一种橡胶组合物和硫化橡胶及其应用_2

文档序号:8538235阅读:来源:国知局
分析硫化橡胶的常温力学性能,拉伸强度、100%定伸应力、扯断伸长率和撕裂强度。数值越大说明材料的力学性能越好。
[0035]采用压缩永久变形器测试分析硫化橡胶的压缩永久变形(70°C X22h)性能。数值越大说明材料的压缩永久变形性能越不好。
[0036]根据汽车行业标准QC/T703-2004采用人工法进行气味性评价。数值越大说明复合材料的气味越大。
[0037]采用气相色谱检测亚硝胺含量。数值越大说明复合材料的亚硝胺含量越多。
[0038]采用螺杆挤出机对复合材料的挤出性能测试分析。外观照片表面光滑,说明复合材料的挤出性能较好。
[0039]实施例1
[0040]本实施例用于说明本发明提供的橡胶组合物和硫化橡胶。
[0041]在双辊筒炼胶机上将橡胶组合物Al于温度35±5°C进行混炼均匀,再将混炼得到的共混物在液压平板硫化机上以温度为160°C、压力为SMPa模压30分钟,获得硫化橡胶BI。该橡胶组合物Al含有乙丙橡胶(乙丙橡胶中乙烯结构单元的含量为61重量%、第三单体的含量为5.5重量% ;所述乙丙橡胶的重均分子量为30万,所述第三单体为ENB) 100质量份、纳米活性氧化锌(平均粒径为30nm)5质量份、硬脂酸I质量份、炭黑120质量份、石蜡油80质量份、纳米活性碳酸钙(平均粒径为25nm) 60质量份、纳米活性氧化镁(平均粒径为20nm) 6质量份、聚乙二醇(重均分子量为4000,羟值30mgK0H/g) 3质量份、促进剂TDEC为
1.2质量份、促进剂TE为1.2质量份、促进剂ZDBP为8质量份和预分散硫黄S-80为1.5质量份。
[0042]将硫化橡胶BI进行测试评价,结果如下:正硫化时间T9tl为9:56min (即表示9分56秒,下同);常温下的拉伸强度为9.6MPa,100%定伸应力为2.8MPa,扯断伸长率为343%,撕裂强度为19KN/m,压缩永久变形为12%。气味性(< 2):1级。亚硝胺含量:未检出。图1为硫化橡胶BI的挤出产品,外观平滑无缺陷,说明加工性能良好。
[0043]实施例2
[0044]本实施例用于说明本发明提供的橡胶组合物和硫化橡胶。
[0045]在双辊筒炼胶机上将橡胶组合物A2于温度35±5°C进行混炼均匀,再将混炼得到的共混物在液压平板硫化机上以温度为150°C、压力为1MPa模压40分钟,获得硫化橡胶B2。该橡胶组合物A2含有乙丙橡胶(乙丙橡胶中乙烯结构单元的含量为50重量%、第三单体的含量为4重量% ;所述乙丙橡胶的重均分子量为20万,所述第三单体为ENB) 100质量份、纳米活性氧化锌(平均粒径为50nm) 3质量份、硬脂酸I质量份、炭黑40质量份、石蜡油20质量份、纳米活性碳酸钙(平均粒径为1nm) 120质量份、纳米活性氧化镁(平均粒径为30nm)20质量份、聚乙二醇(重均分子量为3500,羟值26mgK0H/g) I质量份、促进剂TDEC为0.2质量份、促进剂TE为2.0质量份、促进剂ZDBP为2质量份和预分散硫黄S-80为0.5质量份。
[0046]将硫化橡胶B2进行测试评价,结果如下:正硫化时间T9tl为25:34min ;常温下的拉伸强度为7.8MPa,100%定伸应力为2.9MPa,扯断伸长率为256%,撕裂强度为17KN/m,压缩永久变形为10%。气味性(< 2):1级。亚硝胺含量:未检出。图2为硫化橡胶B2的挤出产品,外观平滑无缺陷,说明加工性能良好。
[0047]实施例3
[0048]本实施例用于说明本发明提供的橡胶组合物和硫化橡胶。
[0049]在双辊筒炼胶机上将橡胶组合物A3于温度35±5°C进行混炼均匀,再将混炼得到的共混物在液压平板硫化机上以温度为140°C、压力为5MPa模压50分钟,获得硫化橡胶B3。该橡胶组合物A3含有乙丙橡胶(乙丙橡胶中乙烯结构单元的含量为70重量%、第三单体的含量为6重量% ;所述乙丙橡胶的重均分子量为40万,所述第三单体为ENB) 100质量份、纳米活性氧化锌(平均粒径为1nm) 10质量份、硬脂酸I质量份、炭黑200质量份、石腊油150质量份、纳米活性碳酸钙(平均粒径为40nm)20质量份、纳米活性氧化镁(平均粒径为1nm) 2质量份、聚乙二醇(重均分子量为4400,羟值32mgK0H/g)10质量份、促进剂TDEC为2.0质量份、促进剂TE为0.2质量份、促进剂ZDBP为10质量份和预分散硫黄S-80为2质量份。
[0050]将硫化橡胶B3进行测试评价,结果如下:正硫化时间T9tl为33:56min ;常温下的拉伸强度为10.1MPa, 100%定伸应力为5.3MPa,扯断伸长率为206%,撕裂强度为16KN/m,压缩永久变形为13%。气味性(< 2):1级。亚硝胺含量:未检出。图3为硫化橡胶B3的挤出产品,外观平滑无缺陷,说明加工性能良好。
[0051]实施例4
[0052]在双辊筒炼胶机上将橡胶组合物A4于温度35±5°C进行混炼均匀,再将混炼得到的共混物在液压平板硫化机上以温度为160°C、压力为SMPa模压30分钟,获得硫化橡胶B4。该橡胶组合物A4含有乙丙橡胶(乙丙橡胶中乙烯结构单元的含量为61重量%、第三单体的含量为5.5重量% ;所述乙丙橡胶的重均分子量为30万,所述第三单体为ENB) 100质量份、纳米活性氧化锌(平均粒径为30nm)2质量份、硬脂酸I质量份、炭黑230质量份、石蜡油160质量份、纳米活性碳酸钙(平均粒径为25nm)15质量份、纳米活性氧化镁(平均粒径为20nm) I质量份、聚乙二醇(重均分子量为4000,羟值30mgK0H/g) 11质量份、促进剂TDEC为
2.2质量份、促进剂TE为0.2质量份、促进剂ZDBP为11质量份和预分散硫黄S-80为2.2质量份。
[0053]将硫化橡胶B4进行测试评价,结果如下:正硫化时间T9tl为24:56min ;常温下的拉伸强度为6.6MPa,100%定伸应力为5.9MPa,扯断伸长率为143%,撕裂强度为12KN/m,压缩永久变形为14%。气味性(< 2):1级。亚硝胺含量:未检出。图4为硫化橡胶B4的挤出产品,外观平滑无缺陷,说明加工性能良好。
[0054]从以上实施例的数据结果可以看出,本发明提供的橡胶组合物中使用不含毒性的原材料,可以用于生产绿色乘用汽车橡胶密封条,满可以足乘用汽车橡胶密封条生产要求达到的物理性能和加工性能。相比于实施例4,实施例1-3采用本发明特定含量的促进剂可以获得物理性能更好的乘用汽车橡胶密封条。
【主权项】
1.一种橡胶组合物,该橡胶组合物含有乙丙橡胶、活化剂、增强剂、石蜡油、硫化促进剂和硫化剂,其特征在于,所述硫化促进剂为二硫代磷酸锌盐、二硫化二乙基二苯基秋兰姆和二乙基二硫代氨基甲酸碲。
2.根据权利要求1所述的橡胶组合物,其中,以100质量份的乙丙橡胶为基准,活化剂的含量为1-20质量份、增强剂的含量为20-200质量份、石蜡油的含量为20-150质量份、二硫代磷酸锌盐的含量为2-10质量份、二硫化二乙基二苯基秋兰姆的含量为0.2-2质量份、二乙基二硫代氨基甲酸碲的含量为0.2-2质量份、硫化剂的含量为0.5-2质量份。
3.根据权利要求1或2所述的橡胶组合物,其中,所述活化剂为氧化锌、氧化镁、硬脂酸和聚乙二醇中的至少一种,优选所述活化剂为氧化锌、氧化镁、硬脂酸和聚乙二醇;其中,所述氧化锌为普通氧化锌、纳米活性氧化锌和预分散氧化锌ZnO-SO中的至少一种,优选所述氧化锌为纳米活性氧化锌;所述氧化镁为普通氧化镁和/或纳米活性氧化镁。
4.根据权利要求3所述的橡胶组合物,其中,以100质量份的乙丙橡胶为基准,氧化锌的含量为3-10质量份、硬脂酸的含量为1-3质量份、聚乙二醇的含量为1-10质量份、氧化镁的含量为2-20质量份。
5.根据权利要求1或2所述的橡胶组合物,其中,所述增强剂为碳酸钙和/或炭黑,优选地,所述增强剂为碳酸钙和炭黑;所述碳酸钙为普通碳酸钙、轻质碳酸钙、重质碳酸钙和纳米活性碳酸钙中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的橡胶组合物,其中,以100质量份的乙丙橡胶为基准,碳酸钙的含量为20-120质量份、炭黑的含量为40-200质量份。
7.根据权利要求1或2所述的橡胶组合物,其中,以所述乙丙橡胶的总重量为基准,所述乙丙橡胶中乙烯结构单元的含量为50-70重量%,第三单体的含量为4-6重量% ;所述乙丙橡胶的重均分子量为20万-40万,所述第三单体为5-亚乙基-2-降冰片烯。
8.根据权利要求1所述的橡胶组合物,其中,所述硫化剂为普通硫黄、不溶性硫黄IS60-10和预分散硫黄S-80中的至少一种,优选所述硫化剂为预分散硫黄S-80。
9.一种硫化橡胶,该硫化橡胶由权利要求1-8中任意一项所述的橡胶组合物经混炼和硫化制得,所述硫化的条件包括:硫化的温度为140-160°C,硫化的压力为5-10MPa,硫化的时间为10-50分钟。
10.权利要求9所述的硫化橡胶在乘用汽车密封条中的应用。
【专利摘要】本发明公开了橡胶组合物,该橡胶组合物含有乙丙橡胶、活化剂、增强剂、石蜡油、硫化促进剂和硫化剂,其特征在于,所述硫化促进剂为二硫代磷酸锌盐、二硫化二乙基二苯基秋兰姆和二乙基二硫代氨基甲酸碲。该橡胶组合物无有毒性原材料,有良好的物理性能、加工性能和气味性,可以用于生产绿色乘用汽车橡胶密封条。
【IPC分类】C08K5-39, C08K5-40, C08K13-02, C08K3-04, C08L23-16, B29C35-02, C08K3-06, C08K5-5398, C08K3-26
【公开号】CN104861307
【申请号】CN201410059998
【发明人】李静, 赵青松, 王丽丽, 曲亮靓, 李传清, 解希铭, 刘苹, 刘翠云, 乔勋昌, 李绍宁
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司北京化工研究院
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2014年2月21日
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