[发明专利]一种橡胶材料及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及一种橡胶材料及其制备方法和用途，其按重量份计由以下原料组成三元乙丙橡胶60‑100重量份，充油乙丙橡胶30‑40重量份，炭黑40‑50重量份，白炭黑5‑15重量份，软化油30‑50重量份，防老剂0.1‑5重量份，活性氧化锌1‑10重量份，硬脂酸0.01‑1重量份，流动分散剂0.1‑5重量份，BIBP类过氧化物0.1‑5重量份，硫磺0.01‑1重量份。所述橡胶材料由各原料先后分批混合后密炼、开炼获得。本发明所述橡胶材料采用独特配方设计，使得材料的动静刚度比为小于3，可满足弹性缓冲制件的制备要求，同时静刚度在25±3N/mm范围，耐疲劳性能佳，材料强度和抗撕裂性能好。

技术领域

本发明涉及功能材料制备技术，尤其是一种橡胶材料及其制备方法和用途。

背景技术

减震橡胶是防止震动、冲击的传递或起缓冲作用的硫化橡胶制品，广泛应用与汽车、桥梁及高铁动车行业。为了描述减震橡胶的动态回弹性，引入动静刚度比，即橡胶类弹性材料动态模量与静态模量的比值，该比值越大，说明减震效果越差，在高频下橡胶越难变形，无法对路面的震动进行有效传递，直接传导到车身，比值越小，说明高频(在车上就是高速)减震效果越好，高频下与低频下的反作用力接近，理想的动静刚度比为1，因此，针对减震需求产品，在静刚度确定的情况下，动静刚度比越小越好。

中国发明专利申请CN109400979A公开了一种高疲劳寿命橡胶减震材料，由以下重量份数的组分混炼硫化得到：天然橡胶：70～100份；反式丁二烯异戊二烯共聚橡胶：5～30份；炭黑：30～70份；氧化锌：2～8份；硬脂酸：0.5～5份；防老剂：1～5份；促进剂：0.5～3份；硫磺：1～5份；微晶蜡：1～5份；其他助剂：0～5份。该方案通过在原有纯NR配方体系下少量的取代NR，硫化胶的动静刚度比也略有降低，从1.15降低到1.01～1.09，从而减震性能改善。然而，该材料的耐温及耐老化性能较差，不适合汽车吊耳产品。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种橡胶材料，其动静刚度比小于3，满足制备汽车吊耳的使用需求。

另一方面，对产品而言，动刚度和静刚度同等重要，一般是同时提要求，静刚度根据设计要求一般是一个定值，保证橡胶产品使用中有足够的力学性能又能相对容易传导变形。例如对汽车吊耳，其静刚度一般要求在15-30N/mm。静刚度过大，橡胶不容易变形，起不到减震效果，静刚度过小，橡胶产生的变形过大，耐疲劳变差，甚至对排气管不能有效的固定。而动刚度则越小越好。

本发明还提供所述橡胶材料的制备方法，通过硬脂酸和活性氧化锌配合使用，起到分散原料和防焦烧作用，同时配合硬脂酸皂类物质，提高填料在橡胶中分散性，改善混合料的流动性，使得产品的加工性能优良，便于生产制备。

本发明还保护所述橡胶材料的用途，用于制备弹性缓冲制件，尤其是汽车吊耳。

本发明中，三元乙丙橡胶优选为朗盛EPDM 8550C,门尼80(125摄氏度)乙烯含量48wt％，三单体含量5.5wt％，高门尼以及低乙烯含量赋予配方足够的弹性，为配方的主胶。

充油乙丙橡胶优选为韩国锦湖充油乙丙橡胶KEP980，冲油份数75份，用来改善配方耐疲劳特性及强度。

软化油用于改善橡胶的加工性能和混炼性能，可以增加胶料的塑性，降低胶料粘度和混炼时的温度，改善分散性与混合性。

炭黑起填充和补强的作用，优选为N550和N774配合，选择粒径较大的炭黑填充是为了保证硫化后胶料的回弹性。

白炭黑起填充和补强作用，但在一定程度会降低配方的回弹，因此其用量不超过15重量份，从而改善胶料的抗撕裂性以及耐疲劳开裂性能，同时不降低回弹性能。

活性氧化锌是硫化活性剂，提高硫化胶热稳定性，减少和缩短硫化时间，提高硫化效率。硬脂酸和活性氧化锌配合使用，起到硫化活性剂的作用。