用于汽车发动机连接衬套的耐湿热老化橡胶及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于汽车发动机连接衬套的耐湿热老化橡胶，包括生胶原料100重量份和硫磺2.0～2.5重量份，以及补强剂30～35重量份和硅烷偶联剂2～2.5重量份；以及0.8～1.2重量份的防老剂TMQ和1.8～2.2重量份的防老剂IPPD；其中，所述生胶原料为天然橡胶和异戊橡胶的共混物，且所生胶原料中，异戊橡胶的重量占比为55％～70％，余量的为天然橡胶；所述补强剂为炭黑和白炭黑的混合物，且所述补强剂中，白炭黑的重量占比为炭黑的2～2.5倍。其技术效果是：其在湿热环境下的断裂强度和断裂伸长率的衰减速率明显慢于现有的橡胶材料，从而延长了汽车发动机连接衬套的使用寿命。本发明专利技术还公开了一种用于汽车发动机连接衬套的耐湿热老化橡胶的制备方法。

Damp heat aging rubber used for automobile engine connecting bushing and preparation method thereof

The invention discloses a method for automobile engine connecting bushing heat aging resistance rubber, rubber raw materials including 100 parts by weight of sulfur and 2 to 2.5 weight portions, and a reinforcing agent 30 to 35 parts by weight of a silane coupling agent and 2 to 2.5 portions; and 0.8 to 1.2 parts by weight of antioxidant TMQ and 1.8 ~ 2.2 weight the antioxidant IPPD; among them, the raw materials for blends of natural rubber and isoprene rubber, and rubber raw materials, isoprene rubber weight accounted for 55% ~ 70%, the allowance for natural rubber; the reinforcing agent is a mixture of carbon black and silica, and the reinforcing agent the weight of white carbon black, carbon black accounted for 2 to 2.5 times. The technical effect of the utility model is that the decay rate of the breaking strength and the elongation at break under the hot and humid environment is obviously slower than that of the existing rubber material, thereby prolonging the service life of the connecting bushing of the automobile engine. The invention also discloses a method for preparing damp heat aging rubber for connecting bushings of automobile engines.

【技术实现步骤摘要】
用于汽车发动机连接衬套的耐湿热老化橡胶及制备方法
本专利技术涉及一种用于汽车发动机连接衬套的耐湿热老化橡胶及制备方法。
技术介绍
橡胶材料良好的高弹性特质使其广泛应用于汽车减振降噪的阻尼零部件之中，特别是汽车前、后悬架和底盘系统，其中汽车前悬架是连接车轮与车身的重要结构，同时连接发动机、变速箱、转向系统等零部件，其主要作用是吸收来自路面凹凸不平而引起的冲击和振动，保证车身稳定性和车内乘员的安全舒适性。汽车前悬架与发动机、变速箱之间需要一种连接衬套来吸收振动，减少因路面颠簸冲击、车辆加速和制动所带来的垂直和水平方向的振动或位移，降低对发动机及变速箱的损害，以延长发动机、变速箱的使用寿命。发动机工作时不仅会产生不同频率和振幅的振动，并且燃料燃烧和尾气排放时会产生高温，同时连接发动机与前悬架底部的位置，也会接触来自路面飞溅的雨水或积水。这种不仅要不间断吸收振动，还要长期处于高温高湿的环境，对制备连接衬套的橡胶材料需要很高的技术要求。目前，由天然橡胶、普通炭黑和硫化剂等原料所制备的传统橡胶材料，当长期处于高温高湿的环境时，高分子链段之间形成的化学键极易被破坏，同时高分子链段上的分子之间较弱共价键也会被破坏，导致链段之间的交联网络破坏、高分子链段断裂而变短，曲挠度降低，粘弹性降低，导致橡胶材料老化，最终失去吸收振动的能力，甚至发生断裂，从而给发动机和变速箱带来损害，同时影响乘员的安全舒适性。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种用于汽车发动机连接衬套的耐湿热老化橡胶及制备方法，其在湿热环境下的断裂强度和断裂伸长率的衰减速率明显慢于现有的橡胶材料，从而延长了汽车发动机连接衬套的使用寿命。实现上述目的的一种技术方案是：一种用于汽车发动机连接衬套的耐湿热老化橡胶，生胶原料100重量份和硫磺2.0～2.5重量份，其特征在于：其还包括：补强剂30～35重量份和硅烷偶联剂2～2.5重量份；以及0.8～1.2重量份的防老剂TMQ和1.8～2.2重量份的防老剂IPPD；其中，所述生胶原料为天然橡胶和异戊橡胶的共混物，且所生胶原料中，异戊橡胶的重量占比为55％～70％，余量的为天然橡胶；所述补强剂为炭黑和白炭黑的混合物，且所述补强剂中，白炭黑的重量占比为炭黑的2～2.5倍。进一步的，所述用于汽车发动机连接衬套的耐湿热老化橡胶还含有8还含有8.0～10.0重量份的环烷油和4.0～6.0重量份的氧化锌。进一步的，所述用于汽车发动机连接衬套的耐湿热老化橡胶还含2.5～3.5重量份的微晶蜡和1.5～2.5重量份的硬脂酸。更进一步的，所述用于汽车发动机连接衬套的耐湿热老化橡胶还含有活化分散剂0.5重量份。更进一步的，所述用于汽车发动机连接衬套的耐湿热老化橡胶还含有促进剂1.5～2.5重量份。进一步的，所述生胶原料中，异戊橡胶的重量占比为60％，天然橡胶的重量占比为40％。本专利技术提供的另外一种技术方案是：一种用于汽车发动机连接衬套的耐湿热老化橡胶的制备方法,包括下列步骤：第一段混炼：将天然橡胶和异戊橡胶在密炼机中混合后到生胶原料，再依次在向密炼机中加入白炭黑、炭黑、环烷油、氧化锌、防老剂IPPD和防老剂TMQ、硬脂酸、微晶蜡，进行混炼，使白炭黑、炭黑、环烷油、氧化锌、防老剂IPPD和防老剂TMQ、硬脂酸、微晶蜡在生胶原料中分散均匀后进行排胶得到生胶；第二段混炼：第一段混炼后得到的生胶停放24小时后，投入密炼机中，再加入硫磺、硅烷偶联剂、促进剂和活化分散剂，进行混炼，使硫磺、硅烷偶联剂、促进剂和活化分散剂在生胶中分散均匀，然后进行第二段混炼的排胶，出片冷却干燥，得到混炼胶；硫化：先将混炼胶在螺杆料筒中塑化，在使用注射机将塑化好的混炼胶注射入模具中进行硫化，硫化温度160-165℃，所述模具的保压压力250±25bar。进一步的，第一段混炼的混炼温度为70-80℃，第一段混炼的排胶温度为120℃。进一步的，第二段混炼的混炼温度为110℃，第二段混炼的排胶温度为110℃。进一步的，硫化前，所述混炼胶在螺杆料筒中塑化的温度为80-90℃。采用了本专利技术的一种用于汽车发动机连接衬套的耐湿热老化橡胶的技术方案，生胶原料100重量份和硫磺2.0～2.5重量份，以及补强剂30～35重量份和硅烷偶联剂2～2.5重量份；以及0.8～1.2重量份的防老剂TMQ和1.8～2.2重量份的防老剂IPPD；其中，所述生胶原料为天然橡胶和异戊橡胶的共混物，且所生胶原料中，异戊橡胶的重量占比为55％～70％，余量的为天然橡胶；所述补强剂为炭黑和白炭黑的混合物，且所述补强剂中，白炭黑的重量为炭黑的2～2.5倍。其技术效果是：其在湿热环境下的断裂强度和断裂伸长率的衰减速率明显慢于现有的橡胶材料，从而延长了汽车发动机连接衬套的使用寿命。采用了本专利技术的一种用于汽车发动机连接衬套的耐湿热老化橡胶的制备方法技术方案，包括下列步骤：第一段混炼：将天然橡胶和异戊橡胶在密炼机中混合后到生胶原料，再依次在向密炼机中加入白炭黑、炭黑、环烷油、氧化锌、防老剂IPPD和防老剂TMQ、硬脂酸、微晶蜡，进行混炼，使白炭黑、炭黑、环烷油、氧化锌、防老剂IPPD和防老剂TMQ、硬脂酸、微晶蜡在生胶原料中分散均匀后进行排胶得到生胶；第二段混炼：第一段混炼后得到的生胶停放24小时后，投入密炼机中，再加入硫磺、硅烷偶联剂、促进剂和活化分散剂，进行混炼，使硫磺、硅烷偶联剂、促进剂和活化分散剂在生胶中分散均匀，然后进行第二段混炼的排胶，出片冷却干燥，得到混炼胶；硫化：先将混炼胶在螺杆料筒中塑化，在使用注射机将塑化好的混炼胶注射入模具中进行硫化，硫化温度160-165℃，所述模具的保压压力250±25bar。其也能实现上述技术效果。具体实施方式本专利技术的专利技术人为了能更好地对本专利技术的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，进行详细地说明：本专利技术的一种用于汽车发动机连接衬套的耐湿热老化橡胶具有耐高湿且不易老化的特点。为了达成上述目的，本专利技术首先要选择合适的生胶原料，提高橡胶的耐湿热老化性能的关键在于提高橡胶分子主链段的耐湿热性能，其关键在于提高生胶原料的重均聚合度，并使生胶原料的分子量分散系数趋近于1。重均聚合度高，分子量分散系数趋近于1的生胶原料即使发生主链断裂，仍然能保证较高的曲挠度和良好的粘弹性。异戊橡胶与天然橡胶的聚合单体均为异戊二烯，但异戊橡胶由于采用了齐格勒-纳塔聚合工艺，因此其重均聚合度比天然橡胶高，分子量分散系数比天然橡胶更趋近于1，而且支链更少，因此耐湿热性能更优。但异戊橡胶屈服强度和拉伸强度比天然橡胶低，因此采用异戊橡胶和天然橡胶的共混物作为生胶原料，且生胶原料中，异戊橡胶的重量占比为55％～70％，天然橡胶材料的占比为30％～45％，这样可以在不降低橡胶强度的同时提高橡胶的耐湿热性能。其次选择与生胶原料配合的补强剂，补强剂的作用在于提高分子链段之间的连接强度，并优化橡胶的硫化体系和防护体系，改善硫化效果和耐湿热老化性能。目前橡胶中常用的补强剂为炭黑以及白炭黑。白炭黑又名纳米二氧化硅，因此相比炭黑，白炭黑表面积大，粒径更小，活性高，用白炭黑作为补强剂，硫化后的橡胶拉伸强度和撕裂强度高，耐热性能更好，但是弹性会降低，而白炭黑与炭黑共用可改善硫化后橡胶弹性降低的问题。同时白炭黑表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于汽车发动机连接衬套的耐湿热老化橡胶，生胶原料100重量份和硫磺2.0～2.5重量份，其特征在于：其还包括：补强剂30～35重量份和硅烷偶联剂2～2.5重量份；以及0.8～1.2重量份的防老剂TMQ和1.8～2.2重量份的防老剂IPPD；其中，所述生胶原料为天然橡胶和异戊橡胶的共混物，且所生胶原料中，异戊橡胶的重量占比为55％～70％，余量的为天然橡胶；所述补强剂为炭黑和白炭黑的混合物，且所述补强剂中，白炭黑的重量占比为炭黑的2～2.5倍。

【技术特征摘要】
1.一种用于汽车发动机连接衬套的耐湿热老化橡胶，生胶原料100重量份和硫磺2.0～2.5重量份，其特征在于：其还包括：补强剂30～35重量份和硅烷偶联剂2～2.5重量份；以及0.8～1.2重量份的防老剂TMQ和1.8～2.2重量份的防老剂IPPD；其中，所述生胶原料为天然橡胶和异戊橡胶的共混物，且所生胶原料中，异戊橡胶的重量占比为55％～70％，余量的为天然橡胶；所述补强剂为炭黑和白炭黑的混合物，且所述补强剂中，白炭黑的重量占比为炭黑的2～2.5倍。2.根据权利要求1所述的一种用于汽车发动机连接衬套的耐湿热老化橡胶，其特征在于：其还含有8.0～10.0重量份的环烷油和4.0～6.0重量份的氧化锌。3.根据权利要求1所述的一种用于汽车发动机连接衬套的耐湿热老化橡胶，其特征在于：其还含2.5～3.5重量份的微晶蜡和1.5～2.5重量份的硬脂酸。4.根据权利要求1所述的一种用于汽车发动机连接衬套的耐湿热老化橡胶，其特征在于：其还含有活化分散剂0.5重量份。5.根据权利要求1所述的一种用于汽车发动机连接衬套的耐湿热老化橡胶，其特征在于：其还含有促进剂2～2.5重量份。6.根据权利要求1～5中任意一项所述的一种用于汽车发动机连接衬套的耐湿热老化橡胶，其特征在于：所述生胶原料中，异戊橡胶的重量占比为60％，天然橡胶的重量占比为40％。7.一种用于汽车发动机连...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨林，谢敏，李晓武，刘涛，慕文伟，于永韦，
申请(专利权)人：博戈橡胶金属上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31