【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料改性和应用，具体涉及一种高性能高填充混炼胶及其制备方法和在减震器中的应用。
技术介绍
1、在高填充条件下保持硫化橡胶的高性能一直是橡胶行业追求的主题。目前橡胶制品企业通常采用最大程度填充增塑剂的方法提高填料的加入。该方法需要多次加入增塑剂和填料，且增塑剂加入量都在50份(按橡胶生胶100份计算)以下。这是因为当增塑剂加入50份以上时，橡胶基体与填料的网络结构会出现大幅破坏，导致填料与橡胶基体结合力降低，力学性能出现断崖式下降，不能满足通常橡胶制品的使用要求。虽然近些年橡胶配方工艺工程有了长足的进步，但橡胶制品实用配方的增塑剂的加入量一直低于50份以下，且高填充填料的分散性不佳的问题也仍然找不到有效的解决方法。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的上述不足之处，本专利技术的目的在于提供一种高性能高填充混炼胶及其制备方法和在减震器中的应用，本专利技术能够极大提高增塑剂和填料的填加量，且填料在橡胶基体中具有较好的分散效果。
2、为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
3、一种高性能高填充混炼胶的制备方法，包括如下步骤：
4、(1)在密闭式炼胶机中，将橡胶生胶、硬脂酸、活性剂、防老剂、填料和增塑剂按质量比(20-30)：(0.5-3)：(3-5)：(1-3)：(50-80)：(10-20)加入进行混炼，混炼时，密闭式炼胶机温度80-170℃，转速40～140转/分，混炼1-6分钟，排胶后得到一段混炼胶；
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6、(3)在开放式炼胶机中，将所述二段混炼胶(以橡胶生胶质量计量)、橡胶生胶、增塑剂、促进剂和交联剂按质量比100：(50-70)：(10-30)：(1～3)：(1.5～3.0)进行混炼，制备得到所述高性能高填充混炼胶；其中：混炼温度50～80℃，混炼时间10～20分钟。
7、进一步地，所述橡胶生胶为天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、乙丙橡胶、丁腈橡胶、氟橡胶和硅橡胶的一种或几种。
8、进一步地，所述活性剂为氧化锌、氧化钙、氧化镁、硬脂酸锌和硬脂酸镁的一种或几种。
9、进一步地，所述防老剂为n-苯基-β-萘胺(防老剂d)、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体(防老剂rd)、2-硫醇基苯骈咪唑(防老剂mb)、n,n–二正丁基二硫氨基甲酸镍(防老剂nbc)和n-异丙基-n`-苯基对苯二胺(防老剂4010na)中的一种或几种。
10、进一步地，所述填料为炭黑n330、炭黑n660、炭黑n550、炭黑n774、白炭黑a200、白炭黑zeosil 175、石墨烯、碳纳米管和碳酸钙中的一种或几种。
11、进一步地，所述增塑剂为石蜡油2280、环氧大豆油、环烷油、芳烃油、邻苯二甲酸二丁酯(dbp)、邻苯二甲酸二辛酯(dop)、氯化石蜡油、癸二酸二辛酯(dos)和磷酸三丁酯中的一种或几种。
12、进一步地，所述硫化促进剂为六次甲基四胺(促进剂h)、二苯胍(促进剂d)、二硫化四甲基秋兰姆(促进剂tmtd)、2-硫醇基苯骈噻唑(促进剂m)、二甲基二硫代氨基甲酸锌(促进剂zdmc)、丁基黄原酸锌(促进剂zbx)、n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(促进剂cz)、三烯丙基异氰脲酸酯(促进剂taic)和n,n’-间苯撑双马来酰亚胺(hva2)中的一种或几种。
13、进一步地，所述硫化剂为硫磺、过氧化二异丙苯(dcp)、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷(双2-5)和过氧化二叔丁基(dtbp)中一种或几种。
14、进一步地，步骤(1)中，所述橡胶生胶、硬脂酸、活性剂、防老剂、填料和增塑剂的质量比优选为(22-28)：(0.6-2.8)：3.2-4.8：0.9-2.8：52-78：12-18，更优选为(23-27)：(0.8-2.5)：(3.5-4.5)：(0.8-2.5)：(55-75)：(15-17)；密闭式炼胶机温度优选90-160℃，更优选100-150℃；密闭式炼胶机转速优选50～130转/分，更优选为60～120转/分；混炼时间优选1.5-5.5分钟，更优选为2～5分钟。
15、进一步地，步骤(2)中，所述一段混炼胶、橡胶生胶、填料和增塑剂的质量比优选为100：(12-18)：(22-68)：(22-28)，更优选为100：(15-17)：(25-65)：(25-27)。
16、进一步地，步骤(3)中，所述二段混炼胶、橡胶生胶、增塑剂、促进剂和交联剂的质量比优选为100：(52-68)：(12-28)：(1.2～2.8)：(1.7～2.8)，更优选为100：(55-65)：(15-25)：(1.5～2.5)：(1.8～2.0)。
17、本专利技术利用上述方法制备了高性能高填充混炼胶，该混炼胶中增塑剂的填加量为橡胶生胶重量的80％以上，填料的填加量可达橡胶生胶重量的150％以上；填料在橡胶基体中具有良好的分散性。
18、将所述混炼胶(步骤(3)所得最终混炼胶)放置一段时间后，再在平板硫化机上进行硫化处理，取出后即得到减震器产品；其中：所述放置的温度为25～40℃，放置时间6～12小时；硫化处理的温度150～180℃(优选155～180℃，更优选165～175℃)，压力5～15mpa(优选6～13mpa，更优选8～12mpa)，硫化时间20～40min。
19、本专利技术设计机理如下：
20、本专利技术通过将增塑剂、填料通过密炼机一段、二段混炼和开炼机混炼按照一定比例分段加入，可将增塑剂的填加量提高到80份以上(以橡胶生胶100份计)，填料最大填加量可达150份(以橡胶生胶100份计)，并且很好的提高了填料在橡胶基体中的分散性，利用本专利技术方法可制备高填充、高性能性的混炼胶，进而硫化可制备性能优异的橡胶减震制品。
21、本专利技术的优点及有益效果如下：
22、1、本专利技术可将增塑剂填加量达到80份以上(以橡胶生胶100份计)，填料加入量达到150份以上(以橡胶生胶100份计)，填料在橡胶基体中的分散效果明显优于现有工艺技术。
23、2、本专利技术所制备硫化胶的拉伸强度、扯断伸长率、压缩永久变形和撕裂强度明显优于现有技术硫化胶制品。
24、3、本专利技术方法制备的减震器压缩量明显低于现有技术制备的减震器产品，刚度变化也明显优于现有技术制备的减震器。
25、4、本专利技术无需增加增塑剂分散助剂或混炼次数，大大降低橡胶混炼工艺成本，硫化胶减震制品性能优于现有技术制备的产品。
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1.一种高性能高填充混炼胶的制备方法，其特征在于：该制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的高性能高填充混炼胶的制备方法，其特征在于：所述橡胶生胶为天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、乙丙橡胶、丁腈橡胶、氟橡胶和硅橡胶的一种或几种；
3.根据权利要求1所述高性能高填充混炼胶的制备方法，其特征在于：所述填料为炭黑N330、炭黑N660、炭黑N550、炭黑N774、白炭黑A200、白炭黑Zeosil175、石墨烯、碳纳米管和碳酸钙中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的高性能高填充混炼胶的制备方法，其特征在于：所述增塑剂为石蜡油2280、环氧大豆油、环烷油、芳烃油、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、氯化石蜡油、癸二酸二辛酯(DOS)和磷酸三丁酯中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的高性能高填充混炼胶的制备方法，其特征在于：所述硫化促进剂为六次甲基四胺(促进剂H)、二苯胍(促进剂D)、二硫化四甲基秋兰姆(促进剂TMTD)、2-硫醇基苯骈噻唑(促进剂M)、二甲基二硫代氨基甲酸锌(促进剂ZDMC)、丁基黄原酸锌(
6.根据权利要求1所述的高性能高填充混炼胶的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述橡胶生胶、硬脂酸、活性剂、防老剂、填料和增塑剂的质量比为(22-28)：(0.6-2.8)：(3.2-4.8)：(0.9-2.8)：(52-78)：(12-18)；密闭式炼胶机温度90-160℃，转速50～130转/分，混炼1.5-5.5分钟。
7.根据权利要求1所述的高性能高填充混炼胶的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述一段混炼胶、橡胶生胶、填料和增塑剂的质量比为100：(12-18)：(22-68)：(22-28)。
8.根据权利要求1所述的高性能高填充混炼胶的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述二段混炼胶、橡胶生胶、增塑剂、促进剂和交联剂的质量比为100：(52-68)：(12-28)：(1.2～2.8)：(1.7～2.8)。
9.一种利用权利要求1-8任一所述方法制备的高性能高填充混炼胶，其特征在于：该混炼胶中增塑剂的填加量为橡胶生胶重量的80％以上，填料的填加量可达橡胶生胶重量的150％以上；填料在橡胶基体中具有良好的分散性。
10.根据权利要求12所述的高性能高填充混炼胶在减震器中的应用，其特征在于：将所述混炼胶(步骤(3)所得最终混炼胶)放置一段时间后，再在平板硫化机上进行硫化处理，取出后即得到减震器产品；其中：所述放置的温度为25～40℃，放置时间6～12小时；硫化处理的温度150～180℃，压力5～15MPa，硫化时间20～40min。
...【技术特征摘要】
1.一种高性能高填充混炼胶的制备方法，其特征在于：该制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的高性能高填充混炼胶的制备方法，其特征在于：所述橡胶生胶为天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、乙丙橡胶、丁腈橡胶、氟橡胶和硅橡胶的一种或几种；
3.根据权利要求1所述高性能高填充混炼胶的制备方法，其特征在于：所述填料为炭黑n330、炭黑n660、炭黑n550、炭黑n774、白炭黑a200、白炭黑zeosil175、石墨烯、碳纳米管和碳酸钙中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的高性能高填充混炼胶的制备方法，其特征在于：所述增塑剂为石蜡油2280、环氧大豆油、环烷油、芳烃油、邻苯二甲酸二丁酯(dbp)、邻苯二甲酸二辛酯(dop)、氯化石蜡油、癸二酸二辛酯(dos)和磷酸三丁酯中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的高性能高填充混炼胶的制备方法，其特征在于：所述硫化促进剂为六次甲基四胺(促进剂h)、二苯胍(促进剂d)、二硫化四甲基秋兰姆(促进剂tmtd)、2-硫醇基苯骈噻唑(促进剂m)、二甲基二硫代氨基甲酸锌(促进剂zdmc)、丁基黄原酸锌(促进剂zbx)、n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(促进剂cz)、三烯丙基异氰脲酸酯(促进剂taic)和n,n’-间苯撑双马来酰亚胺(hva2)中的一种或几种；
6.根据权利要求1所述的高性能高填充混炼胶的制备方法，其特征在于：步骤(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：毕博，
申请(专利权)人：大连嘉城高分子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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