[发明专利]一种用于橡胶空气弹簧的磁敏橡胶组合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于橡胶空气弹簧的磁敏橡胶组合物及其制备方法，以重量配比计，其组分包括基体橡胶100份、活性剂2～8份、炭黑0～50份、白炭黑0～20份、硅烷偶联剂0～4份、促进剂1～3份、防老剂3～6份、硫化剂1～2份、改性铁磁性粒子200～600份、自修复剂1～10份。其中，基体橡胶由天然橡胶或氯丁橡胶或氢化丁腈橡胶组成；活性剂由纳米氧化锌和硬脂酸组成；白炭黑为高分散型沉淀法白炭黑；硅烷偶联剂为液体硅烷偶联剂Si‑69；促进剂为促进剂CBS；防老剂为防老剂6PPD及防老剂RD并用；硫化剂为硫黄；自修复剂为液体丁腈橡胶‑酚醛树脂。本申请的磁敏橡胶组合物拉伸强度达15MPa以上，扯断伸长率400％以上。

技术领域

本发明涉及一种磁敏橡胶，包括由改性羰基铁粉、自修复剂组成的橡胶组合物，特别是涉及一种用于橡胶空气弹簧的磁敏橡胶组合物。

具体而言，本发明涉及一种主要由改性羰基铁粉、自修复剂组成的用于橡胶空气弹簧的磁敏橡胶组合物及其制备方法。

背景技术

随着科学技术的不断发展与进步，机械设备从被动控制逐步转向主动控制，磁敏橡胶就是一类主动控制的智能材料。磁敏橡胶是微纳米级磁粉增强的橡胶复合材料，在磁场的作用下，其刚度与阻尼发生毫秒级的可控响应，克服了磁流变液沉降的瓶颈难题，在减震、隔振、主动控制等领域有着广阔的应用前景。例如，汽车的“新四化”(电动化、智能化、网联化、共享化)及新能源汽车的发展(电动车电池模组在路谱作用下会发生松动、短路、断路，影响汽车安全，新能源汽车的电机、控制器等电子装置对减震提出了更苛刻的要求)对磁敏橡胶主动减震来说都是一种全新的驱动；但磁敏橡胶的致命问题是拉伸强度低，耐疲劳性能差，其耐疲劳机理与抗疲劳的材料研制与工艺控制尚未有可行的学术思路。

发明内容

本发明的任务在于提供一种具有优异的材料力学性能、良好的加工工艺性能、具有磁流变效应的复合材料，用于主动减震器。

其技术解决方案是：

本发明公开了一种用于橡胶空气弹簧的磁敏橡胶组合物，以重量配比计，其组分包括基体橡胶100份、活性剂2～8份、炭黑0～50份、白炭黑0～20份、硅烷偶联剂0～4份、促进剂1～3份、防老剂3～6份、硫化剂1～2份、改性铁磁性粒子200～600份、自修复剂1～10份。其中，基体橡胶由天然橡胶或氯丁橡胶或氢化丁腈橡胶组成；活性剂由纳米氧化锌和硬脂酸组成；白炭黑为高分散型沉淀法白炭黑；硅烷偶联剂为液体硅烷偶联剂Si-69；促进剂为促进剂CBS；防老剂为防老剂6PPD及防老剂RD并用；硫化剂为硫黄。

作为优选，所述用于橡胶空气弹簧的磁敏橡胶组合物，以重量份数计，其组分包括：

基体橡胶100份、活性剂2～8份、炭黑0～50份、白炭黑0～20份、硅烷偶联剂0～4份、促进剂1～3份、防老剂3～6份、硫化剂1～2份、改性铁磁性粒子200～600份、自修复剂1～10份。

作为优选，所述用于橡胶空气弹簧的磁敏橡胶组合物，以重量份数计，其组分包括：

基体橡胶100份、活性剂5份、白炭黑10份、炭黑40份、硅烷偶联剂2份、促进剂3份、防老剂4份、硫化剂2份、改性铁磁性粒子400份、自修复剂6份。

作为优选，所述活性剂中，纳米氧化锌为2-4份，其余为硬脂酸。

作为优选，所述纳米氧化锌，包括80％粒径为100nm以下的一次粒子和20％粒径为100nm以上的一次粒子。

作为优选，所述白炭黑的用氮气测定的BET表面积为120～200m²/g，邻苯二甲酸二丁酯吸收值为2.00～3.50cm³/g，并且当该白炭黑分散在水中形成5％的水溶液时其pH值为5.0～8.0。

作为优选，所述改性铁磁性粒子为乙烯基三甲氧基硅烷改性的羰基铁粉。