[发明专利]一种耐高温耐老化的橡胶弹簧胶料及其制备方法

说明书

本发明提出了一种耐高温耐老化的橡胶弹簧胶料，由以下原料按重量份制备而成：改性丁腈橡胶30‑45份、顺丁橡胶10‑15份、防老剂1‑5份、防护蜡0.2‑1.5份、炭黑20‑40份、玄武岩1‑3份、氢氧化铝2‑5份、膨润土1‑2份、增塑剂2‑5份、芳烃油1‑3份、分散剂1‑2份、促进剂2‑5份和氧化锌3‑5份。本发明制备方法简单，原料来源广，制得的橡胶胶料具有良好的耐老化、耐高温、阻燃、弹性、耐紫外、耐氧化、耐磨、抗疲劳等性能，力学性能优异，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种耐高温耐老化的橡胶弹簧胶料及其制备方法。

背景技术

伴随着科学技术水平的不断发展，人们对汽车的乘坐舒适性和操纵稳定性提出了越来越高的要求。汽车悬架系统直接影响车辆的平顺性，而弹簧几乎是所有悬架系统动力性能的核心。由于橡胶材料本身具有重量轻、抗冲击和易吸收高频振动等优点，加上橡胶与金属粘接技术的提高，金属与橡胶组合起来形成的金属橡胶弹簧广泛应用于汽车悬架的支撑装置。

顺丁橡胶的弹性是所有合成橡胶中最好的，同时具有滞后损失小、低温性能好、耐磨性能优异、耐屈挠性能优异、与其他弹性体相容性好等优点。但是由于存在拉伸强度和撕裂强度较低等缺点，以及容易受热、氧、紫外及应力等因素的影响，耐老化性能较差，一般不单独使用，多与改性天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶等并用。同时将顺丁橡胶与无机刚性粒子复合制备橡胶纳米复合材料，可使其这些缺点得到改善。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供一种耐高温耐老化的橡胶弹簧胶料及其制备方法，其目的在于，提供一种耐高温耐老化的橡胶弹簧胶料，通过采用纳米二氧化硅、新型阻燃剂和高岭土对天然橡胶进行改性，改善天然橡胶的耐老化和耐高温性能，具有一定的阻燃效果，进一步通过与三元乙丙橡胶和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的共混改性，改善了天然橡胶的耐磨性、抗湿滑性和力学性能。

本发明提供一种耐高温耐老化的橡胶弹簧胶料，由以下原料制备而成：改性天然橡胶、顺丁橡胶、防老剂、防护蜡、炭黑、石墨烯、玄武岩、氢氧化铝、膨润土、增塑剂、芳烃油、分散剂、促进剂和氧化锌；所述炭黑由耐磨炭黑、快压出炭黑混合而成，质量比为1:4；

所述改性天然橡胶由以下方法制备而成：

将硅烷偶联剂加入水-乙醇溶液中，在酸性条件下水解0.5h，然后加入纳米二氧化硅、新型阻燃剂和高岭土搅拌反应1.5h，减压过滤，用去离子水洗涤，得到改性剂；

采用开炼机对天然橡胶进行塑炼，依次加入改性剂、三元乙丙橡胶和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物进行混炼，最后加入硫化剂S，得到的混炼胶停放16h后再用开炼机进行开炼，最后再平板硫化机上压制即得改性天然橡胶；

所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550；

所述纳米二氧化硅、新型阻燃剂、硅烷偶联剂和高岭土的质量比为10:5:2:12；

所述改性剂、天然橡胶、三元乙丙橡胶和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的质量比为10:100:25:12。

作为本发明进一步的改进，所述新型阻燃剂由以下方法制备：将9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、碳酸钠、三聚氰酸和甲苯加入反应器，在氮气保护下，搅拌加热至90℃，回流反应5h，反应结束后，抽滤得到粗产物，并用热乙酸乙酯洗涤两次，滤液分别用溶液和蒸馏水洗涤两次和一次，有机相用无水干燥过夜，旋转蒸发除去溶剂后在乙酸乙酯中重结晶，得到产物新型阻燃剂；

所述9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、碳酸钠、三聚氰酸的物质的量之比为3.5:0.5:1。