[发明专利]一种天然橡胶组合物材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种天然橡胶组合物材料及其制备方法和应用。该天然橡胶组合物材料的原料组合物包括如下重量份数的各组分：85～92份天然橡胶、8～15份顺丁橡胶、4～10份活化剂A、0.5～2份活化剂B、2～6份防老剂、2～4份防护蜡、1～3份增粘剂、10～25份炭黑、3～8份白炭黑、1～1.4份硫化剂、0.1～0.4份促进剂A、1.2～2.5份促进剂B。本发明的天然橡胶组合物材料阻尼系数低，力学性能优异，提升了材料的疲劳散热特性，减缓了疲劳急剧生热导致的橡胶链断裂损坏，提升了耐久寿命，提升硫化橡胶的耐高温特性，降低了硫化橡胶高温蠕变量，制作的汽车发动机悬置阻尼材料NVH控制效果优良，路试寿命达标。

技术领域

本发明具体涉及一种天然橡胶组合物材料及其制备方法和应用。

背景技术

发动机的活塞运动、凸轮轴扭转动力传输等会产生噪音、振动和不平顺性激励(本领域通俗称之为NVH，即Noise、Vibration、Harshness)，即发动机本身就是一个振动源。发动机的振动经发动机悬置向副车架、车体内传递，导致乘坐舒适性变差。此外，发动机还是一个发热体，其周边温度较高。发动机悬置作为支撑、隔振功能件，必须满足下列功能：第一，能在所有工况下承受静、动载荷，并使发动机总成(即引擎)在所有方向上的位移处于可接受的范围，不干涉底盘及其他零部件，同时在发动机大修前不出现零部件损坏；第二，能将发动机传递到支撑系统的振动减小到最小，且充分隔离路面不平产生的振动传递至发动机；第三，良好耐臭氧、耐候特性，在高温工作环境下具有足够长的工作寿命。由于发动机悬置承受的NVH激励频率高(一般怠速25Hz左右，加速阶段达50Hz以上)，其包含的橡胶阻尼材料有“高频硬化”的风险，所以一般要求发动机悬置的材料具有较低的“动静比”。

举例来说明“高频硬化”，硫化橡胶因被施加外力(激励)而产生形变(响应)和内应力，撤出外力后因内应力作用而恢复原形状。激励频率很高时，响应频率可能远低于激励频率，硫化橡胶暂时性失去弹性即为“高频硬化”。所述“动静比”通常是指，在对发动机悬置预载相当于其分摊的发动机静态载荷的力值、加载±0.1mm、逐次增加1Hz(即“步长”为1Hz)、频率从1Hz测至50Hz(即“扫频”1～50Hz)的条件下进行测试，测得25Hz时的动刚度值与静刚度值的比值即为“动静比”。

作为用于发动机悬置的橡胶阻尼材料，理想性能特点为，兼有阻尼最低、力学特性最优异、耐温度范围最宽泛。现阶段其最广泛采用的材料为天然橡胶，或天然橡胶与顺丁橡胶共混材料。但是，现阶段应用的发动机悬置的材料不能同时满足动静比在1.4以下、力学强度不小于24MPa、168小时85℃(加载相当于其分摊发动机载荷的力值)高温蠕变小于3mm、高频隔震佳、使用寿命长。

因此，开发一种用于汽车发动机悬置的橡胶组合物材料，其能够使发动机悬置及其材料同时满足动静比在1.4以下、力学强度不小于24MPa、168小时85℃(加载相当于其分摊发动机载荷的力值)高温蠕变小于3mm、高频隔震佳以及使用寿命长的特性，是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明实际所要解决的技术问题是为了克服现有技术中发动机悬置、其橡胶材料难以同时满足动静比在1.4以下、力学强度大于24MPa、预载1G/85℃/168h条件下(加载力值1G相当于其分摊发动机载荷的力值)高温蠕变小于3mm、高频隔震佳、使用寿命长的缺陷，提供了一种天然橡胶组合物材料及其制备方法和应用。本发明的橡胶组合物材料能够同时满足悬置及其材料动静比更低、力学强度更高、预载1G/85℃/168h条件下高温蠕变更小、高频隔震佳、使用寿命更长的特性，同时，本发明的橡胶组合物材料制备方法步骤简单、操作方便，适于工业化生产。

本发明通过以下技术方案解决上述技术问题。