一种抗疲劳的橡胶组合物、混炼方法和在制备空气弹簧应用技术

本发明专利技术涉及空气弹簧的制备技术领域，尤其涉及一种抗疲劳的橡胶组合物、混炼方法和在制备空气弹簧应用。本发明专利技术采用的氯丁橡胶在30℃下，具有更低的储能模量（Storage modulus），同时，采用液体顺丁橡胶替换环保油补强橡胶组合物，橡胶组合物具有更低的门尼粘度（ML1+4）

【技术实现步骤摘要】
一种抗疲劳的橡胶组合物、混炼方法和在制备空气弹簧应用


[0001]本专利技术涉及空气弹簧的制备
，尤其涉及一种抗疲劳的橡胶组合物、混炼方法和在制备空气弹簧应用。

技术介绍

[0002]自1950年福特采用麦弗逊式悬架以来，麦弗逊悬挂因其拥有良好的响应性和操控性，被汽车厂广泛用于汽车减震，但当汽车行驶在不平路面时，车轮容易自动转向、稳定性差等缺点。
[0003]1984年可调控的空气悬架被用于汽车减震，空气弹簧具有较理想的非线性弹性特性，加装高度调节装置后，车身高度不随载荷增减而变化，弹簧刚度可设计得较低，乘坐舒适性好，但空气弹簧悬架结构复杂、制造成本高，应用范围不及麦弗逊式悬架。
[0004]近年来，新能源汽车将搭载轻混、插电式混合动力，未来至2050年，纯电动、氢能源将成为汽车能源的主力,汽车的驾驶舒适性越来越受消费者的关注，汽车工程师对空气弹簧愈加关注。
[0005]随着空气弹簧逐步替换机械减震被用于汽车减震以来，乘用车的驾乘舒适性得到改善。空气弹簧的橡胶组合物中，橡胶广泛采用天然橡胶、顺丁橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶，其中氯丁橡胶因其优异的物理性能，以及耐油性、耐热、耐臭氧，被广泛用于空气弹簧中。
[0006]申请人申请的中国专利技术专利（公开号：CN115322463A，公开日： 2022
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11
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11）公开了以生产空气弹簧的低生热、抗疲劳的橡胶组合物及其制备方法和应用。所述橡胶组合物按橡胶组分为100重量份计由包括以下组分的原料混炼制备得到：氯丁橡胶100份，炭黑20～40份，白炭黑5.0～30份，硅烷偶联剂1.0～5.0份，纳米片状硅酸盐5.0～20份，有机硫给予体0～0.8份。该专利气弹簧生热更低，抗耐疲劳性能更优。
[0007]中国专利技术专利（公开号：CN114672081A，公开日：2022
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06
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28）一种用于空气弹簧的橡胶组合物，按重量份计，所述橡胶组合物包括：100份氯丁橡胶、25～50份补强剂；所述补强剂包括质量比为(20～35)：(5～15)的炭黑和白炭黑。通过合理的配方设计，使橡胶组合物在囊皮较薄的情况下达到了优异的材料力学性能、耐疲劳性能和抗老化性能，其拉伸强度达23MPa以上，扯断伸长率达500％以上，从而使空气弹簧兼具舒适性及各项性能。
[0008]上述的各个配方中都是采用了氯丁橡胶作为橡胶体系，但是氯丁橡胶在常温下就会发生结晶现象，这导致氯丁橡胶的混炼工艺、压延工艺作业困难。另外，采用高结晶度氯丁橡胶制造的空气弹簧的橡胶组合的抗耐疲劳性能降低。

技术实现思路

[0009]为了解决上述的技术问题，本专利技术的目的是提供一种抗疲劳的橡胶组合物，采用本专利技术中的橡胶组合物制备的空气弹簧，具有更低的生热，抗疲劳性能更优。
[0010]为了实现上述的目的，本专利技术采用了以下的技术方案：
一种抗疲劳的橡胶组合物，该组合物按橡胶组分为100重量份计由以下组分的原料混炼制备得到：橡胶
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100份炭黑
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45～60份液体顺丁橡胶 12～20份防老剂
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3.0～11份微晶蜡
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1.0～3.0份氧化镁
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3.0～8.0份氧化锌
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8.0～12份硫磺
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1.0
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2.0份促进剂
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0.5
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2.0份有机硫给予体 0.1～0.8份；其中橡胶中不包括液体顺丁橡胶，氯丁橡胶的用量为80～100份，氯丁橡胶的30℃储能模量≤5 Mpa，液体顺丁橡胶的Mn数均分子量在5000
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50000g/mol；优选，液体顺丁橡胶的Mn数均分子量在8000
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30000g/mol。
[0011]作为优选，该组合物按橡胶组分为100重量份计由以下组分的原料混炼制备得到：橡胶
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100份炭黑
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50～55份液体顺丁橡胶 14～18份防老剂
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5.0～9.0份微晶蜡
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1.0～3.0份氧化镁
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3.0～8.0份氧化锌
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8.0～12份硫磺
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1.0
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2.0份促进剂
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0.5
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2.0份有机硫给予体 0.1～0.8份。
[0012]优选地，氯丁橡胶的30℃储能模量为0.5
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2.0 Mpa，最优选，氯丁橡胶的30℃储能模量为1.0
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1.5 Mpa。
[0013]作为优选，橡胶组合物中橡胶还包括天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶和丁苯橡胶中的一种、或二种、或其中三种及其以上的混合物。
[0014]作为优选，炭黑吸碘值25～160 mg/g，CTAB吸附比表面积 29～150 m2/g，优选地，炭黑的吸碘值31～100 mg/g，CTAB吸附比表面积 30～100 m2/g，进一步优选地，炭黑的吸碘值31～60 mg/g，CTAB吸附比表面积 30～100 m2/g。
[0015]作为优选，防老剂为苯基萘胺、取代二苯胺、对苯二胺中的一种、或二种、或其中三种及其以上的混合物；橡胶组合物中有机硫给予体为烷基苯酚二硫化物的一种或两种或其中的三者的混合物，有机硫给予体中硫含量在20
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40%。
[0016]进一步，本专利技术还公开了所述的一种抗疲劳的橡胶组合物的混炼方法，该方法包括以下的步骤：第1步混炼，采用密炼机进行混炼，将氯丁橡胶加入密炼机混炼30～100秒；然后提
上顶栓，加入除氧化锌、促进剂、硫磺、有机硫给予体之外的所有材料，然后关加料门，压上顶栓保持400～1200秒，密炼机转子转速在5～30转/min，排胶温度在90～105℃；第2步混炼，采用密炼机进行混炼，将第一步混炼获得的混合物、剩余原材料全部加入密炼机，关加料门，压上顶栓保持200～800秒，密炼机转子转速在5～30转/min，排胶温度在85～100℃；获得最终的橡胶组合物。
[0017]作为优选，第1步混炼，氯丁胶加入密炼机的混炼时间40～80秒，压上顶栓保持时间600～1000秒，密炼机转子转速在10～20转/min；进一步优选，氯丁胶加入密炼机的混炼时间50～70秒，压上顶栓保持时间700～900秒，密炼机转子转速在10～15转/min；第2步混炼，压上顶栓保持300～600秒，密炼机转子转速在10～20转/min，排胶温度在90～100℃；进一步优选，压上顶栓保持400～550秒，密炼机转子转速在10～15转/min，排胶温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗疲劳的橡胶组合物，其特征在于，该组合物按橡胶组分为100重量份计由以下组分的原料混炼制备得到：橡胶
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100份炭黑
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45～60份液体顺丁橡胶 10～20份橡胶油
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0~8份防老剂
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3.0～11份微晶蜡
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1.0～3.0份氧化镁
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3.0～8.0份氧化锌
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8.0～12份硫磺
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1.0
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2.0份促进剂
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0.5
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2.0份有机硫给予体 0.1～0.8份；其中橡胶中不包括液体顺丁橡胶，氯丁橡胶的用量为80～100份，氯丁橡胶的30℃储能模量≤5 Mpa，液体顺丁橡胶的Mn数均分子量在5000
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50000g/mol；优选，液体顺丁橡胶的Mn数均分子量在8000
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30000g/mol。2.根据权利要求1所述的一种抗疲劳的橡胶组合物，其特征在于，该组合物按橡胶组分为100重量份计由以下组分的原料混炼制备得到：橡胶
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100份炭黑
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50～55份液体顺丁橡胶 14～18份橡胶油
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0~5份防老剂
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5.0～9.0份微晶蜡
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1.0～3.0份氧化镁
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3.0～8.0份氧化锌
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8.0～12份硫磺
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1.0
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2.0份促进剂
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0.5
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2.0份有机硫给予体 0.1～0.8份。3.根据权利要求1或2所述的一种抗疲劳的橡胶组合物，其特征在于，优选地，氯丁橡胶的30℃储能模量为0.5
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2.0 Mpa，最优选，氯丁橡胶的30℃储能模量为1.0
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1.5 Mpa。4.根据权利要求1或2所述的一种抗疲劳的橡胶组合物，其特征在于，橡胶组合物中橡胶还包括天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶和丁苯橡胶中的一种、或二种、或其中三种及其以上的混合物。5.根据权利要求1或2所述的一种抗疲劳的橡胶组合物，其特征在于，炭黑吸碘值25～160 mg/g，CTAB吸附比表面积 29～150 m2/g，优选地，炭黑的吸碘值31～100 mg/g，C...

【专利技术属性】
技术研发人员：董兴旺，刘辉，谢诚坚，王丹灵，何毅超，王超，高超，张杰，
申请(专利权)人：杭州海潮橡胶有限公司，
类型：发明
国别省市：