本发明涉及一种高硬度的三元乙丙橡胶材料技术领域，该橡胶主要用于将2根或多根挤出条接在一起的产品中作为粘接部分的材料。具体的涉及到一种高硬度(拉伸强度23MPa，扯断强度488以上)三元乙丙橡胶接角材料及其制备方法。
背景技术：
汽车车门、车窗、车身、发动机罩、行李箱等处拥有大量的车用三元乙丙橡胶密封条。这之中的每个密封条总成都是通过1个或多个挤出条接在一起生产的。以前门车窗玻璃导槽总成为例，就是通过前门上条、前门侧条、前门竖条、A柱条经过4、5副模具进行加工对接在一起生产完成的。
在对接的过程中就要用到接角用的三元乙丙橡胶材料。当对接所使用的三元乙丙橡胶的硬度要求很高的时候(大于等于85度)，有三个比较普遍的问题：
(1)高硬度三元乙丙橡胶流动性差，产品容易出现对接部位缺料，局部冲料，对接部位胶料开裂；
(2)三元乙丙橡胶自粘性差，特别在硬度高的时候，容易出现粘接不牢的问题；
(3)高硬度三元乙丙橡胶混炼胶很硬，在使用橡胶注塑机生产的时候，胶条在吃料的时候容易在螺杆处打滑，导致胶料吃不进去，生产时突然断料的问题。
技术实现要素：
本发明针对现有技术的不足，提供一种不会出现接部位缺料、局部冲料、对接部位胶料开裂，粘结牢固，生产时不会突然断料的高硬度三元乙丙橡胶接角材料。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种高硬度三元乙丙橡胶接角材料，该配方各原料为：三元乙丙橡胶70-100份，天然胶10-30份，树脂母胶10-30份，炭黑80-100份，氧化锌3-8份，增塑剂15-30份，硫磺1-2份，交联助剂1-2份，其它组分8-15份。
作为进一步的优选，本发明的高硬度三元乙丙橡胶接角材料，该配方各原料为：三元乙丙橡胶80-95份，天然胶15-25份，树脂母胶15-25份，炭黑85-95份，氧化锌4-7份，增塑剂18-25份，硫磺1-2份，交联助剂1-2份，其它组分10-15份。
作为本发明的一种优选实施例，本发明的高硬度三元乙丙橡胶接角材料，该配方各原料为：三元乙丙橡胶90份，天然胶20份，树脂母胶20份，炭黑90份，氧化锌6份，增塑剂20份，硫磺1.5份，交联助剂1.5份，其它组分12.5份。
本发明在传统配方中加入了天然胶来增加粘性。
本发明使用了一种交联助剂，这种交联助剂可以在硫化的过程中与上述的高硬度树脂反应，增加硫化后的胶料的硬度，这样就可以在混炼胶中减少炭黑用量并加入更多的增塑剂，使得混炼胶在未硫化的状态下不会太硬，比如过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物、过氧化氢二异丙苯、二亚乙基三胺和2，5-二甲基-2，5二叔丁基过氧化己烷等中的一种。
本发明中的其它组分为：活化剂，分散剂，硫化促进剂，增粘剂。
在实验的过程中发现，直接加高硬度树脂，由于分散性的问题，炼出的高硬度三元乙丙橡胶在接角的时候提升的效果并不理想，但是如果预先将树脂预混炼成母胶加入，则炼出的胶料接角效果提升非常明显。故此在本发明中还提供了一个树脂母胶的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)取三元乙丙橡胶，放入密闭式炼胶机中，调节炼胶机转速为25-40转每分钟，关闭投料门，启动电源压上顶栓混炼1-3min；
(2)打开投料门，抬上顶栓，加入配方比例一半高硬度树脂，然后关进料门压下上顶栓混炼至65-80℃；
(3)打开投料门，抬上顶栓，加入配方比例另一半的高硬度树脂，然后关进料门压下上顶栓混炼至110-130℃，排胶，称重，记下母胶总质量；
(4)将排出的混炼胶放在开放式炼胶机中，设置辊距为6mm，厚通2次，然后设置辊距为0.6mm，薄通1次，打2个三角包，调回辊距6m，将胶料进行打卷，每卷重量约为10Kg(胶卷直径不超过130mm)。
(5)将胶卷放入橡胶预成型机料筒中，设置料筒温度为70-85℃，设置切刀速度为150-250转每分钟，装上口模，启动橡胶预成型机，将炼制好的母胶切成10g左右的小块，过隔离剂，存放待用。
本发明所述的高硬度树脂为苯乙烯含量为60％～65％，软化点为90℃～105℃的树脂，如苯乙烯树脂等。
本发明树脂母胶的有效含量＝(母胶总质量-三元乙丙橡胶质量)/母胶总质量
本发明树脂母胶有效含量最好控制在50％，一般炼制母胶有效含量在48-52％的范围内，若实际值与理论值偏差较大，则表示该批次母胶在混炼时出了问题，建议不要使用。
所用设备：密闭式炼胶机：大连第二橡塑机械有限公司，型号为X(S)N-35/32；
开放式炼胶机：无锡市华晓橡塑机械设备厂，型号为X(S)K-450；
数控橡胶预成型机：上海章正精密机械厂，型号为200型；
本发明还提供一种高硬度三元乙丙橡胶接角材料产品的制备方法，具体步骤包括：
(1)设定密炼机转子转速为40-60转每分钟；
(2)将三元乙丙橡胶和天然胶(原胶)按照配方比例加入到密炼机内，混炼0.5-2min；
(3)然后加入树脂母胶、氧化锌、其它组分、炭黑和增塑剂，混炼至110-120℃；
(4)然后加热混炼至温度达到140-160℃，排胶；
(5)由开炼机接住密炼机排下的胶料，设置辊距为6mm厚通2次，打卷停放24小时以上，待用；
(6)取停放后胶料放入开炼机包辊，设置辊距为6mm，均匀倒入硫磺、促进剂、交联助剂，设置辊距0.6mm薄通一次，设置辊距3mm进行摆料3次，设置辊距6mm出宽200mm的胶片，冷却待用；
(7)将胶片通过切条机切成宽15mm的胶条，用于橡胶注射成型机生产使用。
所用设备：密闭式炼胶机：益阳橡胶塑料机械集团有限公司，型号为GK190E
开放式炼胶机：大连橡胶塑料机械股份有限公司，型号为XKY-550H1
切条机：巩义市新中林兴机械厂，型号为YL-1000
单刀液压切胶机：青岛胶州市万象橡胶机械厂，型号为XQ-660。
本发明的原料均为重量份。
具体实施方式
下面通过具体实施例进一步详细描述本发明，但本发明不仅仅局限于以下实施例。
本发明的其它组分为橡胶中常用的活化剂，分散剂，硫化促进剂和增粘剂的任意比的混合，均为行业常规原料。
实施例
首先树脂母胶的制备：包括如下步骤：
(1)取三元乙丙橡胶20Kg，放入密闭式炼胶机中，调节炼胶机转速为30转每分钟，关闭投料门，启动电源压上顶栓混炼1min。
(2)打开投料门，抬上顶栓，加入10Kg高硬度树脂(苯乙烯数值)，然后关进料门压下上顶栓混炼至70℃。
(3)打开投料门，抬上顶栓，加入10Kg高硬度树脂，然后关进料门压下上顶栓混炼至120℃，排胶，称重，记下母胶总质量
(4)将排除的混炼胶放在开放式炼胶机中，设置辊距为6mm，厚通2次，然后设置辊距为0.6mm，薄通1次，打2个三角包，调回辊距6mm，将胶料进行打卷，每卷重量约为10Kg(胶卷直径不超过130mm，厚、薄是以辊距数值大小定义的，胶料通过辊距数值较大的辊轮之间叫厚通，反之叫薄通)。
(5)将胶卷放入橡胶预成型机料筒中，设置料筒温度为80℃，设置切刀速度为200转每分钟，装上口模，启动橡胶预成型机，将炼制好的母胶切成10g左右的小块，过隔离剂，存放待用。
树脂母胶的有效含量＝(母胶总质量-三元乙丙橡胶质量)/母胶总质量
理论上，树脂母胶有效含量为50％，一般炼制母胶有效含量在50％±2％的范围内，若实际值与理论值偏差较大，则表示该批次母胶在混炼时出了问题，建议不要使用。
所用设备：密闭式炼胶机：大连第二橡塑机械有限公司，型号为X(S)N-35/32
开放式炼胶机：无锡市华晓橡塑机械设备厂，型号为X(S)K-450
数控橡胶预成型机：上海章正精密机械厂，型号为200型
混炼胶混炼具体实施步骤
具体包括如下步骤：
(8)设定密炼机转子转速为50转每分钟；
(9)将切胶机切好的原胶三元乙丙橡胶和天然胶放在传送带上，确认重量无误后按下启动键，通过传送带将胶带入密炼室，关上投料门，压上顶栓混炼1min；
(10)打开投料门，抬上顶栓，加入树脂母胶、氧化锌、其它组分(橡胶行业常规的活化剂，分散剂，硫化促进剂，增粘剂的任意比混合)，关上投料门，通过上辅机自动加入炭黑和增塑剂，压下上顶栓混炼至120℃，抬上顶栓清扫；
(11)压下上顶栓混炼至温度达到150℃，排胶。
(12)由开炼机接住密炼机排下的胶料，设置辊距为6mm厚通2次，打卷停放24小时以上，待用；
(13)取停放后胶料放入开炼机包辊，设置辊距为6mm，均匀倒入硫化机、硫磺、交联助剂，左右割刀3次，待吃粉完全后设置辊距0.6mm薄通一次，设置辊距3mm进行摆料3次，设置辊距6mm出宽200mm的胶片，过隔离剂冷却待用；
(14)将胶片通过切条机切成宽15mm的胶条，用于橡胶注射成型机生产使用。
所用设备：密闭式炼胶机：益阳橡胶塑料机械集团有限公司，型号为GK190E
开放式炼胶机：大连橡胶塑料机械股份有限公司，型号为XKY-550H1
切条机：巩义市新中林兴机械厂，型号为YL-1000
单刀液压切胶机：青岛胶州市万象橡胶机械厂，型号为XQ-660
接角产品生产具体实施步骤
以下将以玻璃导槽后门三角窗接角为例，来阐述接角产品的生产实施步骤(其他角的生产步骤相近，工艺参数有所不同)
具体包括如下步骤：
(1)设置橡胶注射成型机的工艺参数：上模板温度200℃，下模板温度195℃，预热温度65℃，螺杆温度60℃，注射压力130，流量70，硫化时间130秒；
(2)将上条与竖条装入模具，放入镶块，然后插入三角窗条，讲开关打到自动挡，按下启动键，合模后进行硫化；
(3)硫化时间到自动开模后，将产品取出，割开飞边，取出内部镶块；
(4)将产品放在中转架上冷却；
(5)修边后放回中转架，然后进行包装。
所用设备：橡胶注射成型机：余姚华泰橡塑机械有限公司，型号为XZL-200×800
对比实施配方以及相关实验
现通过六个实施例配方之间的实验对比来证明本发明的优势，对比配方如下：
实施配方一(传统配方)：三元乙丙橡胶100份，炭黑100份，氧化锌6份，增塑剂15份，硫磺1.5份，其它组分12.5份；
实施配方二：三元乙丙橡胶100份，天然胶20份，炭黑100份，氧化锌6份，增塑剂15份，硫磺1.5份，其它组分12.5份；
实施配方三：三元乙丙橡胶100份，天然胶50份，炭黑100份，氧化锌6份，增塑剂15份，硫磺1.5份，其它组分12.5份；
实施配方四：三元乙丙橡胶100份，天然胶20份，高硬度树脂10份，炭黑110份，氧化锌6份，增塑剂15份，硫磺1.5份，其它组分12.5份；
实施配方五：三元乙丙橡胶90份，天然胶20份，树脂母胶20份，炭黑100份，氧化锌6份，增塑剂15份，硫磺1.5份，其它组分12.5份；
实施配方六：三元乙丙橡胶80份，天然胶20份，树脂母胶40份，炭黑100份，氧化锌6份，增塑剂15份，硫磺1.5份，其它组分12.5份；
实施配方七(发明配方)：三元乙丙橡胶90份，天然胶20份，树脂母胶20份，炭黑90份，氧化锌6份，增塑剂20份，硫磺1.5份，交联助剂1.5份，其它组分12.5份；
(1)分别以7个配方炼制小样，测试硫变仪、门尼等基础数据，并在同一台压机上压制试片，对试片进行实验。
实验数据见下表1：
(2)分别炼制7个配方的胶料，在同一个接角模具中，以同一批次的挤出条进行接角生产，取若干根产品，对产品接角部位进行拉断试验，取实验数据平均值进行对比，数据
见下表2：
实施实验结果分析及结论
实验结果对比分析如下：
(1)对比实施配方一与实施配方二：在传统配方中添加天然胶各项物理性能均得到提高，但是门尼也增加了，预示着流动性变差；
(2)对比实施配方二与实施配方三：增加天然胶的量，会使得门尼进一步升高，流动性进一步降低，虽然物理性能有提升，但是由于流动性差最终导致接出来的产品粘接强度还不如传统配方(该配方在生产时几乎都是不良品)；
(3)对比实施配方一与实施配方四：加入了高硬度树脂的胶料，扯断伸长率和压变性能上有所降低，但是硬度，拉伸强度和撕裂强度均有上升，最主要的是门尼下降了，使得做出来的产品粘接强度提高了；
(4)对比实施配方四与实施配方五：直接加入树脂和加入树脂母胶的配方在扯断伸长率和压变上性能有所回升，拉伸强度和撕裂强度更高，而且门尼更低，接出来的产品粘接牢度显著提高了。
(5)对比实施配方五与实施配方六：在增加了树脂母胶用量后，拉伸强度与撕裂强度增加了少许，门尼也降了一些，但是体现在产品粘接强度的增加并不多，与此同时还损失了很多扯断伸长率和压变。由于压变属性在密封条中很重要，所以并没有继续增加树脂的用量。
(6)对比实施配方六与本发明实施配方：在加入了交联助剂以后，减少了炭黑的用量，增加了增塑剂，炼出的胶料在硬度上并没有降低，其他的物理性能也没有大的改变，然而混炼胶门尼降低了，使得产品粘接牢度更好，最主要的是硫化前的混炼胶更软，在生产过程中没有发生吃料时断料和螺杆打滑的问题，使得生产更加稳定。
综上所述，本发明的配方与传统配方相比，解决了高硬度三元乙丙橡胶在挤出条接角时出现在对接部位缺料，局部冲料，对接部位胶料开裂，以及粘接不牢的问题；并且本发明解决了高硬度三元乙丙橡胶用橡胶注射成型机生产时吃料困难，经常断料的问题，从而显著减少了在对接生产中产生不良品的概率，提高了合格率和产品质量。