一種汽車用耐磨減振墊材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及橡膠材料技術領域，特別是一種汽車用耐磨減振墊材料及其制備方 法。
【背景技術】
[0002] 減振橡膠制品是通過吸收或者通過制品的高阻尼作用消減由運動產生的震動，從 而達到減震的目的。減振橡膠制品中以減振墊最為常見，例如在汽車發動機工作的時候，活 塞在氣缸內的往復運動、氣缸內燃料的燃燒及其它運動部件隨活塞桿的運動均會造成發動 機劇烈振動。如果把發動機直接連接到底盤上，會使底盤也跟著震動，影響汽車的操控性及 舒適性。在汽車發動機和底盤之間安裝減振墊，以利用減振墊的彈性變形來吸收發動機產 生的震動，有利于保護發動機和提高車輛乘坐的舒適性。
[0003] 隨著現代工業的發展，人們對汽車的要求越來越嚴格，要求車輛能在各種條件下 都具有優良減振性能。減振墊作為現代汽車等工業中必不可少的零件之一，對減振墊材料 要求隨之也越來越高。目前，減振墊因為經常暴露在空氣中，受環境氣候的影響比較大。同 時隨著汽車的運動時，會在所述減振墊的徑向表面上產生極大的壓力，容易使減振墊產生 變形、老化甚至開裂等現象，從而影響減振效果，造成車輛震動，即使頻繁的更換減震墊片， 也增加了成本，更會造成用戶的不便。同時橡膠材質的減振墊在使用過程中由于摩擦產生 的熱量影響，容也易會產生龜裂，不利于橡膠材質減振墊的使用壽命。
[0004]為此，需要一種能夠解決上述問題的橡膠減振墊，而如何研究出一種橡膠減振墊 及其制備方法，使得該減振墊的減震緩沖耐磨性強、壓縮應力值適中、耐臭氧老化，以提高 汽車行駛的平衡性、舒適度和耐久壽命，這已成為目前本技術領域亟待解決的技術問題。
【發明內容】
[0005] 本發明提出了一種汽車用耐磨減振墊材料及其制備方法，所述減振墊材料具有耐 磨性強，減振效果良好及耐候性能優異，同時硬度適中、彈性好、使用壽命長。
[0006] 本發明提出的一種汽車用耐磨減振墊材料，其原料按重量份包括:丁腈橡膠40-60 份，接枝改性天然橡膠25-35份，丁苯橡膠20-30份，改性木粉8-16份，鈉基膨潤土 4-10份，超 細滑石粉5-15份，偶聯劑1-3份，納米白炭黑4-12份，輕鈣6-13份，氧化鎂3-6份，硬脂酸0.2-〇. 5份，環氧大豆油5-15份，環氧蠶蛹油酸丁酯5-15份，硫磺粉0.1-0.3份，硫化劑DCP 1.5-2 份，三烯丙基異三聚氰酸酯1-3份，促進劑CZ 0.3-0.5份，檸檬酸三丁酯0.5-1份，防老劑RD 0·3-0.6份，防老劑NBC 0· 1-0.3份，操作油5-10份。
[0007] 在【具體實施方式】中，丁腈橡膠的重量份可以為42、44、46、48、50、52、54、58、58;接 枝改性天然橡膠的重量份可以為26、27、28、29、30、31、32、33、34; 丁苯橡膠的重量份可以為 21、22、23、24、25、26、27、29;改性木粉的重量份可以為8.3、9.5、10.1、10.9、11.2、11.8、 12.4、13.5、15.6;鈉基膨潤土的重量份可以為4.5、5.5、5.8、6.3、6.9、7.5、8.3、9.2、9.6;超 細滑石粉的重量份可以為5.5、6.5、7.5、8.5、9.5、10.5、11.5、12.5、13.5、14;偶聯劑的重量 份可以為1.2、1.3、1.5、1.6、1.8、2.1、2.3、2.4、2.6、2.8;納米白炭黑的重量份可以為4.5、 5· 1、6·3、7·2、8·3、9·5、10· 1、10.9、11.2、11.8;輕鈣的重量份可以為6.5、7.5、8.5、9.5、 10.5、11.5、12.5;氧化鎂的重量份可以為3.3、3.7、4.1、4.4、4.8、5.2、5.5、5.7、5.9;硬脂酸 的重量份可以為 0·22、0·28、0·31、0·36、0·42、0·45。
[0008] 優選地，所述改性木粉的制備方法包括:將20-60目的木粉在190-230°C下加熱至 水分< 3wt%，得到干燥木粉；向所述干燥木粉中加入混勻后的丙烯酸丁酯、過氧化苯甲酰 和N，N-二甲基苯胺，在85-90°C下攪拌聚合反應l_1.5h，冷卻后得到所述改性木粉。
[0009] 優選地，所述木粉、丙烯酸丁酯、過氧化苯甲酰、N，N-二甲基苯胺的重量配比為 100:10-30:0.1-0.3:0.2-0.5〇
[0010] 優選地，所述接枝改性天然橡膠的可聚合單體為甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯 腈、醋酸乙烯酯、丙烯酰胺、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯中的一種或多種的組合物。
[0011] 優選地，所述偶聯劑為硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑和磷酸酯偶聯劑 中的一種或多種的組合物;優選為硅烷偶聯劑。
[0012] 優選地，所述操作油為石蠟油，石蠟油中的石蠟含量為65-70 %，芳烴含量為3-8%，環烷烴含量為25-30%，100°C下的運動粘度為5-20mm2/s，優選為10-20mm 2/s。
[0013]優選地，所述的汽車用耐磨減振墊材料，其原料按重量份包括:丁腈橡膠45-55份， 接枝改性天然橡膠28-33份，丁苯橡膠22-28份，改性木粉10-14份，鈉基膨潤土 6-8份，超細 滑石粉8-12份，偶聯劑1-2份，納米白炭黑7-10份，輕鈣8-11份，氧化鎂4-5份，硬脂酸0.3-〇. 4份，環氧大豆油7-12份，環氧蠶蛹油酸丁酯7-13份，硫磺粉0.2-0.3份，硫化劑DCP 1.6-1.8份，三烯丙基異三聚氰酸酯卜2份，促進劑CZ 0.4-0.5份，梓檬酸三丁酯0.7-0.9份，防老 劑RD 0.4-0.5份，防老劑NBC 0.2-0.3份、操作油7-9份。
[0014] 本發明還提出了一種上述汽車用耐磨減振墊材料的制備方法，包括如下步驟：
[0015] S1、將丁腈橡膠投入開煉機中塑煉均勻后，再依次加入接枝改性天然橡膠、丁苯橡 膠、改性木粉、鈉基膨潤土、超細滑石粉、偶聯劑、輕鈣、氧化鎂、硬脂酸、環氧大豆油、環氧蠶 蛹油酸丁酯、檸檬酸三丁酯、納米白炭黑、防老劑RD、防老劑NBC和操作油，混煉均勻，排料， 冷卻得到母煉膠；
[0016] S2、將S1得到的母煉膠投入到開煉機中，加入硫磺粉、硫化劑DCP、三烯丙基異三聚 氰酸酯和促進劑CZ，混煉均勻，出片，冷卻，得到終煉膠；
[0017] S3、將S2得到的終煉膠放入硫化機的模具內，進行硫化，硫化結束后冷卻至室溫， 脫模得到所述汽車用耐磨減振墊材料。
[0018] 優選地，所述汽車用耐磨減振墊材料的制備方法，包括如下步驟：
[0019] S1、將丁腈橡膠投入開煉機中于40-50°C下塑煉35-45min后，再依次加入接枝改性 天然橡膠、丁苯橡膠、改性木粉、鈉基膨潤土、超細滑石粉、偶聯劑、輕鈣、氧化鎂、硬脂酸、環 氧大豆油、環氧蠶蛹油酸丁酯、檸檬酸三丁酯、納米白炭黑、防老劑RD、防老劑NBC和操作油， 于90-110°C下混煉15-25min，排料，冷卻得到母煉膠；
[0020] S2、將S1得到的母煉膠投入到開煉機中，加入硫磺粉、硫化劑DCP、三烯丙基異三聚 氰酸酯和促進劑CZ，在40-60°C下混煉10_20min，出片，冷卻，得到終煉膠；
[0021 ] S3、將S2得到的終煉膠放入硫化機的模具內，控制上模溫度為180-190°C，下模溫 度為190-200°C，進行硫化，硫化結束后冷卻至室溫，脫模得到所述汽車用耐磨減振墊材料。
[0022] 本發明中，采用丁腈橡膠、接枝改性天然橡膠和丁苯橡膠作為橡膠基料，不僅互溶 性好，而且改善膠料的粘結力、剛度及交聯度，所得制品的彈性及粘結性能優異，且丁腈橡 膠本身具有優異的彈性、耐油性、耐介質及耐疲勞性，與接枝改性天然橡膠配合使用，可使 所述減振墊材料具有優異的彈性和耐磨減震性能;其中，天然橡膠由于價廉、且防震特性也 優異，同時具有良好的物理機械性能和耐油，耐燃特性，所以其適用頻率較高，本發明中通 過在天然橡膠中接枝一定含量的丙烯酸酯，賦予天然橡膠理想的物理化學性質，并最大限 度地保證了防振墊長時間下的良好彈性、變形性及耐候性;此外，本發明中為了改善減振墊 材料的耐磨特性，通過加入改性木粉、鈉基膨潤土和超細滑石粉作為補強填料，擴大了本發 明容積、降低了成本，增強了本發明的耐磨性能和抗撕裂性能，其中改性木粉通過丙烯酸丁 酯的原位聚合改性可以改善木粉與丁腈橡膠和接枝化天然橡膠等基料間的界面作用，提高 其在所述基料中的分散效果，這有利于充分發揮木粉的功能效應，在受到外界沖擊作用力 時，能有效地將載荷轉移到改性木粉上，從而大大提高了本發明的耐磨和減震能力;通過加 入一定比例的納米白炭黑，其對橡膠基料的內部結構產生影響，以此使得制品獲得所需要 的振動阻尼特性，且可保證防振墊材料的彈性穩定，增加材料的徑向強度，并使產品的防振 性能隨時間無明顯變化，延長使用壽命;本發明中還通過硫化劑DCP和硫磺粉作為硫化劑， 使基料的分子鏈起交聯反應，增加交聯密度，使減振墊性能更加優異，促進劑CZ和交