一种填充改性玄武岩纤维制备汽车主驱动密封橡胶件的方法技术

本发明专利技术公开了一种填充改性玄武岩纤维制备汽车主驱动密封橡胶件的方法，将钛酸酯偶联剂用乙酸乙酯稀释，向其中加入醋酸预处理的玄武岩纤维，高速搅拌后，抽滤、烘干得钛酸酯偶联改性的玄武岩纤维；向离子液体中加入乙醇，磁力搅拌后，边搅拌边缓慢加入炭黑‑乙醇混合液中，加热超声处理，再鼓风干燥得离子液体改性炭黑；将三元乙丙橡胶投入开放式炼胶机中进行碾压，加入环烷油、氧化锌、硫磺、硬脂酸、防老化剂、促进剂、有机化改性纳米二氧化硅、聚丙烯酸铅粉体及钛酸酯偶联改性的玄武岩纤维、离子液体改性炭黑，继续混合，进行切割翻炼，经薄通5遍，混合分散均匀，得到混炼胶；将其在橡胶平板硫化机上硫化成型，得到汽车主驱动密封橡胶件。

A Method of Preparing Automotive Main Drive Sealing Rubber Parts by Filling Modified Basalt Fiber

The invention discloses a method for preparing automobile main drive sealing rubber parts by filling modified basalt fibers, diluting titanate coupling agent with ethyl acetate, adding acetic acid pretreated basalt fibers to it, filtering and drying at high speed to obtain titanate coupling modified basalt fibers, adding ethanol to ionic liquids, magnetic stirring, slowly adding while stirring. In the mixed solution of carbon black and ethanol, ionic liquid modified carbon black was obtained by heating ultrasonic treatment and air drying; EPDM rubber was put into an open rubber mixer for rolling, adding naphthene oil, zinc oxide, sulfur, stearic acid, anti-aging agent, accelerator, organically modified nano-silica, lead polyacrylate powder and titanate coupling modified basalt fiber, ionic liquid. Modified carbon black was mixed continuously, and then cut and refining. After 5 times thinning, the mixture was evenly dispersed, and the rubber was vulcanized on the rubber flat vulcanizer to form the main drive sealing rubber parts of the automobile.

【技术实现步骤摘要】
一种填充改性玄武岩纤维制备汽车主驱动密封橡胶件的方法
本专利技术属于汽车橡胶件领域，具体涉及一种填充改性玄武岩纤维制备汽车主驱动密封橡胶件的方法。
技术介绍
玄武岩纤维作为一种新型的绿色环保材料不仅有着良好的力学性能，耐高温，优异的稳定性，良好的耐化学性，易于加工，无毒，环保和廉价，而且具备了良好的低滚动阻力。将玄武岩纤维用于天然橡胶可以有效降低复合材料的损耗因子，但是由于玄武岩纤维表面亲水疏油的特点，与基体的结合力弱，在橡胶中易团聚。为了在降低损耗因子的同时提高复合材料的力学性能需要对玄武岩纤维进行改性。纳米二氧化硅具有良好的化学惰性、相容性、稳定性等优点，应用广泛。但是纳米二氧化硅也有其缺点，尤其是其分散困难，与基体相容性差，从而影响填充效果，限制了其应用，因此需要对其改性。纳米二氧化硅表面带有大量活性硅基团，有利于进行接枝改性。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种填充改性玄武岩纤维制备汽车主驱动密封橡胶件的方法，依照该方法制备的密封橡胶件具有优异的力学性能和屏蔽性能。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种填充改性玄武岩纤维制备汽车主驱动密封橡胶件的方法，其特征在于，包括如下步骤，下述原料按重量份计：（1）玄武岩纤维的钛酸酯改性方法：将0.18-0.45份钛酸酯偶联剂用溶剂乙酸乙酯稀释，再将6-9份醋酸预处理的玄武岩纤维加入其中，高速搅拌2-3h后，抽滤、烘干，得到钛酸酯偶联改性的玄武岩纤维；（2）离子液体改性炭黑的制备：向63-77份炭黑中加入乙醇，置于60-65℃水浴中加热30-40min，得到炭黑-乙醇混合液；向6.3-7.7份离子液体BMI中加入乙醇，磁力搅拌30-40min后，边搅拌边缓慢加入炭黑-乙醇混合液中，在60-65℃下加热超声处理2-3h，再于60-65℃下鼓风干燥，得到离子液体改性炭黑；采用离子液体BMI湿法改性炭黑，对炭黑的分散性改善好，离子液体使得硫化试样的交联密度有较大程度提高，拉伸强度、撕裂强度提升，对耐磨性有一定改善；（3）汽车主驱动密封橡胶件的制备：将90-110份三元乙丙橡胶投入开放式炼胶机中进行碾压，加入13.5-16.5份环烷油、4.5-5.5份氧化锌、1.35-1.65份硫磺、0.9-1.1份硬脂酸、0.45-0.55份防老化剂、0.45-0.55份促进剂CZ、3-4份有机化改性纳米二氧化硅、20-25份聚丙烯酸铅粉体及(1)、(2)中所得物料，继续混合，进行切割翻炼，经薄通5遍，混合分散均匀，得到混炼胶；将其在橡胶平板硫化机上硫化成型，得到汽车主驱动密封橡胶件；以甲苯为溶剂，用HK570对纳米二氧化硅进行表面接枝有机化改性，制得的粒子偶联剂接枝量高，在橡胶中的分散性较好，对橡胶的改性效果有明显提高。进一步的，步骤（1）中玄武岩纤维的醋酸预处理方法：将6-9份玄武岩纤维放于丙酮溶液中，低速磁力搅拌1-2h除杂，抽滤、放入60-65℃烘箱中烘40-48h，再放入1mol/L的冰醋酸中，机械搅拌分散1-2h，取出，抽滤、洗净，于60-65℃烘箱中烘干40-48h，得到醋酸预处理的玄武岩纤维。进一步的，步骤（3）中纳米二氧化硅表面接枝改性方法：将130-140份甲苯、0.6-0.7份三乙胺、0.6-0.7份KH570混合搅拌得组分A，将3-4份二氧化硅和130-170份甲苯超声分散30-40min后，加入到组分A中，在60-65℃下搅拌回流反应10-12h后，离心5-10min，倒掉上清液，用无水乙醇离心清洗后，加入去离子水中，超声分散，冷冻干燥得有机化改性纳米二氧化硅。进一步的，步骤（3）中聚丙烯酸铅粉体的制备：向20-25份氧化铅中缓慢加入10-20份丙烯酸与乙醇1:1的混合溶液，在60-65℃水浴中磁力搅拌反应1-2h后，滤去不溶物，缓慢加入0.2-0.3份引发剂偶氮二异丁腈，过滤、干燥得聚丙烯酸铅粉体。进一步的，步骤（3）中硫化温度为160-190℃，硫化压力为5-10MPa，硫化时间为30-35min。本专利技术相比现有技术具有以下优点：先采用醋酸预处理改性玄武岩纤维，醋酸预处理对玄武岩纤维复合材料的整体力学性能都有所提高，醋酸预处理可以提高玄武岩纤维的分散性，一方面减小炭黑填料网络结构形成，减少了破坏其网络结构所消耗的能量，另一方面增加了纤维的表面粗糙度，提高纤维和基体的相互作用阻碍了基体大分子之间的内摩擦；再使用钛酸酯偶联剂改性醋酸预处理的玄武岩纤维，可以有效降低复合材料的滚动阻力，提高热稳定性。具体实施方式实施例1一种填充改性玄武岩纤维制备汽车主驱动密封橡胶件的方法，其特征在于，包括如下步骤，下述原料按重量份计：（1）玄武岩纤维的钛酸酯改性方法：将0.18份钛酸酯偶联剂用溶剂乙酸乙酯稀释，再将6份醋酸预处理的玄武岩纤维加入其中，高速搅拌2h后，抽滤、烘干，得到钛酸酯偶联改性的玄武岩纤维；其中，玄武岩纤维的醋酸预处理方法：将6份玄武岩纤维放于丙酮溶液中，低速磁力搅拌1h除杂，抽滤、放入60℃烘箱中烘48h，再放入1mol/L的冰醋酸中，机械搅拌分散1h，取出，抽滤、洗净，于60℃烘箱中烘干48h，得到醋酸预处理的玄武岩纤维；（2）离子液体改性炭黑的制备：向63份炭黑中加入乙醇，置于60℃水浴中加热40min，得到炭黑-乙醇混合液；向6.3份离子液体BMI中加入乙醇，磁力搅拌30min后，边搅拌边缓慢加入炭黑-乙醇混合液中，在60℃下加热超声处理3h，再于60℃下鼓风干燥，得到离子液体改性炭黑；（3）汽车主驱动密封橡胶件的制备：将90份三元乙丙橡胶投入开放式炼胶机中进行碾压，加入13.5份环烷油、4.5份氧化锌、1.35份硫磺、0.9份硬脂酸、0.45份防老化剂、0.45份促进剂CZ、3份有机化改性纳米二氧化硅、20份聚丙烯酸铅粉体及(1)、(2)中所得物料，继续混合，进行切割翻炼，经薄通5遍，混合分散均匀，得到混炼胶；将其在橡胶平板硫化机上硫化成型，得到汽车主驱动密封橡胶件；其中，纳米二氧化硅表面接枝改性方法：将130份甲苯、0.6份三乙胺、0.6份KH570混合搅拌得组分A，将3份二氧化硅和130份甲苯超声分散30min后，加入到组分A中，在60℃下搅拌回流反应12h后，离心5min，倒掉上清液，用无水乙醇离心清洗后，加入去离子水中，超声分散，冷冻干燥得有机化改性纳米二氧化硅；聚丙烯酸铅粉体的制备：向20份氧化铅中缓慢加入10份丙烯酸与乙醇1:1的混合溶液，在60℃水浴中磁力搅拌反应2h后，滤去不溶物，缓慢加入0.2份引发剂偶氮二异丁腈，过滤、干燥得聚丙烯酸铅粉体；硫化温度为160℃，硫化压力为5MPa，硫化时间为35min。实施例2一种填充改性玄武岩纤维制备汽车主驱动密封橡胶件的方法，其特征在于，包括如下步骤，下述原料按重量份计：（1）玄武岩纤维的钛酸酯改性方法：将0.45份钛酸酯偶联剂用溶剂乙酸乙酯稀释，再将9份醋酸预处理的玄武岩纤维加入其中，高速搅拌3h后，抽滤、烘干，得到钛酸酯偶联改性的玄武岩纤维；其中，玄武岩纤维的醋酸预处理方法：将9份玄武岩纤维放于丙酮溶液中，低速磁力搅拌2h除杂，抽滤、放入65℃烘箱中烘40h，再放入1mol/L的冰醋酸中，机械搅拌分散2h，取出，抽滤、洗净，于65℃烘箱中烘干40h，得到醋酸预处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种填充改性玄武岩纤维制备汽车主驱动密封橡胶件的方法，其特征在于，包括如下步骤，下述原料按重量份计：（1）玄武岩纤维的钛酸酯改性方法：将0.18‑0.45份钛酸酯偶联剂用溶剂乙酸乙酯稀释，再将6‑9份醋酸预处理的玄武岩纤维加入其中，高速搅拌2‑3h后，抽滤、烘干，得到钛酸酯偶联改性的玄武岩纤维；（2）离子液体改性炭黑的制备：向63‑77份炭黑中加入乙醇，置于60‑65℃水浴中加热30‑40min，得到炭黑‑乙醇混合液；向6.3‑7.7份离子液体BMI中加入乙醇，磁力搅拌30‑40min后，边搅拌边缓慢加入炭黑‑乙醇混合液中，在60‑65℃下加热超声处理2‑3h，再于60‑65℃下鼓风干燥，得到离子液体改性炭黑；（3）汽车主驱动密封橡胶件的制备：将90‑110份三元乙丙橡胶投入开放式炼胶机中进行碾压，加入13.5‑16.5份环烷油、4.5‑5.5份氧化锌、1.35‑1.65份硫磺、0.9‑1.1份硬脂酸、0.45‑0.55份防老化剂、0.45‑0.55份促进剂CZ、3‑4份有机化改性纳米二氧化硅、20‑25份聚丙烯酸铅粉体及(1)、(2)中所得物料，继续混合，进行切割翻炼，经薄通5遍，混合分散均匀，得到混炼胶；将其在橡胶平板硫化机上硫化成型，得到汽车主驱动密封橡胶件。...

【技术特征摘要】
1.一种填充改性玄武岩纤维制备汽车主驱动密封橡胶件的方法，其特征在于，包括如下步骤，下述原料按重量份计：（1）玄武岩纤维的钛酸酯改性方法：将0.18-0.45份钛酸酯偶联剂用溶剂乙酸乙酯稀释，再将6-9份醋酸预处理的玄武岩纤维加入其中，高速搅拌2-3h后，抽滤、烘干，得到钛酸酯偶联改性的玄武岩纤维；（2）离子液体改性炭黑的制备：向63-77份炭黑中加入乙醇，置于60-65℃水浴中加热30-40min，得到炭黑-乙醇混合液；向6.3-7.7份离子液体BMI中加入乙醇，磁力搅拌30-40min后，边搅拌边缓慢加入炭黑-乙醇混合液中，在60-65℃下加热超声处理2-3h，再于60-65℃下鼓风干燥，得到离子液体改性炭黑；（3）汽车主驱动密封橡胶件的制备：将90-110份三元乙丙橡胶投入开放式炼胶机中进行碾压，加入13.5-16.5份环烷油、4.5-5.5份氧化锌、1.35-1.65份硫磺、0.9-1.1份硬脂酸、0.45-0.55份防老化剂、0.45-0.55份促进剂CZ、3-4份有机化改性纳米二氧化硅、20-25份聚丙烯酸铅粉体及(1)、(2)中所得物料，继续混合，进行切割翻炼，经薄通5遍，混合分散均匀，得到混炼胶；将其在橡胶平板硫化机上硫化成型，得到汽车主驱动密封橡胶件。2.根据权利要求1所述的一种填充改性玄武岩纤维制备汽车主驱动密封橡胶件的方法，其特征在于，步骤（1）中玄武岩纤维的醋酸预处理方法：...

【专利技术属性】
技术研发人员：李秀英，
申请(专利权)人：李秀英，
类型：发明
国别省市：湖南,43