一种低摩擦系数的天然橡胶材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种低摩擦系数的天然橡胶材料及其制备方法，涉及橡胶技术领域，由以下重量份的原料制成：天然橡胶100份、中超耐磨碳黑20～30份、高耐磨碳黑30～40份、石蜡油5～10份、间接法氧化锌3～8份、硬脂酸0.5～1.5份、防老剂3～5份、加工助剂2.5～4.5份、润滑剂3～5份、硫磺1.5～3份、促进剂1.5～3份。按照本发明配方和制备方法制成的天然橡胶材料，具有低摩擦系数的特性，配方中的各原料相互配合，能够在天然橡胶件表面形成润滑层，在机械运动过程中，减少橡胶件与金属杆件摩擦时的摩擦力，降低摩耗和摩擦噪音。

说明书

技术领域

本发明涉及橡胶技术领域，尤其涉及一种低摩擦系数的天然橡胶材料及其制备方法。

背景技术

汽车底盘减震系统是保证车身稳定驾驶舒适度的重要模块。它承受了汽车的总重量和地面的反发力，缓和不平路面对车身造成的冲击，衰减汽车行驶的振动，保持行驶的平顺性，与转向系统结合，保证汽车操纵稳定性。天然橡胶以其优越的耐疲劳性能和损耗系数小被广泛应用在底盘减震系统金属衔接部位，用于缓冲吸振。在杆件衔接处常用的是稳定杆衬套类天然橡胶制品，由于在工作过程中会有扭转运动，易出现橡胶件和金属杆件摩擦噪音产生。

随着世界各地陆续公布禁燃油车的时间，新能源汽车掀起了颠覆传统的新浪潮。电池电机替代发动机，整个动力系统噪音的减少，将给汽车底盘减震系统提出更高的要求。低摩擦系数天然橡胶材料的研发的必要性也就应运而生。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种低摩擦系数的天然橡胶材料及其制备方法。

本发明提出的一种低摩擦系数的天然橡胶材料，由以下重量份的原料制成：天然橡胶100份、中超耐磨碳黑20～30份、高耐磨碳黑30～40份、石蜡油5～10份、间接法氧化锌3～8份、硬脂酸0.5～1.5份、防老剂3～5份、加工助剂2.5～4.5份、润滑剂3～5份、硫磺1.5～3份、促进剂1.5～3份。

优选地，所述天然橡胶的拉伸强度≥19MPa。

优选地，所述润滑剂为Disflow 12MHS。

优选地，所述促进剂是由促进剂TMTD和促进剂DM中的至少一种与促进剂CZ复配组成的；优选地，促进剂中促进剂CZ的重量百分含量为60-70％。

本发明还提出了上述低摩擦系数的天然橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)混炼：按照配方备料并将所有原料送入密炼机中，通过密炼得到混炼胶；

(2)成型硫化：将混炼胶送入开炼机中进行开炼成型，再将成型后的胶料送入硫化设备中进行硫化处理，即得。

优选地，步骤(2)中，在60-70℃下开炼成型。

优选地，步骤(2)中，硫化压力为170～190Kgf/cm

有益效果：本发明通过对原料的优化选择得到一种低摩擦系数的天然橡胶材料；其中，采用不同粒径的中超耐磨炭黑和高耐磨炭黑并用，在保证加工性能的同时保持材料的高物理机械性能；所采用的润滑剂能够快速的从硫化胶料中析出，在其表面形成一个均匀、非油性、低摩擦系数的包膜；通过对促进剂的优化选择，提高材料的耐磨损性能，降低橡胶磨耗。按照本发明配方和制备方法制成的天然橡胶材料，具有低摩擦系数的特性，各原料相互配合，能够在天然橡胶件表面形成润滑层，在机械运动过程中，减少制备的稳定杆衬套橡胶件与金属杆件摩擦时的摩擦力，降低磨耗和摩擦噪音。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

一种低摩擦系数的天然橡胶材料，按照如下配方备料：天然橡胶100份、中超耐磨碳黑20份、高耐磨碳黑30份、石蜡油5份、间接法氧化锌3份、硬脂酸0.5份、防老剂3份、加工助剂2.5份、润滑剂3份、硫磺1.5份、促进剂1.5份；其中，促进剂是由促进剂TMTD与促进剂CZ复配组成的，促进剂CZ的重量百分含量为60％；润滑剂为Disflow 12MHS。

稳定杆衬套橡胶件的制备，步骤如下：

(1)混炼：将上述原料送入密炼机，通过密炼机得到混炼橡胶；

(2)成型硫化：将混炼橡胶通过开炼机在60℃下进行开炼成型，再将成型后的橡胶放入硫化设备中的模具内，在压力为180Kgf/cm

(3)修边检验：对硫化后的稳定杆衬套产品进行修边，修边后，对产品尺寸、外观进行检验，抽取5件样品分别进行硬度、低温异响性能测试，其中产品硬度为70±5度，低温异响性能测试噪音强度低于60dB的产品为合格品。

经检测，所得产品硬度为67°，强度为17.7MPa，伸长率为372％，噪音强度低于60dB，均为合格品。

实施例2

一种低摩擦系数的天然橡胶材料，按照如下配方备料：天然橡胶100份、中超耐磨碳黑25份、高耐磨碳黑35份、石蜡油7.5份、间接法氧化锌5份、硬脂酸1份、防老剂4份、加工助剂3.5份、润滑剂4份、硫磺2.25份、促进剂2.25份；其中，促进剂是由促进剂DM与促进剂CZ复配组成的，促进剂CZ的重量百分含量为65％；润滑剂为Disflow 12MHS。

稳定杆衬套橡胶件的制备，步骤如下：

(1)混炼：将上述原料送入密炼机，通过密炼机得到混炼橡胶；

(2)成型硫化：将混炼橡胶通过开炼机在60℃进行开炼成型，再将成型后的橡胶放入硫化设备中的模具内，在压力为180Kgf/cm

(3)修边检验：对硫化后的稳定杆衬套产品进行修边，修边后，对产品尺寸、外观进行检验，抽取5件样品分别进行硬度、低温异响性能测试，其中产品硬度为70±5度，低温异响性能测试噪音强度低于60dB的产品为合格品。

经检测，所得产品硬度为70°，强度为18.7MPa，伸长率为354％，噪音强度低于60dB，均为合格品。

实施例3

一种低摩擦系数的天然橡胶材料，按照如下配方备料：天然橡胶100份、中超耐磨碳黑30份、高耐磨碳黑40份、石蜡油10份、间接法氧化锌8份、硬脂酸1.5份、防老剂5份、加工助剂4.5份、润滑剂5份、硫磺3份、促进剂3份；其中，促进剂是由促进剂TMTD与促进剂CZ复配组成的，促进剂CZ的重量百分含量为70％；润滑剂为Disflow 12MHS。

稳定杆衬套橡胶件的制备，步骤如下：

(1)混炼：将上述原料送入密炼机，通过密炼机得到混炼橡胶；

(2)成型硫化：将混炼橡胶通过开炼机在60℃进行开炼成型，再将成型后的橡胶放入硫化设备中的模具内，在压力为180Kgf/cm

(3)修边检验：对硫化后的稳定杆衬套产品进行修边，修边后，对产品尺寸、外观进行检验，抽取5件样品分别进行硬度、低温异响性能测试，其中产品硬度为70±5度，低温异响性能测试噪音强度低于60dB的产品为合格品。

经检测，所得产品硬度为72°，强度为18.4MPa，伸长率为326％，噪音强度低于60dB，均为合格品。

实践证明，本发明的低摩擦系数天然橡胶材料制备的稳定杆衬套产品具有低温异响测试噪音强度低于60dB的特性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。