类不同，型号不同，对密封条的使用性能有一定影响。优选地，所述三元乙丙橡胶的型号为4045，第三单体为亚乙基降冰片烯。
[0013]为了保证聚偏氟乙烯
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六氟丙烯共聚物与橡胶基体组分的共混性能以及对于耐温防水性能的改善效果，优选地，所述聚偏氟乙烯
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六氟丙烯共聚物的数均分子量为48万~52万，更优选为50万。
[0014]基于提高混杂增强体系改性效果的考虑，优选地，所述碳纳米管的直径为1~20nm，长度为1~15μm；所述芳纶纤维的原丝长度为6~10mm。
[0015]优选地，所述硅烷偶联剂为KH
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560、KH
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570中的一种。
[0016]进一步地，所述硫化剂为硫磺；所述硫化促进剂为促进剂M、促进剂DM、促进剂ZDC、促进剂TMTD中一种或两种以上。
[0017]本专利技术对抗氧剂的种类不做特殊限定，其只需能够起到有效的抗氧化作用即可。优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1135、抗氧剂168、抗氧剂618中的一种或多种。
[0018]本专利技术的汽车天窗用耐高温防渗水密封条的制备方法，采用的技术方案，具体如下：
汽车天窗用耐高温防渗水密封条的制备方法，包括以下步骤：S1：密炼机预热后，按配比取三元乙丙橡胶、聚烯烃弹性体、聚偏氟乙烯
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六氟丙烯共聚物、20~30份石蜡油于115~120℃混炼3~5min；然后加入MXene材料、芳纶纤维、碳纳米管、云母粉、硅烷偶联剂、氧化锌、硬脂酸、余量石蜡油，100~110℃混炼15~20min，得到母胶；S2：在母胶中按配比加入硫化剂、硫化促进剂、抗氧剂，于开炼机中混炼5~10min，然后室温静置，得到混炼胶；S3：将混炼胶进行成型，硫化处理，即得所述汽车天窗用耐高温防渗水密封条。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车天窗用耐高温防渗水密封条，其特征在于，包括以下重量份的原料：三元乙丙橡胶100份，聚烯烃弹性体30~40份，聚偏氟乙烯
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六氟丙烯共聚物8~12份，MXene材料2~4份，芳纶纤维3~5份，碳纳米管7~8份，云母粉2~4份，硅烷偶联剂4~6份，氧化锌4~5份，硬脂酸0.6~1.2份，石蜡油40~60份，硫化剂1.5~2.5份，硫化促进剂0.8~1.6份，抗氧剂0.5~1.0份。2.如权利要求1所述的汽车天窗用耐高温防渗水密封条，其特征在于，所述三元乙丙橡胶的型号为4045，第三单体为亚乙基降冰片烯。3.如权利要求1所述的汽车天窗用耐高温防渗水密封条，其特征在于，所述聚偏氟乙烯
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六氟丙烯共聚物的数均分子量为48万~52万。4.如权利要求1所述的汽车天窗用耐高温防渗水密封条，其特征在于，所述碳纳米管的直径为1~20nm，长度为1~15μm；所述芳纶纤维的原丝长度为6~10mm。5.如权利要求1~4任一项所述的汽车天窗用耐高温防渗水密封条，其特征在于，所述硅烷偶联剂为KH
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560、KH
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570中的一种。6.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈燕红，胡飞，杨从兵，姚刚，
申请(专利权)人：江苏润泰银科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：