【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及橡胶制品，尤其涉及一种高硬度橡胶及其制备方法。
技术介绍
1、汽车控制臂衬套通常是安装在车辆底盘中，作为连接车轮与控制臂的重要零部件，对控制车辆稳定性和乘坐舒适性起到了关键性的作用。同时，保护车辆和乘员免受路面不平坦所产生的冲击和震动。而一些液压控制臂衬套的腔室内会使用橡胶缓冲块来防止金属部件之间受到挤压而直接碰撞，起到了缓冲和减震的作用，从而保护了控制臂衬套避免受到过度冲击、挤压而损坏、失效。
2、橡胶缓冲块要实现以上的功能要求，需要很高的刚度。而橡胶从业者周知的提升刚度，必须增加橡胶的硬度。
3、采用传统的橡胶配方方案，提升橡胶硬度则需增大填充量，填充量增加，含胶率自然下降，普遍存在弹性差、成型困难及产品发脆的难题。当制品在高载荷挤压条件下使用时，易发生开裂、掉渣，影响衬套的nvh性能，导致产生异响。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种高硬度橡胶及其制备方法。本专利技术通过对采用多种补强体系协同，提高了所制备的橡胶的硬度，可以满足控制臂衬套对橡胶高硬度的要求。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、本专利技术第一方面提供了一种高硬度橡胶，按重量份数计，所述高硬度橡胶包括如下组分：天然橡胶100份、补强体系90-145份、活性防护体系8-12份、加工助剂4-14份、硫化体系9.9-13.9份；所述补强体系包括酚醛树脂和填充组分；所述活性保护体系包括氧化锌、硬脂酸、防老剂和微晶蜡；所述加工助剂包括环
4、在一些实施方式中，所述填充组分包括炭黑、白炭黑组合物中的至少一种；所述炭黑的平均氮吸附表面积s满足：s＞21×103㎡/kg；所述炭黑包括但不限于n115、n121、n220、n234、n326、n330、n339、n375、n550、n660、n683、n774中的至少一种；所述白炭黑组合物包括白炭黑和硅烷偶联剂；所述白炭黑的bet表面积和ctab表面积均＞50㎡/g；所述白炭黑包括但不限于5000gr、7000gr、9000gr、233g、1165mp、165gr中的至少一种。
5、在一些实施方式中，所述防老剂包括对苯二胺类防老剂、酮胺类防老剂中的至少一种。
6、在一些实施方式中，所述促进剂为n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺。
7、在一些实施方式中，所述亚甲基供体包括六亚甲基四胺、环六亚甲基四胺、六甲氧基甲基蜜胺中的至少一种。
8、在一些实施方式中，所述防焦剂为n-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺。
9、在一些实施方式中，所述补强体系包括30-50份酚醛树脂和40-140份炭黑。
10、在一些实施方式中，所述活性保护体系包括4-6份氧化锌、1.5-2.5份硬脂酸、1.5-8.5份防老剂和1-5份微晶蜡。
11、在一些实施方式中，所述加工助剂包括3-10份环烷烃油和1-5份脂肪酸锌盐。
12、在一些实施方式中，所述硫化体系包括2-6份硫磺、1.5-2.5份促进剂、4-6份亚甲基供体和0.75-1.25份防焦剂。
13、在一些实施方式中，所述补强体系包括30份酚醛树脂和90份炭黑。
14、在一些实施方式中，所述活性保护体系包括4份氧化锌、2份硬脂酸、3份防老剂和3份微晶蜡。
15、在一些实施方式中，所述防老剂包括2份对苯二胺类防老剂和1份酮胺类防老剂。
16、在一些实施方式中，所述加工助剂包括6份环烷烃油和3份脂肪酸锌盐。
17、在一些实施方式中，所述硫化体系包括4.375份硫磺、2份促进剂、5份亚甲基供体和1份防焦剂。
18、本专利技术的第二方面提供了一种第一方面所述高强度橡胶的制备方法，包括如下步骤：
19、s1：一段胶混炼：
20、按重量份数，将天然橡胶加入密炼机炼胶后，升温至70-90℃后加入炭黑混合70-90s，再依次加入酚醛树脂、氧化锌、硬脂酸、微晶蜡、防老剂、环烷烃油、脂肪酸锌盐，继续混合至温度达到135℃-155℃，成片冷却，得到一段胶；
21、s2：二段混炼：
22、将步骤s1的一段胶静置4-24h后，将步骤s1的一段胶加入密炼机混合35-55s，升温至70-90℃，加入硫磺、促进剂、亚甲基供体和防焦剂混炼至温度升至90-110℃后，成片出胶，冷却，得到混炼胶；
23、s3：硫化：
24、将步骤s2制备的混炼胶加入预热的注塑成型机中硫化，去掉废边，得到控制臂衬套用高硬度橡胶。
25、在一些实施方式中，步骤s1中，所述炼胶的时间为25-45s。
26、在一些实施方式中，步骤s2中，所述静置的时间为4-24h。
27、在一些实施方式中，步骤s3中，所述预热的温度为75-85℃；所述硫化的温度为160-165℃，时间为6-10min，压力为155±10bar。
28、本专利技术有益的技术效果在于：
29、本专利技术通过选择合适的橡胶，并在橡胶组合物中添加增强填充剂和增强树脂，起到增硬橡胶，且解决橡胶组合物因补强体系过多，含胶率过低而导致脆性增大等问题。
30、本专利技术利用天然橡胶与硫化体系作为初始增强体系，构建三维网状结构，提供橡胶胶体的初始硬度；进一步通过加入含酚醛树脂和炭黑的补强体系，利用炭黑或白炭黑表面大量的羟基、酸基等官能团以及本身具有的极高的比表面积/表面活性，能够与基体橡胶中的活性官能团发生反应，形成化学键和物理键，从而增加橡胶的粘附力和结合强度。同时，通过密炼机混合，炭黑可以很好的分散和填充在基体橡胶的孔隙，形成均匀的分散相或结合胶，进而增强了橡胶的硬度和密度，提高了橡胶的强度。
31、本专利技术还进一步利用酚醛树脂与亚甲基供体反应形成的树脂网络与橡胶网络的物理缠绕互穿，增加了橡胶的硬度。
32、本专利技术通过多重增硬组分协同作用，制得满足控制臂衬套的高硬度橡胶，所制备的橡胶的硬度可达90sha(49shd)以上。
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1.一种高硬度橡胶，其特征在于，按重量份数计，所述高硬度橡胶包括如下组分：天然橡胶100份、补强体系90-145份、活性防护体系8-12份、加工助剂4-14份、硫化体系9.9-13.9份；
2.根据权利要求1所述的高硬度橡胶，其特征在于，所述填充组分包括炭黑、白炭黑组合物中的至少一种；所述炭黑的平均氮吸附表面积S满足：S＞21×103㎡/kg，包括N115、N121、N220、N234、N326、N330、N339、N375、N550、N660、N683、N774中的至少一种；所述白炭黑组合物包括白炭黑和硅烷偶联剂；所述白炭黑的BET表面积和CTAB表面积均＞50㎡/g，包括5000GR、7000GR、9000GR、233G、1165MP、165GR中的至少一种；所述防老剂包括对苯二胺类防老剂、酮胺类防老剂中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的高硬度橡胶，其特征在于，所述促进剂为N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺；所述亚甲基供体包括六亚甲基四胺、环六亚甲基四胺、六甲氧基甲基蜜胺中的至少一种；所述防焦剂为N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺。
4.根据权
5.根据权利要求1所述的高硬度橡胶，其特征在于，所述补强体系包括30份酚醛树脂和90份炭黑；所述活性保护体系包括4份氧化锌、2份硬脂酸、3份防老剂和3份微晶蜡。
6.根据权利要求1所述的高硬度橡胶，其特征在于，所述防老剂包括2份对苯二胺类防老剂和1份酮胺类防老剂。
7.根据权利要求1所述的高硬度橡胶，其特征在于，所述加工助剂包括6份环烷烃油和3份脂肪酸锌盐。
8.根据权利要求1所述的高硬度橡胶，其特征在于，所述硫化体系包括4.375份硫磺、2份促进剂、5份亚甲基供体和1份防焦剂。
9.一种权利要求1-8任一项所述高强度橡胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法如下：
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种高硬度橡胶，其特征在于，按重量份数计，所述高硬度橡胶包括如下组分：天然橡胶100份、补强体系90-145份、活性防护体系8-12份、加工助剂4-14份、硫化体系9.9-13.9份；
2.根据权利要求1所述的高硬度橡胶，其特征在于，所述填充组分包括炭黑、白炭黑组合物中的至少一种；所述炭黑的平均氮吸附表面积s满足：s＞21×103㎡/kg，包括n115、n121、n220、n234、n326、n330、n339、n375、n550、n660、n683、n774中的至少一种；所述白炭黑组合物包括白炭黑和硅烷偶联剂；所述白炭黑的bet表面积和ctab表面积均＞50㎡/g，包括5000gr、7000gr、9000gr、233g、1165mp、165gr中的至少一种；所述防老剂包括对苯二胺类防老剂、酮胺类防老剂中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的高硬度橡胶，其特征在于，所述促进剂为n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺；所述亚甲基供体包括六亚甲基四胺、环六亚甲基...
【专利技术属性】
技术研发人员：王经伟，吕秀凤，李晓武，李博，
申请(专利权)人：博戈橡胶塑料无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：
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