用于车辆的天然橡胶组合物的制作方法

文档序号:14588413发布日期:2018-06-02 05:59阅读:254来源:国知局
用于车辆的天然橡胶组合物的制作方法

本公开的实施方案涉及用于车辆的天然橡胶组合物。



背景技术:

汽车防振橡胶部件在减少车辆运行过程中产生的振动和噪音以及提高车辆舒适性方面发挥重要的作用。过去几年来,对车辆的长期耐久性和损坏分析进行了大量的研究。随着乘坐舒适性和操纵稳定性受到越来越多的关注,驾驶安静性也已引起注意。

在防振橡胶部件中,将悬架衬套应用于车辆的底盘臂组件。取决于使用的材料,可以显著地改进车辆的乘坐舒适性和操作性(R&H)。因此,对以下材料进行了研究,所述材料用以改进新车辆的性质,在长期驾驶后还维持初始性质,以及提高初始质量研究(IQS)指标和车辆耐久性研究(VDS)指标。



技术实现要素:

本公开的实施方案涉及用于车辆的天然橡胶组合物,并且在具体的实施方案中,涉及可应用于汽车防振橡胶部件如悬架衬套的车辆用天然橡胶组合物。

本公开的一个方面提供用于车辆的天然橡胶组合物,所述天然橡胶组合物包含以适当的组成比例混合的天然橡胶、炭黑、硫交联剂、促进剂和活化剂。

本公开另外的方面一部分将在下面的描述中进行说明,而一部分将从描述中是显而易见的,或者可以通过本公开的实践来了解。

根据本发明的一个方面,其提供用于车辆的天然橡胶组合物,所述天然橡胶组合物配置为实现预设的参比硬度。所述天然橡胶组合物包含天然橡胶,以天然橡胶的量计为40phr量的炭黑填料,以天然橡胶的量计为1phr量的硫交联剂,以及用以调节硫化物理性质和动态比的促进剂。所述促进剂包含以天然橡胶的量计为0.3至1phr量的半超促进剂,以天然橡胶的量计为1至2phr量的延迟促进剂和以天然橡胶的量计为0.3至1phr量的超促进剂。

碳黑填料可以包含比例为3:1的快压出炉炭黑(fast extrusion furnace carbon black(FEF))和半增强炉炭黑(semi-reinforcing furnace carbon black(SRF)),以获得参比硬度HS60。

碳黑填料可以包含FEF/SRF比例大于3的FEF和SRF,以获得参比硬度HS60或更小的硬度。

炭黑填料可以包含FEF/SRF比例小于3的FEF和SRF,以获得参比硬度HS60或更大的硬度。

半超促进剂可以包含2-巯基苯并噻唑促进剂或噻唑类促进剂,其中延迟促进剂包含次磺酰胺类促进剂,超促进剂包含秋兰姆类促进剂。

噻唑类促进剂可以包含二硫化二苯并噻唑,次磺酰胺类促进剂包含N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CBS)和N-氧联二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺(NOBS)中的至少一种,以及秋兰姆类促进剂可以包含二硫化四甲基秋兰姆。

促进剂还可以包含以天然橡胶的量计为0.3phr或更少量的胍类促进剂,以促进半超促进剂的活性,所述胍类促进剂包含1,3-二苯胍。

天然橡胶组合物还可以包含:以天然橡胶的量计为5phr量的抗降解剂,以天然橡胶的量计为4.5phr量的活化剂,以及以天然橡胶的量计为0.1至0.5phr量的阻滞剂。

阻滞剂可以包含聚(乙烯基咪唑)。

抗降解剂可以包含具有抗热老化性的喹啉型抗降解剂、具有抗热老化性的蜡型抗降解剂以及抗臭氧剂中的至少一种。

活化剂可以包含氧化锌(ZnO)和硬脂酸中的至少一种。

活化剂可以包含比例为2:1的氧化锌和硬脂酸。

天然橡胶组合物可以具有90至150s的TS2值。

天然橡胶组合物可以具有220至300s的T90值。

附图说明

本公开的这些和/或其它方面通过结合附图的对实施方案的以下描述而将变得显而易见且更易于理解,在所述附图中:

图1为车辆的前轮底盘组件中悬架衬套的分解图,所述悬架衬套应用了根据实施方案的用于车辆的天然橡胶组合物;以及

图2为车辆的后轮底盘组件中悬架衬套的分解图,所述悬架衬套应用了根据实施方案的用于车辆的天然橡胶组合物。

具体实施方式

现在将具体参考本公开的实施方案,在附图(其中相同的附图标记自始至终指代相同的元件)中示出了这些实施方案的示例。在本公开的以下描述中,对并入本文中的已知功能和配置的详细描述将在其会使得本公开的主题名称很不清楚时被省略。

而且,应理解术语“包含”、“包括”或“具有”旨在表明公开于本说明书中的元件或成分的存在,而非旨在排除一个或多个其它元件或成分可以存在或可以被添加的可能性。

贯穿本说明书,将理解当一个元件被提及是在另一个元件“上”时,该元件能够直接位于另一个元件上,或者在它们之间还可以存在介入元件。

将理解,尽管术语“第一”、“第二”等可以在本文中用于使一个元件区别于另一个元件,但它们的组分并非因此而受限于这些术语。

以单数形式使用的表述包含复数的表述,除非其在上下文中具有明确不同的含义。

在操作中使用的附图标记用来便于描述,并非旨在描述操作的顺序,而操作可以以不同的顺序进行,除非另有说明。

根据实施方案的用于车辆的天然橡胶组合物可以改进车辆的乘坐舒适性和操作性(R&H)、部件中的隔振性以及耐久性和耐热性。更具体地,用于车辆的天然橡胶组合物可以通过以适当的混合比例混合天然橡胶、炭黑填料、交联剂、促进剂等来制得。

根据实施方案的用于车辆的天然橡胶组合物可以应用于车辆的悬架衬套中的橡胶材料。在这方面,车辆的悬架衬套是指当悬架臂或负荷安装在车身上时用于防止振动传播的部件。

在下文中,将参考附图来描述根据实施方案的用于车辆的天然橡胶组合物,所述天然橡胶组合物应用于车辆的悬架衬套,然后将详细描述用于车辆的天然橡胶组合物的组分和组成比例。

图1为车辆的前轮底盘组件中悬架衬套的分解图,所述悬架衬套应用了根据实施方案的用于车辆的天然橡胶组合物。图2为车辆的后轮底盘组件中悬架衬套的分解图,所述悬架衬套应用了根据实施方案的用于车辆的天然橡胶组合物。

参考图1和图2,车辆的前轮底盘组件10可以包括多个部件,例如支柱绝缘体11、副车架衬套12和下臂G衬套13,以及后轮底盘组件20可以包括多个部件,例如横梁衬套21、纵深支架衬套(deep mount bush)22和后下臂衬套23。

这些部件是示例性类型的悬架衬套,用于减少在车辆运动期间产生的振动。同时,悬架衬套的示例并非限制于图1和图2中所示的那些,也可以理解为包括对本领域技术人员而言是显而易见的变型的那些。

通常用作车辆中悬架衬套的材料的橡胶具有处于折衷关系的诸如乘坐舒适性、耐久性和耐热性的性质。换言之,随着耐久性增加,乘坐舒适性和耐热性则降低。随着乘坐舒适性增加,耐久性和耐热性则降低。

然而,为了处理这些性质,在根据实施方案的用于车辆的天然橡胶组合物中调节与天然橡胶混合的组分的类型和组分的混合比例,从而改进车辆的乘坐舒适性和操作性(R&H)以及部件的隔振性、耐久性和耐热性。

在下文中,将更详细地描述根据实施方案的用于车辆的天然橡胶组合物的组分及其组成比例。

天然橡胶组合物包含:天然橡胶,以天然橡胶的量计为40phr量的炭黑填料,以天然橡胶的量计为1phr量的硫交联剂,用以控制硫化物理性质和动态比的促进剂,以天然橡胶的量计为4.5phr量的活化剂,以天然橡胶的量计为5phr量的抗降解剂,以及以天然橡胶的量计为0.1至0.5phr量的阻滞剂,以获得预设参比硬度。

天然橡胶是天然橡胶组合物的基础树脂,在本实施方案中使用天然橡胶的混合物以提高部件的耐久性。更具体地,使用来自马来西亚(SMR)、泰国(STR)和越南(SVR)的穆尼粘度为CV60级的天然橡胶,但可用的天然橡胶的示例并非限制于此。

炭黑填料用于提高部件的耐久性并使隔振性最佳,为此使用快压出炉炭黑(FEF)和半增强炉炭黑(SRF)的混合物。在下文中,将快压出炉炭黑称为FEF,而将半增强炉炭黑称为SRF。

在这方面,FEF是粒径为约40至约48nm的材料。随着与SRF相较而言的FEF的量增加,耐久性得以改进。同时,SRF是粒径为约61至约100nm的材料。随着与FEF相较而言的SRF的量增加,乘坐舒适性得以改进。因此,可以适当地调节FEF和SRF的混合比例。

根据实施方案,将参比硬度设为HS60,通过向基础树脂中添加以天然橡胶的量计为40phr量的炭黑填料来制得基础树脂,从而获得参比硬度HS60。参比硬度可以根据设计者的意图进行各种不同的设计,而根据期望的参比硬度来确定以天然橡胶的量计的炭黑填料的量。在本文,为了便于说明,将参比硬度设为HS60,从而将用以获得参比硬度的炭黑填料的量固定为40phr。

可以通过以3:1的混合比例混合FEF和SRF来制得炭黑填料,以使天然橡胶组合物的物理性质最佳。换言之,以100重量份的天然橡胶计,可以向其中添加30phr的FEF和10phr的SRF。通过调节如上所述的FEF和SRF的混合比例,可以同时改进处于折衷关系的抗疲劳性和隔振性(动态比)。

同时,在使高于或低于参比硬度HS60的硬度增加或降低的情况中,可以调节FEF和SRF的混合比例以使天然橡胶组合物的物理性质最佳。

更具体地,为了获得低于参比硬度HS60的硬度,可以增加FEF的量以增强在低硬度下的抗疲劳性。例如,FEF和SRF的混合比例可以是4:1。

相反,为了获得高于参比硬度HS60的硬度,可以降低FEF的量以增加在高硬度下的动态比。例如,FEF和SRF的混合比例可以是5:2。

因此,可以根据设计者预期的物理性质对FEF和SRF的混合比例进行适当的调节。

硫交联剂用于硫化,硫交联剂的量为1phr,其通常在本领域中使用。

作为促进剂,使用延迟促进剂、超促进剂和半超促进剂。

延迟促进剂用于降低反应速率并改进产品质量。在本实施方案中,将包含N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CBS(CZ))和N-氧联二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺(NOBS(MBS))中的至少一种的次磺酰胺类促进剂用作延迟促进剂。

超促进剂用于提高反应速率。在本实施方案中,将包含二硫化四甲基秋兰姆(TMTD(TT))的秋兰姆类促进剂用作超促进剂。

半超促进剂用于调节在延迟促进剂与超促进剂确定的那些反应速率之间的反应速率。在本实施方案中,将包含2-巯基苯并噻唑(M(MBT))和二硫化二苯并噻唑(DM(MBTS))中的至少一种的噻唑类促进剂用作半超促进剂。

同时,半超促进剂还可以包含含1,3-二苯胍(D(DPG))的胍类促进剂,以促进DM(MBTS)的活性。由于促进DM(MBTS)(为半超促进剂)的活性的功能,1,3-二苯胍也可以被认为是半超促进剂。

具体地,以天然橡胶的量计,胍类促进剂的量可以为0.3phr或更少。如果以天然橡胶的量计,胍类促进剂的量小于0.3phr,则可以使硫化时间最佳。相反,如果以天然橡胶的量计,胍类促进剂的量大于0.3phr,则硫化时间减少,导致难以混合或引起焦烧。因此,可以适当地调节胍类促进剂的量。

根据本公开,可以调节这些促进剂的混合比例,以获得优良的物理性质如拉伸强度和伸长率,同时获得隔振性效果。

首先,以天然橡胶的量计,以0.3至1phr的量添加半超促进剂。如果半超促进剂的量小于0.3phr,则半超促进剂的效果可以忽略不计。相反,如果半超促进剂的量大于1phr,则会引起焦烧。因此,可以适当地调节半超促进剂的量。

以天然橡胶的量计,延迟促进剂的量在1至2phr的范围内。该量通常在本领域中使用,也可以由本领域普通技术人员进行调节。

以天然橡胶的量计,超促进剂的量在0.3至1phr,优选0.5至0.7phr的范围内。如果超促进剂的量小于0.3phr,则添加超促进剂的效果可以忽略不计。相反,如果超促进剂的量大于1phr,则会导致过度硫化或焦烧。因此,可以适当地调节超促进剂的量。

活化剂可以用于促进硫交联剂的活性。以天然橡胶的量计,活化剂的量可以为4.5phr,并且还可以由本领域普通技术人员进行调节。

活化剂可以包含氧化锌(ZnO)和硬脂酸中的至少一种。例如,可以使用比例为2:1的氧化锌和硬脂酸的混合物,但是可用的活化剂的类型并非限制于此。

同时,根据实施方案的天然橡胶组合物可以包含用以防止由热和臭氧引起的组合物降解的抗降解剂。以天然橡胶的量计,抗降解剂的量可以为5phr,并且还可以由本领域普通技术人员进行调节。

抗降解剂可以包含具有抗热老化性的喹啉型抗降解剂、具有抗热老化性的蜡型抗降解剂以及抗臭氧剂中的至少一种。更具体地,喹啉型抗降解剂可以为RD(TMQ),蜡型抗降解剂可以为IPPD蜡,抗臭氧剂可以为SUNNOC。然而,可用的抗降解剂的类型并非限制于此。

阻滞剂可以用于在模制过程中防止焦烧。以天然橡胶的量计,阻滞剂的量可以在0.1至0.5phr的范围内,并且还可以由本领域普通技术人员进行调节。

焦烧是在加工或储存期间通过加热而使橡胶过早部分硫化。如果引起焦烧,则在不被期望的条件下发生交联,导致部件质量和产品性能变差。因此,根据本公开,可以通过添加用于模制过程的阻滞剂来防止焦烧。

阻滞剂可以是聚(乙烯基咪唑)(PVI),但是可用的阻滞剂的类型并非限制于此。

同时,根据实施方案,还可以使用增塑剂。增塑剂可以是石蜡油(例如P-油)或萘油。

以上已经描述了天然橡胶组合物的组分及其混合比例,所述天然橡胶组合物可用于车辆部件中的悬架衬套的材料。

在下文中,将参考以下示例详细描述用于确定如上所述的混合比例的理由,以助于对其的理解。

为了便于描述和更好地理解本公开,基于以下标准评价根据下表1至表4所制备的样品的物理性质数据。

首先,当施加于相同的形状时,随着拉伸强度、模量和伸长率增加,耐久性被评价为更高。

而且,当施加于相同的形状时,随着动态比(被视为是用以评价噪声、振动和粗糙度(NVH)的相同标准)降低,噪声、振动和粗糙度(NVH)隔绝性被评价为更高。

此外,由流变仪测得的时间应在推荐的时间范围内以模制具有优良性质的悬架衬套部件。然而,即使测得的时间是在推荐的时间范围内,而较短的时间通过降低的制造成本还被评价为较高的生产率。同时,如果测得的时间短于推荐的时间,则会引起焦烧,导致质量变差。如果测得的时间长于推荐的时间,则生产率会下降。

作为表示交联起始点的流变仪值的TS2是从最小扭矩增加2个点所需的时间。根据本实施方案,评价是如果天然橡胶组合物的TS2值在90至150s的范围内,则防止焦烧并提高生产率。

T90是表示以下时间的流变仪值,所述时间为扭矩达到最大扭矩的90%所需的时间。根据本实施方案,评价是如果T90在220至300s的范围内,则制造成本会因高生产率而下降。

在下文中,将参考下表1至表4来描述用于确定炭黑的最佳混合比例的理由。具体地,将参考表1来描述用于确定炭黑的类型和混合比例的理由。将参考表2和表3来描述用以满足天然橡胶组合物的硫化物理性质的促进剂的最佳混合比例。将参考表4来描述用以满足天然橡胶组合物的硫化物理性质和动态比特性的促进剂的最佳混合比例。

首先,参考表1,将描述用于确定炭黑的类型和量的理由。

表1

参考表1,HAF是指高耐磨炉炭黑,而Acc/S是指S促进剂与S的混合比例。

表1示出通过在固定天然橡胶、抗降解剂、活化剂、硫、促进剂的量的同时调节FEF和SRF的量而获得的物理性质,以找出炭黑的最佳混合比例。

在表1中所示的组合物A#1至A#12的基本物理性质中,可以确定组合物A#1至A#12的拉伸强度为250至280kgf/cm2,伸长率为500%至600%,表明具有优良的拉伸强度和伸长率。

同时,可以确定组合物A#5、A#10和A#12分别具有1.92、2.09和2.00的动态比(NVH隔绝性),显示出优良的动态比特性。在这方面,排除了组合物A#5的结果,因为其流变仪的TS2和T90值分别为168和301,与其它组合物的不同。由于组合物A#12具有55的硬度和比组合物#10相对更低的伸长率,因此排除其结果。

结果,可以确定通过在炭黑中以3:1的比例混合FEF和SRF(以获得参比硬度HS60)而获得了优良的物理性质。

同时,由于组合物A#5的TS2值为88,T90值为180,因此可以确定并未满足期望的硫化条件。

因此,进行各种实验,以便通过在固定活化剂、抗降解剂和硫的量的同时调节促进剂的类型和量来找出最佳混合比例以满足期望的硫化条件。

在下文中,测量根据下表2和表3制备的样品的物理性质,以便找出促进剂的最佳混合比例以满足期望的硫化条件。

表2

表3

在根据表2和表3的实验中,将炭黑的量固定为40phr以获得参比硬度HS60。

而且,将作为抗降解剂的RD(TMQ)、IPPD(3C)和Sunnoc的量分别固定为1.5phr、1.5phr和2phr。将作为活化剂的氧化锌、硬脂酸和P油的量分别固定为3phr、1.5phr和5phr。将作为交联剂的硫(S)的量固定为1phr,并将作为阻滞剂的PVI的量固定为0.3phr。

然后,通过调节促进剂的量来进行实验以使硫化物理性质最佳。

通过调节组合物B#1至B#3中的CZ(CBS)和NOBS(MBS)的量来进行实验。通过在将D(DPG)的量固定为0.1phr的同时调节组合物B#4至B#10中的M(MBT)、DM(MBTS)、CZ(CBS)和NOBS(MBS)的量来进行实验。通过在将D(DPG)的量固定为0.3phr的同时调节组合物B#11至B#16中的DM(MBTS)、CZ(CBS)和NOBS(MBS)的量来进行实验。通过在将D(DPG)的量固定为0.5phr的同时调节组合物B#17至B#22中的DM(MBTS)、CZ(CBS)和NOBS(MBS)的量来进行实验。

作为组合物B#1至B#3的实验结果,观察到了调节CZ(CBS)和NOBS(MBS)的量的效果。可以确定组合物B#1至B#3具有与常规组合物相似的物理性质以及较长的硫化时间。

作为组合物B#4至B#10的实验结果,观察到了在将D(DPG)的量固定为0.1phr的同时调节M(MBT)、DM(MBTS)、CZ(CBS)和NOBS(MBS)的量的效果。可以确定组合物B#4至B#10具有与常规组合物相似的物理性质,而组合物B#8显示出最佳的硫化时间。

作为组合物B#11至B#16的实验结果,观察到了在将D(DPG)的量固定为0.3phr的同时调节DM(MBTS)、CZ(CBS)和NOBS(MBS)的量的效果。可以确定组合物#12和#16显示出最佳的硫化时间,但是比常规组合物具有更低的动态比特性。

作为组合物B#17至B#22的实验结果,观察到了在将D(DPG)的量固定为0.5phr的同时调节DM(MBTS)、CZ(CBS)和NOBS(MBS)的量的效果。可以确定组合物B#18和B#19显示出最佳的硫化时间,但是比常规组合物具有更低的动态比特性。

综合结果表明,如果D(DPG)的量大于0.3phr,则硫化时间减少,导致焦烧并且未能使混合比例最佳。因此,D(DPG)的量可以被调节为0.3phr或更少。

例如,参考组合物B#5、B#11和B#17的TS2值,组合物B#5的TS2值为72s,组合物B#11的TS2值为69s,组合物B#17的TS2值为59s。可以确定,随着D(DPG)的量增加,TS2值趋向于下降。具体地,如果D(DPG)的量大于0.3phr,则TS2值下降至59s,导致难以模制。此外,包含0.1phr D(DPG)的组合物B#5具有1.93的动态比,表明具有比包含0.3phr D(DPG)的组合物B#11更好的动态比特性。

作为另外的示例,参考组合物B#9、B#15和B#21的TS2值,组合物B#9的TS2值为85s,组合物B#15的TS2值为87s,组合物B#21的TS2值为77s。因此,可以确定,随着D(DPG)的量增加,TS2值趋向于下降。具体地,如果D(DPG)的量大于0.3phr,则TS2值下降至77s,导致困难的模制性。此外,包含0.1phr D(DPG)的组合物B#9具有2.03的动态比,表明具有比包含0.3phr D(DPG)的组合物B#15更好的动态比特性。

虽然根据表2和表3通过调节D(DPG)、M(MBT)、DM(MBTS)、CZ(CBS)和NOBS(MBS)的量而使硫化时间最佳,但是动态比特性并未令人满意。

因此,测量根据下表4制备的样品的物理性质,以便不仅使硫化条件最佳,还使基于根据表2和表3的实验的动态比特性最佳。

表4

在根据表4的实验中,将炭黑的量固定为40phr以获得参比硬度HS60,并且基于表1中列出的炭黑的类型和量以3:1的混合比例使用FEF和SRF。

而且,将作为抗降解剂的RD(TMQ)、IPPD(3C)和Sunnoc的量分别固定为1.5phr、1.5phr和2phr。将作为活化剂的氧化锌和硬脂酸的量分别固定为3phr和1.5phr。将作为交联剂的硫(S)的量固定为1phr,并将作为阻滞剂的PVI的量固定为0.3phr。

然后,通过调节促进剂的量来进行实验,以使硫化物理性质和动态比最佳。

首先,可以确定,根据表2和表3的混合物的实验结果以及表4的组合物C#1、C#10和C#11的实验结果,超促进剂TMTD(TT)的合适的量是在0.3至1phr的范围内。

具体地,表4的组合物C#1、C#10和C#11分别包含0.5phr,1.0phr和1.2phr的超促进剂TMTD(TT)。可以确定包含1.2phr超促进剂TMTD(TT)的组合物C#11具有比组合物C#1和C#10要差的动态比特性。因此,可以确定,通过向其中添加1.0phr或更少的TMTD(TT),优选约0.5phr的TMTD(TT),可以获得优良的动态比特性,并且不会引起焦烧。

同时,可以确定根据表2和表3的实验结果,通过向其中添加0.3phr或更多的TMTD(TT)而可以获得超促进剂的效果。

总而言之,可以确定超促进剂TMTD(TT)的合适的量是在0.3至1phr的范围内。

然后,基于根据表4的组合物C#1和C#3的实验结果,观察到添加半超促进剂D(DPG)的效果。

可以确定表4中包含半超促进剂D(DPG)的组合物C#1具有比组合物C#3更好的动态比特性和更高的Ts2和T90流变仪值,所述组合物C#3中未加入半超促进剂D(DPG)。

然后,可以确定根据表2至表4的实验结果,半超促进剂DM(MBTS)的合适的量是在0.3至1.0phr的范围内。

表2和表3的组合物B#5、B#11和B#17包含2phr的DM(MBTS)。在该情况中,其Ts2值分别为72s、69s和59s,远低于使引起焦烧的风险增加的90s下限。

相反,组合物B#9、B#15和B#21包含1phr的DM(MBTS)。在该情况中,其Ts2值分别为85s、87s、77s,接近Ts2值的下限。因此,可以确定DM(MBTS)的量可以保持为1.0phr或更少。

然后,表4的组合物C#1、C#2和C#9分别包含0.5phr、0.3phr和0.1phr的DM(MBTS)。可以确定包含0.1phr DM(MBTS)的组合物C#9显示出比组合物C#1和C#2相对更长的硫化时间,从而降低了生产率。

相反,与组合物C#9相比,分别包含0.3phr和0.5phr DM(MBTS)的组合物C#1和C#2具有令人满意的Ts2和T90值。具体地,组合物C#1具有最佳的动态比特性。

结果,半超促进剂DM(MBTS)的合适的量可以是在0.3至1.0phr的范围内。如果DM(MBTS)的量为约0.3phr,则不仅可以使硫化时间最佳,还可以使动态比特性最佳。

然后,还可以确定基于根据表2至表4的实验结果,延迟促进剂NOBS(MBS)的合适的量是在1.0至2.0phr的范围内。

通常使用1.0至2.0phr的延迟促进剂NOBS(MBS)。可以确定当基于表2至表4的结果,延迟促进剂NOBS(MBS)的量为1.0phr、1.5phr、1.8phr和2.0phr时,物理性质得以改进。

具体地,参考表2和表3,分别包含2phr、1phr和1phr NOBS(MBS)的组合物B#7、B#9和B#10分别具有2.22、2.03和2.21的动态比。可以确定组合物B#7、B#9和B#10具有优良的动态比特性。

此外,参考表4,组合物C#1、C#2、C#9、C#10、C#3、C#4和C#8包含1.5phr的NOBS(MBS),组合物C#6包含1.8phr的NOBS(MBS)。可以确定组合物C#1、C#2、C#9、C#10、C#3、C#4和C#8的动态比分别为2.13、2.22、2.24、2.16、2.16、2.20和2.24,表明具有优良的动态比特性。还可以确定组合物C#6的动态比为2.22,表明具有优良的动态比特性。

此外,基于根据表4的组合物C#4至C#7的实验结果,观察到延迟促进剂CZ(CBS)和NOBS(MBS)就其量而言的效果。

组合物C#4和C#6包含1.5phr和1.8phr的延迟促进剂NOBS(MBS),而组合物C#5和C#7包含1.5phr和1.8phr的延迟促进剂CZ(CBS)。可以确定包含1.5phr NOBS(MBS)的组合物C#4具有最佳的动态比特性。

然后,可以确定基于根据表1和表4的组合物C#1、C#12和C#13的实验结果,阻滞剂PVI的合适的量是在0.1至0.5phr的范围内。

具体地,表1中列出的不含阻滞剂PVI的混合物具有非常低的Ts2和T90值。

相反,表4的组合物C#1、C#12和C#13分别包含0.3phr、0.5phr和0.7phr的PVI。组合物C#1和C#12具有令人满意的Ts2和T90值,直到PVI的量增加至0.5phr。然而,包含0.7phr PVI的组合物C#13的Ts2和T90值分别为124s和283s,表明硫化时间太长并表明物理性质差。

总而言之,可以确定对于批量生产根据实施方案的天然橡胶组合物而言,阻滞剂PVI的合适的量是在0.1至0.5phr的范围内。

基于实验结果,可以确定当将半超促进剂D(DPG)与DM(MBTS)和TMTD(TT)共混时获得最佳的效果,并通过向其中添加少量的延迟促进剂NOBS(MBS)和阻滞剂PVI来使该混合比例最佳。

因此,将具有组合物C#1的组成比例的组合物用作根据实施方案的天然橡胶组合物的基础组合物,以获得参比硬度HS60。然而,天然橡胶组合物的组成比例并非限制于组合物C#1的组成比例,也可以理解为包括上述的添加剂范围。

在下文中,将描述使用具有组合物C#1的组成比例及其评价结果的天然橡胶组合物制备的实验样品,以有助于理解。

在悬架衬套中,通过使用根据本实施方案的天然橡胶组合物制得后轮CTBA衬套。在常规的后轮CTBA衬套中选定具有以下性质的实验样品,以用于与使用组合物C#1模制的实验样品的物理性质进行比较。

批量生产1

通过普通硫化(CV)固化,使用1.5phr或更大量的包含硫(S)的通用悬架衬套材料制得根据批量生产1的实验样品。

批量生产2

以与上述批量生产1相同的方式制得根据批量生产2的实验样品,不同之处在于包含硫(S)的通用悬架衬套材料的用量为1.0至1.5phr。

批量生产3

通过将天然橡胶和丁二烯橡胶共混用作聚合物材料而不是使用单独的天然橡胶来制得根据批量生产3的实验样品。

在材料的物理性质和使用这些材料制得的部件的特性方面,对根据批量生产1至3制得的实验样品和根据本公开中实施方案的实验样品C#1进行了评价,结果在下表5示出。

表5

参考表5,虽然实验样品C#1具有与根据批量生产1、2和3的常规实验样品相似的伸长率,但实验样品C#1的拉伸强度比常规实验样品高约30%。

而且,可以确定实验样品C#1在15Hz下的动态比为1.37,比根据批量生产1的实验样品的1.65小20%。

此外,可以确定实验样品C#1在室温下具有优良的耐久性,满足1000000次循环的耐久性标准。

总而言之,可以确定,如果将根据实施方案的天然橡胶组合物应用于悬架衬套,则可以改进拉伸强度、动态比特性和耐久性。

从上述描述中可明显看出,根据实施方案的用于车辆的天然橡胶组合物可以获得以下效果。首先,可以通过向天然橡胶组合物中以适当的比例添加炭黑、硫交联剂、促进剂和活化剂来改进车辆的乘坐舒适性和操作性(R&H)以及部件的隔振性、耐久性和耐热性。

另外,即使在部件长期老化之后,部件的特性变化也可以维持小于30%,从而改进VDS质量指标。

尽管已经示出和描述了本公开的一些实施方案,但是本领域技术人员将理解,在不脱离本公开的原理和精神的情况下,可以对这些实施方案进行改变,本公开的范围限定于权利要求书及其等同形式中。

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