多级磁性编码器用磁性橡胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多级磁性编码器用磁性橡胶及其制备方法，由以下重量分数的原料制成：丁腈橡胶85～100份，硫磺1.0～3.5份，氧化锌3.5～6.5份，硬脂酸0.5～1.5份，促进剂1.0～5.0份，防老剂0.5～4.0份，炭黑38～43份，铁氧体粉末950～1000份，硅烷偶联剂4.0～6.0份，煤焦油系增塑剂16～22份。其制备方法包括配料、炼胶以及硫化几个步骤，制得的磁性橡胶磁性能良好、机械性能优的磁性橡胶，能够保证韧性的同时，具有稳定的综合性能。具有稳定的综合性能。

【技术实现步骤摘要】
多级磁性编码器用磁性橡胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种多级磁性编码器用磁性橡胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]汽车轮毂单元上连接有测速系统以便监测轮速，并控制行车。目前ABS系统传感器中最能实现轻量化的就是以磁性橡胶为主体的多级磁性编码器。通过测量环向交叉分布多对N/S极的磁性编码器在旋转时空间固定位置的磁场变化，可转换成车轮的转角与转速信息。多级磁性编码器用磁性橡胶中占比最多的组分为磁粉，其次为橡胶基材；为了保证磁性能，前者含量远大于后者，使得成品容易丧失弹性，影响结构的使用效果，降低整体结构的寿命。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种多级磁性编码器用磁性橡胶及其制备方法，该磁性橡胶磁性能良好、机械性能优的磁性橡胶，能够保证韧性的同时，具有稳定的综合性能。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了一种多级磁性编码器用磁性橡胶，由以下重量分数的原料制成：丁腈橡胶85～100份，硫磺1.0～3.5份，氧化锌3.5～6.5份，硬脂酸0.5～1.5份，促进剂1.0～5.0份，防老剂0.5～4.0份，炭黑38～43份，铁氧体粉末950～1000份，硅烷偶联剂4.0～6.0份，煤焦油系增塑剂16～22份。
[0005]这样配置的磁性橡胶，在常温下，成品的剩磁大于1600高斯，1mm气隙处的剩磁大于190高斯，内禀矫顽力大于240kA/m；使得制成的标准哑铃试片的断裂伸长率可以达到40％。
[0006]作为本专利技术的进一步设置，所述丁腈橡胶指定为ACN含量在31％～36％的耐热丁腈橡胶，此类原胶比起一般NBR材料的密封件使用的原胶，分子极性大，分子间作用力大，内聚能密度增大玻璃化转变温度、模量、气密性、强度、耐磨性、加工热性能、压缩永久变形、抗静电性、耐非极性油的能力都有所提高。
[0007]作为本专利技术的进一步设置，所述促进剂为促进剂DM、促进剂TMTD、促进剂TMTM、促进剂CZ其中的一种或几种。
[0008]作为本专利技术的进一步设置，所述防老剂为防老剂RD、防老剂DD、防老剂4010中的一种。
[0009]作为本专利技术的进一步设置，所述铁氧体粉末为锶铁氧体、钡铁氧体其中的单种或混合物。二者的矫顽力和单轴磁晶各向异性常数有较为明显的差异，因此选用的不同对成品传感器的剩余磁感应强度、矫顽力和气隙与测试结果的相关性趋势有显著影响，从而根据需求选择配置，从而提升适配性。
[0010]作为本专利技术的进一步设置，所述硅烷偶联剂为KH550、KH560、Si69、Si75中的一种。用其对主要成分铁氧体磁粉进行表面处理，保证后续炼胶过程能够分散均匀，保证磁性橡
胶的使用效果。
[0011]作为本专利技术的进一步设置，所述煤焦油系增塑剂为古马隆树脂。这里可以根据使用需求，选择不同软化点的古马隆树脂，并且由于古马隆树脂含量明显高于一般配方，可以有效改善原胶ACN含量升高带来的柔性下降，进一步保证成品传感器保有足够的韧性，不易开裂。
[0012]本专利技术还提供了一种多级磁性编码器用磁性橡胶的制备方法，包括以下步骤，步骤一，配料：现将各个所需的原料按照以下重量分数配好，丁腈橡胶85～100份，硫磺1.0～3.5份，氧化锌3.5～6.5份，硬脂酸0.5～1.5份，促进剂1.0～5.0份，防老剂0.5～4.0份，炭黑38～43份，铁氧体粉末950～1000份，硅烷偶联剂4.0～6.0份，煤焦油系增塑剂16～22份，并将铁氧体磁粉与硅烷偶联剂混合均匀备用；步骤二，炼胶：将丁腈橡胶进行塑炼，完成塑炼后加入增塑剂、硬脂酸、炭黑、磁粉与硅烷偶联剂的混合物以及防老剂进行混炼，密炼机转速为30～40r/min，初始投料密炼机的温度为30～40℃，以2～4℃/min的速度进行升温，至60～70℃时，搅拌2～5min，抽真空，维持0.5～1MPa的负压出片，出片后将胶片置于冷却机中冷却直至温度低于45℃制得到母炼胶；步骤三，硫化：将母炼胶投入到硫化机中，加入硫磺、氧化锌、促进剂混合均匀，硫化时间为10～15min，硫化温度为140～155℃，排胶，出片，冷却，静置30～35h，制得成品。这样制得的磁性橡胶，在常温下，成品的剩磁大于1600高斯，1mm气隙处的剩磁大于190高斯，内禀矫顽力大于240kA/m；并且制成的标准哑铃试片的断裂伸长率可以达到40％。
具体实施方式
[0013]本专利技术一种多级磁性编码器用磁性橡胶及其制备方法的两个实施例：分别按下表中的指定重量比例，称取原料。
[0014]组分实施例1实施例2丁腈橡胶10095硫磺2.01.8氧化锌6.56.0硬脂酸1.51.5促进剂1.82.0防老剂3.63.6炭黑4340铁氧体粉末975950硅烷偶联剂6.05.2煤焦油系增塑剂2220
[0015]上表实例1中促进剂为DM/TMTD体系，防老剂为防老剂DD，铁氧体粉末为锶铁氧体，偶联剂为Si75，增塑剂为液体古马隆树脂。
[0016]上表实例2中促进剂为TMTM/DM体系，防老剂为防老剂RD，铁氧体粉末为锶铁氧体和钡铁氧体混合物，偶联剂为Si69，增塑剂为粘性古马隆树脂。
[0017]制备过程如下：
[0018]将各个所需的原料按照重量分数配好，将铁氧体磁粉与偶联剂混合均匀备用；将
原胶进行塑炼，之后加入增塑剂、硬脂酸、炭黑、磁粉与偶联剂的混合物、防老剂进行混炼。密炼机转速为37r/min，初始投料密炼机的温度为36℃，以4℃/min的速度进行升温70℃时，继续搅拌5min，抽真空，维持负压为0.8MPa出片，之后置胶片于冷却机中冷却，胶片冷却后温度低于45℃即得到母炼胶；将母炼胶投入到硫化机中，加入硫磺、氧化锌、促进剂混合均匀，硫化时间为13min，硫化温度为147℃，排胶，出片，冷却，静置33.5h。
[0019]对两个实施例制备的磁性橡胶性能进行检测，结果如下表：
[0020]项目实施例1实施例2拉伸强度(MPa)8.0210.91断裂伸长率(％)36.7445.35邵氏硬度(HA)9294剩余磁感应强度(G)17401928内禀矫顽力(kA/m)278305
[0021]从上表中可知，两个实施例制备的磁性橡胶既具有较高的磁感应强度和矫顽力，也保证了一定的拉断强度和断裂伸长率，韧性优秀，能够满足汽车测速单元对强度和弹性的使用需求，以及对磁性能灵敏度的要求。
[0022]以上实例，只是本专利技术优选地具体实例的一种，本领域技术人员在本专利技术技术方案范围内进行的通常变化和替换都包含在本专利技术的保护范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多级磁性编码器用磁性橡胶，其特征在于：由以下重量分数的原料制成：丁腈橡胶85～100份，硫磺1.0～3.5份，氧化锌3.5～6.5份，硬脂酸0.5～1.5份，促进剂1.0～5.0份，防老剂0.5～4.0份，炭黑38～43份，铁氧体粉末950～1000份，硅烷偶联剂4.0～6.0份，煤焦油系增塑剂16～22份。2.根据权利要求1所述的多级磁性编码器用磁性橡胶，其特征在于：所述丁腈橡胶指定为ACN含量在31％～36％的耐热丁腈橡胶。3.根据权利要求1所述的多级磁性编码器用磁性橡胶，其特征在于：所述促进剂为促进剂DM、促进剂TMTD、促进剂TMTM、促进剂CZ其中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的多级磁性编码器用磁性橡胶，其特征在于：所述防老剂为防老剂RD、防老剂DD、防老剂4010中的一种。5.根据权利要求1所述的多级磁性编码器用磁性橡胶，其特征在于：所述铁氧体粉末为锶铁氧体、钡铁氧体其中的单种或混合物。6.根据权利要求1所述的多级磁性编码器用磁性橡胶，其特征在于：所述硅烷偶联剂为KH550、KH560、Si69、Si75中的一种。7.根据权利要求1所述的多级磁性编码器用磁性橡胶，其特征在于：所述煤焦...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱玉洁，
申请(专利权)人：上海人本集团有限公司，
类型：发明
国别省市：