專利名稱：一種耐壓縮疲勞的橡膠組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐壓縮疲勞的橡膠組合物，用于制作汽車底盤緩沖塊、連 接支架及減震器，屬于橡膠技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
天然橡膠(NR)綜合性能較好，但其耐熱性較差，疲勞過(guò)程中橡膠不斷生 熱使其老化；順丁橡膠(BR)耐磨性好，尤其彈性最好，但自身強(qiáng)度較低，耐熱 性也不好，都很難滿足客戶提出的要求。汽車底盤緩沖塊需要承受車身的撞擊， 對(duì)壓縮變形和壓縮疲勞指標(biāo)要求很高，且一般也要求剛度較高，但提高剛度就要 相對(duì)提高橡膠硬度，降低含膠率，這樣會(huì)明顯降低橡膠強(qiáng)度和彈性，同時(shí)也損失 了疲勞壽命。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)國(guó)外部分汽車廠要求緩沖塊疲勞后剛度損失不超過(guò)10%， 變形量不超過(guò)10%，因此必須要提高現(xiàn)有橡膠組合物的耐壓縮疲勞性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種耐壓縮疲勞的橡膠組合物。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種耐壓縮疲勞的橡膠組合 物，其特征在于，由如下以重量份計(jì)的原料組成 天然橡膠70-80份；
順丁橡膠20-30份；
對(duì)苯二胺類防老劑1.5-3份；
二苯胺類防老劑O. 5-3份； 取代酚類防老劑0. 25-0. 5份； 物理防老劑1.5-2.5份；
活性劑6-10份；
硬脂酸0. 5-2. 0份； 補(bǔ)強(qiáng)劑40-65份；
增塑劑2-6份； 抗疲勞劑3.5份；硫化劑0. 3-2. 5份；
以及促進(jìn)劑2.2-3.2份。 進(jìn)一步地，所述的天然橡膠優(yōu)選為泰國(guó)3ft煙片膠或馬來(lái)西亞5財(cái)示膠(SMR5)。 所述的順丁橡膠優(yōu)選順丁 9000ft。
所述的對(duì)苯二胺類防老劑優(yōu)選為N， N' -二甲苯基對(duì)苯二胺或N- (1， 3-二 甲基丁基)-N'-苯基對(duì)苯二胺。
所述的二苯胺類防老劑優(yōu)選為垸基化二苯胺混合物或4， 4' 一雙(a，a-二 甲基芐基)二苯胺。
所述的取代酚類防老劑優(yōu)選為3-(3， 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八酯 或四[3-(3， 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
所述的物理防老劑優(yōu)選為微晶蠟1900。
所述的活性劑優(yōu)選為活性氧化鋅和丙烯酸鋅(也可做助交聯(lián)劑)。
所述的補(bǔ)強(qiáng)劑優(yōu)選為碳黑。
所述的增塑劑優(yōu)選為石蠟油。
所述的抗疲勞劑優(yōu)選為PL-600。
所述的硫化劑優(yōu)選為硫磺、橡膠用含硫化合物或其組合。 所述的橡膠用含硫化合物優(yōu)選為烷基酚二硫化物。 所述的促進(jìn)劑優(yōu)選為秋蘭姆類、次磺酰胺類促進(jìn)劑或其組合物。 所述的秋蘭姆類促進(jìn)劑優(yōu)選為四硫化雙(1， 5-亞戊基)秋蘭姆或二硫化四 甲基秋蘭姆。
所述的次磺酰胺類促進(jìn)劑優(yōu)選為N-氧聯(lián)二亞乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺或 N-環(huán)已基-2-苯并噻唑次磺酰胺。
本發(fā)明發(fā)現(xiàn)加入抗疲勞劑PL-600 (甲基檸糠酰亞胺、活化型酚醛樹脂和間-甲-白粘合體系組成的絡(luò)合物)可以明顯提高疲勞壽命，增加橡膠與金屬的粘接 力，還可以增加硬度(加入3.5份可增加3-5度)；這樣可相對(duì)減少碳黑用量， 提高含膠率，提高橡膠強(qiáng)度。發(fā)現(xiàn)加入丙烯酸鋅可增加交聯(lián)密度、提高彈性，硫 化制品可獲得鹽性交聯(lián)鍵，改善曲撓性能，也可提高制品硬度。同時(shí)又發(fā)現(xiàn)幾種 防老劑并用可以有效的提高NR的耐疲勞和耐老化性能。N， N' —二甲基對(duì)苯二 胺(混合物)初使抗曲撓性沒(méi)有N- (1， 3-二甲基丁基)-N'-苯基對(duì)苯二胺好，但長(zhǎng)期抗屈撓龜裂性特好。3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八酯或四 [3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯抗氧化性能極佳，可以在180 "C空氣中放置12小時(shí)亦不分解。發(fā)現(xiàn)這幾種防老劑并用可大大增加協(xié)同效應(yīng)， 從而達(dá)到更佳的防護(hù)效果。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是方法簡(jiǎn)單明了，不需要加入特別昂貴的的材料，也不需要特 殊的加工工藝。整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程操作方便，所用原材料易于采購(gòu)，所得橡膠具有極 佳的耐壓縮疲勞性能。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例來(lái)具體說(shuō)明本發(fā)明。實(shí)施例1-6中所用的順丁 9000#是由上 海高橋石化公司生產(chǎn);所用N， N' -二甲苯基對(duì)苯二胺由句容市興春化工有限公 司生產(chǎn);所用N- (1， 3-二甲基丁基)-N，-苯基對(duì)苯二胺由中國(guó)石化南京化工廠 生產(chǎn)；所用烷基化二苯胺混合物(DDA)由臺(tái)州市黃巖東?；び邢薰旧a(chǎn)；所 用4， 4' 一雙(a,a-二甲基芐基)二苯胺由常州市五洲化工有限公司生產(chǎn)所 用3-(3， 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八酯由天津市晨光化工有限公司生產(chǎn)； 所用四[3-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯由浙江黃巖浙東橡膠助 劑有限公司生產(chǎn)；所用微晶蠟1900由蘇州百瑞美化工有限公司生產(chǎn);所用活性 氧化鋅由廣東臺(tái)翔化工有限公司生產(chǎn)；所用丙烯酸鋅由廣州金昌盛科技有限公司 生產(chǎn)；所用碳黑由上?？ú┨靥己趶S生產(chǎn)；所用石蠟油由上海錦輝潤(rùn)滑油廠生產(chǎn)； 所用抗疲勞劑PL-600由臺(tái)州市黃巖東海化工有限公司生產(chǎn);所用硫磺由上海京 ?；S生產(chǎn)；所用垸基酚二硫化物(WP5)由廣州金昌盛科技有限公司生產(chǎn)；所 用四硫化雙(1， 5-亞戊基)秋蘭姆由浙江黃巖浙東橡膠助劑有限公司生產(chǎn);所用 二硫化四甲基秋蘭姆浙江黃巖縣化工廠生產(chǎn)；所用N-氧聯(lián)二亞乙基-2-苯并噻唑 次磺酰胺由浙江超微細(xì)化工有限公司生產(chǎn)；所用N-環(huán)己基-2-苯并噻唑基次磺酰 胺上海橡膠助劑廠生產(chǎn)。
實(shí)施例1
一種耐壓縮疲勞的橡膠組合物，由如下以重量份計(jì)的原料組成泰國(guó)3tt煙 片膠70份；順丁橡膠(順丁9000tt) 30份；N， N， 一二甲苯基對(duì)苯二胺(混合 物)2.5份；烷基化二苯胺混合物2份；3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十
八酯0.25份；微晶蠟1900 2份；石蠟油2份；硫磺0.3份；烷基酚二硫化物1份；碳黑40份；活性氧化鋅5份；丙烯酸鋅5份；硬脂酸0. 5份；抗疲勞劑PL-600 3. 5份以及四硫化雙(1， 5-亞戊基)秋蘭姆0. 7份以及N-氧聯(lián)二 (1 ， 2-亞乙基)-2-苯并噻唑次磺酰胺1.5份。
上述組合物的制備可以釆用開煉機(jī)混煉或密煉機(jī)混煉，其步驟如下 開煉機(jī)混煉已塑煉好的泰國(guó)3ff煙片膠壓軟后加入順丁膠，30s后添加活性 齊!j、硬脂酸和防老劑，100s后加入一半的補(bǔ)強(qiáng)劑和增塑劑，120s后加入剩下的 一半補(bǔ)強(qiáng)劑，180s后加入硫化劑和促進(jìn)劑，180s后加入抗疲勞劑PL-600 ， 180s 后薄通下片或出條，其中開煉機(jī)溫度為50^6(TC。
密煉機(jī)混煉投入已塑煉好的泰國(guó)3tt煙片膠和順丁膠，10s后同時(shí)投入活性 劑、硬脂酸和防老劑，40s后投入補(bǔ)強(qiáng)劑和增塑劑，180s后排膠，冷卻后停放 至少12小時(shí)以上加入硫化劑和促進(jìn)劑，180s后加入抗疲勞劑PL-600, 180s后 薄通下片或出條，其中密煉室溫度為60^120'C。
實(shí)施例2
一種耐壓縮疲勞的橡膠組合物，由如下以重量份計(jì)的原料組成馬來(lái)西亞 5tt標(biāo)膠70份；順丁橡膠(順丁 9000#) 30份；N- (1， 3-二甲基丁基)-N'-苯 基對(duì)苯二胺3份；4， 4' 一雙(a，a-二甲基芐基)二苯胺1份；3-(3,5-二叔丁 基-4-羥基苯基)丙酸十八酯0. 5份；微晶蠟1900 2. 5份；石蠟油3份；硫磺0. 35 份;碳黑45份；活性氧化鋅6份；丙烯酸鋅3份；硬脂酸1. 5份；抗疲勞劑PL-600 3.5份以及四硫化雙(1， 5-亞戊基)秋蘭姆2份。
備注制備方法與實(shí)施例l相同。
實(shí)施例3
一種耐壓縮疲勞的橡膠組合物，由如下以重量份計(jì)的原料組成泰國(guó)3tt煙 片膠80份；順丁橡膠(順丁 9000tt) 20份；N， N， 一二甲苯基對(duì)苯二胺(混合 物)2份；垸基化二苯胺混合物3份；四[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]
季戊四醇酯0.3份；微晶蠟19001.5份；石蠟油5份；硫磺0. 3份；烷基酚二硫 化物2.2份；碳黑60份；活性氧化鋅4份；丙烯酸鋅2份；硬脂酸1. 5份；抗
疲勞劑PL-600 3. 5份以及二硫化四甲基秋蘭姆2. 2份。
備注制備方法與實(shí)施例l相同。實(shí)施例4
一種耐壓縮疲勞的橡膠組合物，由如下以重量份計(jì)的原料組成泰國(guó)3tt煙 片膠70份；順丁橡膠(順丁900010 30份；N- (1， 3-二甲基丁基)-N，-苯基 對(duì)苯二胺3份；4， 4' 一雙(a，a-二甲基芐基)二苯胺0.5份；四[3-(3,5-二叔 丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.5份；微晶蠟1900 2.5份；石蠟油6份；
硫磺0.5份；烷基酚二硫化物2份；碳黑65份；活性氧化鋅6份；硬脂酸2份；
丙烯酸鋅4份；抗疲勞劑PL-600 3.5份以及N-氧聯(lián)二亞乙基-2-苯并噻唑次磺 酰胺2份。
備注制備方法與實(shí)施例l相同。
實(shí)施例5
一種耐壓縮疲勞的橡膠組合物，由如下以重量份計(jì)的原料組成泰國(guó)3tt煙 片膠80份；順丁橡膠(順丁 9000tt) 20份；N， N， 一二甲苯基對(duì)苯二胺(混合 物)2.5份；烷基化二苯胺混合物2份；3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十
八酯0.5份；微晶蠟1900 1.5份；石蠟油4份；硫磺0. 3份；碳黑50份；活性 氧化鋅6份；硬脂酸1份；丙烯酸鋅3. 5份；二硫化四甲基秋蘭姆1. 5份；抗疲
勞劑PL-600 3. 5份以及N-環(huán)已基-2-苯并噻唑次磺酰胺1. 2份。
備注制備方法與實(shí)施例l相同。
實(shí)施例6
一種耐壓縮疲勞的橡膠組合物，由如下以重量份計(jì)的原料組成馬來(lái)西亞 5財(cái)示膠80份；順丁橡膠(順丁 9000*1) 20份；N， N， 一二甲苯基對(duì)苯二胺(混 合物)1.5份；烷基化二苯胺混合物3份；四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙
酸]季戊四醇酯0.4份；微晶蠟1900 2份；石蠟油4份；硫磺0. 3份；烷基酚二 硫化物1.5份；碳黑55份；活性氧化鋅5份；硬脂酸1份；丙烯酸鋅5份；四
硫化雙(1， 5-亞戊基)秋蘭姆1.2份；抗疲勞劑PL-600 3.5份以及N-環(huán)己基 -2-苯并噻唑次磺酰胺2份。
備注制備方法與實(shí)施例1相同。
將實(shí)施例1-6中橡膠進(jìn)行一個(gè)車身底盤緩沖塊疲勞實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)條件為壓縮載荷10000N，頻率3HZ，疲勞30萬(wàn)次后，剛度變化率不超過(guò)10%，高度損失不 超過(guò)8%。
實(shí)施例1-6中橡膠老化實(shí)驗(yàn)在IO(TC X 144h條件下拉伸強(qiáng)度、扯斷伸長(zhǎng)率不 超過(guò)25%， 100。CX22h壓縮永久變形不超過(guò)25^耐臭氧(40土1)。CX (50±5) PPhmX2(^拉伸X 200h無(wú)龜裂。因此，本發(fā)明可以使天然橡膠在100。C條件下長(zhǎng) 期使用，而現(xiàn)有的天然橡膠老化實(shí)驗(yàn)基本在10(TCX144h條件下拉伸強(qiáng)度、扯斷 伸長(zhǎng)率達(dá)到50%以上，100°C X22h壓縮永久變形在40%以上。
備注橡膠熱老化實(shí)驗(yàn)和壓縮永久變形以及耐臭氧實(shí)驗(yàn)參照ASTM D2000中 A14、 B14、 C12標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種耐壓縮疲勞的橡膠組合物，其特征在于，由如下以重量份計(jì)的原料組成天然橡膠70-80份；順丁橡膠20-30份；對(duì)苯二胺類防老劑1.5-3份；二苯胺類防老劑0.5-3份；取代酚類防老劑0.25-0.5份；物理防老劑1.5-2.5份；活性劑6-10份；硬脂酸0.5-2.0份；補(bǔ)強(qiáng)劑40-65份；增塑劑2-6份；抗疲勞劑3.5份；硫化劑0.3-2.5份；以及促進(jìn)劑2.2-3.2份。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種耐壓縮疲勞的橡膠組合物，其特征在于，所述的天然橡膠為泰國(guó)3tt煙片膠或馬來(lái)西亞5ft標(biāo)膠。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種耐壓縮疲勞的橡膠組合物，其特征在于，所述的順丁橡膠順丁 9000tt。
4、 如權(quán)利要求1所述的一種耐壓縮疲勞的橡膠組合物，其特征在于，所述的對(duì)苯二胺類防老劑為N， N' -二甲苯基對(duì)苯二胺或N- (1， 3-二甲基丁基)-N'-苯基對(duì)苯二胺。
5、 如權(quán)利要求1所述的一種耐壓縮疲勞的橡膠組合物，其特征在于，所述的二苯胺類防老劑為垸基化二苯胺混合物或4， 4' 一雙(a,a-二甲基芐基)二苯胺。
6、 如權(quán)利要求1所述的一種耐壓縮疲勞的橡膠組合物，其特征在于，所述的取代酚類防老劑為3-(3， 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八酯或四[3-(3， 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
7、 如權(quán)利要求1所述的一種耐壓縮疲勞的橡膠組合物，其特征在于，所述的物理防老劑為微晶蠟1900。
8、 如權(quán)利要求1所述的一種耐壓縮疲勞的橡膠組合物，其特征在于，所述的活性劑為活性氧化鋅和丙烯酸鋅。
9、 如權(quán)利要求1所述的一種耐壓縮疲勞的橡膠組合物，其特征在于，所述的補(bǔ)強(qiáng)劑為碳黑。
10、 如權(quán)利要求1所述的一種耐壓縮疲勞的橡膠組合物，其特征在于，所述的增塑劑為石蠟油。
11、 如權(quán)利要求1所述的一種耐壓縮疲勞的橡膠組合物，其特征在于，所述的抗疲勞劑為PL-600。
12、 如權(quán)利要求1所述的一種耐壓縮疲勞的橡膠組合物，其特征在于，所述的硫化劑為硫磺、橡膠用含硫化合物或其組合。
13、 如權(quán)利要求12所述的一種耐壓縮疲勞的橡膠組合物，其特征在于，所述的橡膠用含硫化合物為垸基酚二硫化物。
14、 如權(quán)利要求1所述的一種耐壓縮疲勞的橡膠組合物，其特征在于，所述的促進(jìn)劑為秋蘭姆類、次磺酰胺類促進(jìn)劑或其組合物。
15、 如權(quán)利要求14所述的一種耐壓縮疲勞的橡膠組合物，其特征在于，所述的秋蘭姆類促進(jìn)劑為四硫化雙(1， 5-亞戊基)秋蘭姆或二硫化四甲基秋蘭姆。
16、 如權(quán)利要求14所述的一種耐壓縮疲勞的橡膠組合物，其特征在于，所述的次磺酰胺類促進(jìn)劑為N-氧聯(lián)二亞乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺或N-環(huán)已基-2-苯并噻唑次磺酰胺。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種耐壓縮疲勞的橡膠組合物，其特征在于，由如下以重量份計(jì)的原料組成天然橡膠70-80份；順丁橡膠20-30份；對(duì)苯二胺類防老劑1.5-3份；二苯胺類防老劑0.5-3份；取代酚類防老劑0.25-0.5份；物理防老劑1.5-2.5份；活性劑6-10份；硬脂酸0.5-2.0份；補(bǔ)強(qiáng)劑40-65份；增塑劑2-6份；抗疲勞劑3.5份；硫化劑0.3-2.5份；以及促進(jìn)劑2.2-3.2份。本發(fā)明的橡膠組合物具有極佳的耐壓縮疲勞性能。
文檔編號(hào)C08L7/00GK101649074SQ20091019579
公開日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2009年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月17日
發(fā)明者張永凱, 李慶團(tuán), 田中龍 申請(qǐng)人:上海眾力汽車部件有限公司