一種駕駛艙用塑料骨架定位式轉(zhuǎn)向柱密封罩及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)向柱密封罩，尤其涉及一種駕駛艙用塑料骨架定位式轉(zhuǎn)向柱密封罩 及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著汽車行業(yè)的不斷發(fā)展壯大，人們對于汽車各個組件的安全性和舒適性要求也 越來越高。駕駛艙用塑料骨架定位式轉(zhuǎn)向柱密封罩作為轉(zhuǎn)向柱穿過駕駛艙和引擎?zhèn)}之間密 封的重要組件，用以隔開車外噪音和引擎?zhèn)}噪音、灰塵。由于隨著使用時(shí)間的延長，橡膠體 不可避免的會造成永久性變形，產(chǎn)品的整體使用性能會大大的降低，由此引發(fā)轉(zhuǎn)向柱密封 罩的失效，特別是轉(zhuǎn)向柱密封罩和轉(zhuǎn)向柱之間因摩擦而產(chǎn)生的噪音問題，是車輛使用過程 中的常見問題。耐熱性差、抗變形性不足，導(dǎo)致的失效及噪音，極大地影響其使用壽命及整 車的舒適。
[0003]CN201371850Y公開了一種汽車轉(zhuǎn)向柱密封罩，該專利包括有與汽車轉(zhuǎn)向柱配套 使用的尼龍內(nèi)襯骨架，尼龍內(nèi)襯骨架中間有通孔，其上段是環(huán)形筒狀，其下端有向外的翻 邊，所述尼龍內(nèi)襯骨架外包覆有注塑成型的熱塑性彈性體，所述的尼龍內(nèi)襯骨架口部有環(huán) 臺容置帶有通孔的發(fā)泡墊。該實(shí)用新型專利采用內(nèi)襯骨架包覆熱塑性彈性體注塑成型后再 裝配發(fā)泡墊而制成，生產(chǎn)工藝簡化，產(chǎn)品合格率高，密封性好，噪音小，產(chǎn)品使用壽命長。該 已有專利橡膠材料的直角撕裂強(qiáng)度僅為25MPa。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對已有技術(shù)的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種耐熱性能好、壓縮變形小以及 撕裂強(qiáng)度高的轉(zhuǎn)向柱密封罩及其制備方法。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：
[0006] -種轉(zhuǎn)向柱密封罩，其按重量份數(shù)主要由如下原料制備得到：
[0007]
[0008]在本發(fā)明中，所述三元乙丙橡膠的含量例如為85份、90份、95份、100份、105份、 110份或115份。
[0009]在本發(fā)明中，三元乙丙橡膠（Ethylene-Propylene-DieneMonomer，EPDM)是乙稀、 丙烯以及非共輒二烯烴的三元共聚物，其最主要的特性就是優(yōu)越的耐氧化、抗臭氧和抗侵 蝕的能力。此外，由于三元乙丙橡膠屬于聚烯烴家族，它具有極好的硫化特性。而且，二烯烴 具有特殊的結(jié)構(gòu)，只有兩鍵之一的才能共聚，不飽和的雙鍵主要是作為交鏈處，另一個不飽 和的不會成為聚合物主鏈，只會成為邊側(cè)鏈，三元乙丙橡膠的主要聚合物鏈?zhǔn)峭耆柡偷摹?該特性使得三元乙丙橡膠可以抵抗熱、光和氧氣，尤其是臭氧。而且，三元乙丙橡膠本質(zhì)上 是無極性的，對極性溶液和化學(xué)物具有抗性，而且，三元乙丙橡膠還具有吸水率低、具有良 好的絕緣特性。
[0010] 在三元乙丙橡膠生產(chǎn)過程中，通過改變第三單體的數(shù)量、乙烯丙烯比、分子量及其 分布調(diào)整其特性。所述三元乙丙橡膠的第三單體非共輒二烯烴為亞乙基降冰片烯（ENB)、雙 環(huán)戊二烯（DCPD)或1，4_己二烯（HD)中的任意一種或者至少兩種的混合物。優(yōu)選地，所述 第三單體為亞乙基降冰片烯（ENB)。
[0011] 在本發(fā)明中，所述碳黑的含量例如為80份、85份、90份、95份、100份、105份或110 份。
[0012] 碳黑是橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑之一，可以增加橡膠的耐磨性。所述補(bǔ)強(qiáng)，即指能使橡膠的拉伸 強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度及耐磨耗性等獲得明顯提高。所述碳黑為碳黑N110、碳黑N220、碳黑N330、 碳黑N550、碳黑N770或碳黑N990中的任意一種或者至少兩種的混合物，進(jìn)一步優(yōu)選碳黑 N770〇
[0013]在本發(fā)明中，所述高嶺土的含量例如為6份、8份、10份、12份、14份、16份或18 份。
[0014]所述高嶺土為干法高嶺土或煅燒法超細(xì)高嶺土，優(yōu)選超細(xì)高嶺土NKL-9,其購自上 海麒祥化工有限公司。超細(xì)高嶺土NKL-9作為功能性填料，與白炭黑的補(bǔ)強(qiáng)效果相當(dāng)，并改 善膠料混煉及硫化的加工工藝性，降低橡膠制品硫化后的缺陷率。其用量應(yīng)適當(dāng)，反之則起 不到改善加工工藝性的作用。
[0015] 在本發(fā)明中，所述增塑劑的含量例如為13份、16份、19份、22份、25份或28份。
[0016] 優(yōu)選地，所述增塑劑是石蠟油，其是由石蠟基原油經(jīng)過脫脂、磺化、精制等工藝制 得的產(chǎn)品，石蠟油的鏈烷烴含量高，芳烴含量低，而且，其耐寒性好，對膠料的彈性和生熱無 不良影響，與乙丙橡膠相容性良好。優(yōu)選地，所述增塑劑為2240石蠟油、2280石蠟油或2500 油中的任意一種或者至少兩種的混合物，上述石蠟油均可以通過商購得到。所述增塑劑進(jìn) 一步優(yōu)選耐熱性優(yōu)異的2500油（購自SUNNTIXINTERNATIONALUMITED)。
[0017] 在本發(fā)明中，所述活性劑的含量例如為3. 5份、4份、4. 5份、5份、5. 5份、6份、6. 5 份、7份或7. 5份。
[0018] 鋅氧粉（即氧化鋅）是橡膠工業(yè)中最重要的無機(jī)活性劑，加入膠料后不僅能加快 硫化速度，還能提高交聯(lián)度。
[0019] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述活性劑為氧化鋅，優(yōu)選間接法氧化鋅，是執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/ T3185-92的間接法氧化鋅，優(yōu)選氧化鋅含量達(dá)到99. 8%以上的間接法氧化鋅。
[0020] 在本發(fā)明中，所述防老劑的含量例如為1. 5份、2份、2. 5份、3份或3. 5份。
[0021] 防老劑用于提高橡膠對熱、氧、臭氧、變價(jià)金屬離子、機(jī)械應(yīng)力、光和高能射線的作 用，以及其它化學(xué)物質(zhì)和霉菌等的侵蝕的抵抗作用，延緩或抑制老化過程，從而延長橡膠及 其制品的貯存期和使用壽命。
[0022] 本發(fā)明選用抗熱氧老化和抗屈撓龜裂性能優(yōu)異的防老劑并用，如抗熱氧老化 的喹啉類防老劑RD(2, 2, 4-三甲基-1，2-二氫化喹啉）和抗屈撓龜裂的苯胺類防老劑 KY-405 (4, 4'-二（苯基異丙基）二苯胺）。本發(fā)明的防老劑可以通過商購得到。
[0023] 在本發(fā)明中，所述潤滑劑的含量例如為2份、2. 5份、3份、3. 5份、4份、4. 5份、5份 或5. 5份。
[0024] 優(yōu)選地，所述潤滑劑為有利于制品脫模的WB42、PEG4000(聚乙二醇）或硬脂酸鋅 中的任意一種或者至少兩種的混合物。PEG4000的加入，可同時(shí)起到降低制品的壓縮變形； 硬脂酸鋅的加入同時(shí)可以提高膠料的熱穩(wěn)定性。本發(fā)明的潤滑劑可以通過商購得到。
[0025] 在本發(fā)明中，所述硫化劑的含量例如為1. 5份、2份、2. 5份、3份、3. 5或4份。
[0026] 所述硫化劑為硫磺和過氧化物的混合物，優(yōu)選硫化劑采用少量硫磺和過氧化物按 照1/15~1/3之間的重量比例并用，硫磺為可溶性硫磺S-80和/或不溶性硫磺IS-60,優(yōu) 選可溶性硫磺S-80。過氧化物可為DCP(過氧化二異丙苯）、雙25(2, 5-二甲基-2, 5-二 (叔丁基過氧基）己烷）或F40P-SP2(二-(叔丁基過氧化異丙基）苯）中任意一種或者至 少兩種的混合物，優(yōu)選無味抗焦燒型的F40P-SP2。以上硫化劑均可商購獲得。
[0027] 本發(fā)明采用過氧化物與硫磺的硫化體系，由于純過氧化物硫化的EPDM，耐熱性很 優(yōu)異，但是在生產(chǎn)的過程中經(jīng)常會發(fā)生脫模困難易撕裂等現(xiàn)象。為了滿足生產(chǎn)工藝性要求， 同時(shí)兼顧橡膠的耐熱性能，最終采用過氧化物硫化體系，然后添加少量硫磺，略微降低耐熱 性能來提升產(chǎn)品的撕裂性能，以此來提高產(chǎn)品的合格率，并降低其的壓縮變形，保證產(chǎn)品長 壽命的使用要求。
[0028] 在本發(fā)明中，所述共硫化劑的含量例如為0. 6份、0. 8份、1份、1. 2份、1. 4份、1. 6 份或1. 8份。
[0029] 優(yōu)選地，所述共硫化劑（即共架橋劑）為氰酸酯類共硫化劑或/和丙烯酸酯類共 硫化劑，優(yōu)選為丙烯酸酯類共硫化劑，進(jìn)一步優(yōu)選為共硫化劑ACTIGRAN70(主要成分三甲 基丙烯酸三烴甲基丙烷酯），其可以商購獲得。
[0030] 在本發(fā)明中，共硫化劑，優(yōu)選ACTIGRAN70,與過氧化物配合使用能夠增加硫化膠的 交聯(lián)密度，進(jìn)一步提高硫化膠的撕裂強(qiáng)度。
[0031] 本發(fā)明利用超細(xì)高嶺土的加入改善膠料混煉及硫化的加工工藝性，降低橡膠制品 硫化后的缺陷率，利用硫磺和過氧化物并用，提高產(chǎn)品的撕裂強(qiáng)度以及保證產(chǎn)品耐熱性以 及長壽命的要求，通過共硫化劑的加入，進(jìn)一步提高產(chǎn)品的撕裂強(qiáng)度以及低的壓縮變形。本 發(fā)明正是利用上述三者之間的協(xié)同效應(yīng)，使得到的產(chǎn)品具有優(yōu)異的耐熱性能、低的壓縮變 形以及高的撕裂強(qiáng)度。
[0032] 作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，一種用于轉(zhuǎn)向柱密封罩，其按重量份數(shù)主要由如下 原料制備得到：
[0033]
[0034] 在優(yōu)選技術(shù)方案中，通過對各組分的進(jìn)一步選擇，使得產(chǎn)品的耐熱性能、抗變形性 能以及撕裂強(qiáng)度進(jìn)一步提升。
[0035] 本發(fā)明所述的"包括"，意指其除所述組分外，還可以包括除味劑、紫外線吸收劑等 其他組分，這些其他組分賦予所述密封罩不同的特性。除此之外，本發(fā)明所述的"包括"，還 可以替換為封閉式的"為"或"由……組成"。
[0036] 本發(fā)明的目的之二在于提供一種如上所述的轉(zhuǎn)向柱密封罩的制備方法，由該制備 方法制備的轉(zhuǎn)向柱密封罩使用壓縮變形小，耐熱性能佳以及撕裂強(qiáng)度高，所述方法具體包 括以下步驟：
[0037] (1)將配方量的原料加入密煉機(jī)中密煉，然后排膠，得到混煉膠；
[0038] (2)將混煉膠在開煉機(jī)中進(jìn)行開煉并成型，得到預(yù)成型件；
[0039] (3)將預(yù)成型件加入注射硫化機(jī)的料筒中，硫化，得到轉(zhuǎn)向柱密封罩。
[0040] 優(yōu)選地，步驟⑴密煉時(shí)間為4~6分鐘。
[0041] 優(yōu)選地，步驟（1)所述排膠溫度為105°C~115°C。
[0042] 優(yōu)選地，步驟（2)開煉并成型的溫度為60~70°C。
[0043] 優(yōu)選地，步驟（2)所述預(yù)成型件為長條狀。
[0044] 優(yōu)選地，硫化的溫度為170 °C~180 °C，優(yōu)選為172 °C~178 °C，進(jìn)一步優(yōu)選為 175。。；
[0045] 優(yōu)選地，硫化的時(shí)間為300~360秒，優(yōu)選為320~340秒，進(jìn)一步優(yōu)選為330秒。
[0046] 優(yōu)選地，硫化的壓力為140~160