[发明专利]一种磁性EPDM橡胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于汽车密封条的磁性EPDM橡胶及其制备方法，属于汽车零部件加工技术领域。

技术背景

磁性橡胶是带磁性的弹性体材料的总称，由生胶、磁粉(磁性填料)及其它助剂配制而成。磁性橡胶在外磁场的作用下呈现出不同的磁性等级，尤以高磁性橡胶具有实用价值，而磁性橡胶的磁性来自于其填充的大量(生胶质量的2～8倍)磁粉，所以磁粉对制造磁性橡胶是不可或缺的。磁粉按成分可分为金属磁粉和氧化物磁粉，其中金属磁粉因价格昂贵、添加困难而很少使用，目前应用较多的是氧化物磁粉中的铁氧粉，它们是由氧化铁与某些二价金属氧化物生成的二元或三元氧化物如钡铁氧体、锶铁氧体、钴铁氧体等，即便为同一种铁氧粉，因结晶形态、粒径大小和均匀度不同也会导致磁性橡胶的最终磁性强度不同。

此外，磁性橡胶的磁性与生胶的类型之间没有太大关联，各种橡胶均可用来制造磁性橡胶，但通常从加工工艺性能的角度来选择生胶类型，天然橡胶因其易于加工、磁粉填充量较大而较为常用。与天然橡胶相比，三元乙丙橡胶(EPDM)的一个突出特性是可大量充油和填充碳黑，且耐老化、耐化学品、耐过热水和电绝缘性能卓越，因此目前EPDM也可作为生胶用于磁性橡胶的制备。

现有技术中的磁性橡胶因具有密度小、耐冲击强度大、可经受切割、切削、钻孔、层压等加工，且使用过程中不会发生碎裂的特性而广泛应用于电子、电气、仪器仪表、通讯、文教、医疗卫生及日常生活中的诸多领域，然而这些磁性橡胶在实际使用中仍然存在着磁性小、加工性能差等缺点，其主要原因在于现有磁性橡胶的主要组分是磁粉，而橡胶基体只是作为交联剂存在，因而磁粉与橡胶基体界面在外力作用下比较容易发生破坏。对于本领域技术人员来说，公知的是磁粉用量越大，得到的橡胶的磁性也就越强，但这也会导致其物理机械性能越差，因此，如何保证在机械性能不降低的情况下又具有较大的剩磁强度，依然是目前磁性橡胶制备领域中一个亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明解决的是现有技术中的磁性橡胶因磁性小、加工性能差而不能满足生产生活需要的问题，进而提供一种剩磁强度大且加工性能良好的高磁性EPDM橡胶及其制备方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案为：

所述橡胶的原料组成为：

EPDM生胶，80～120重量份，所述EPDM生胶中乙烯的含量为57～77wt％；

炭黑，41～50重量份；

石蜡油，14～18重量份；

磁粉，400～500重量份；

表面活性剂，1～4重量份。

所述橡胶的原料组成为：

EPDM生胶，90～100重量份，所述EPDM生胶中乙烯的含量为64～69wt％；

炭黑，44～46重量份；

石蜡油，15～16重量份；

磁粉，420～450重量份；

表面活性剂，2～3重量份。

所述磁粉为钡铁氧体、锶铁氧体或钴镍铁氧体中的一种或者多种，所述磁粉的粒径为800目。

所述表面活性剂为硅69、硬脂酸皂或油酸酰胺中的任意一种或者多种。

所述炭黑为炭黑N550和N774，所述炭黑N550和N774的质量比为1∶2；所述石蜡油的闪点在280℃以上。

所述磁性EPDM橡胶的制备方法，包括：

(1)塑炼生胶：将所述EPDM生胶投入密炼机中进行塑炼；

(2)混炼，依次进行以下步骤：

a.向完成塑炼的EPDM生胶中投入1/2的所述炭黑并混炼1～3分钟；

b.投入1/2的所述磁粉和1/3的所述石蜡油并混炼1～3分钟；

c.投入剩余的1/2炭黑并混炼1～3分钟；

d.投入所述表面活性剂、剩余的1/2所述磁粉和2/3所述石蜡油并混炼1～3分钟；

将完成步骤a～d的物料冷却至140～170℃，得到橡胶坯料；

(3)充磁：将所述橡胶坯料置于不均匀磁场中进行多极单面充磁，即得到所述磁性EPDM橡胶。

步骤(1)中的塑炼时间为60～80秒。

步骤(2)中，所述冷却是通过采用8～12℃循环水实现的。

步骤(3)中，所述不均匀磁场的瞬时磁场强度为3万奥斯特，放电能量1万焦，电容容量为5mF。

步骤(3)中，在进行所述充磁之前或之后，对所述橡胶坯料进行硫化处理。