一种汽车密封条胶料、制备方法及汽车密封条与流程

本发明涉及汽车密封条，具体涉及一种汽车密封条胶料、制备方法及汽车密封条。

背景技术：

1、汽车整车质量的一项重要指标是密封性，而汽车密封条产品正是决议这一指标优劣的重要零部件之一。汽车密封条被普遍应用于汽车前后风挡、车门、车窗、座椅、天窗、发动机舱、后备箱等车身部位，除具有密封、减震、防水、防尘、隔音、装饰等功用外还起到填补车身部件之间的间隙，弥补装配误差等作用，对司乘人员及整车起到保护和维护。由于汽车在使用中受一年四季外界环境的影响，汽车密封条常因高温、低温、强光照射及恶劣环境的腐蚀，容易发生变形和老化等现象，严重影响了密封条的密封性能、减震性能和使用寿命，进而影响汽车的使用安全性，不仅属于汽车配件中的易耗品，还成为影响汽车使用安全的不稳定因素。

2、中国专利cn106905620b公开了一种汽车密封条胶料及汽车密封条，具有极其优异的密封性能、耐受性能、抗压缩变形性能和力学性能，极大提高了汽车密封条的使用性能和使用寿命。

3、中国专利cn118063899b公开了一种轻量化汽车密封条及其生产工艺，不仅具有优异的阻燃性能，更符合轻量化的要求，而且其拉伸强度还能得到一定的提高，另一方面阻燃基团能够长时间的发挥作用，即使经过了洗涤、摩擦处理，依然可以表现出优异的阻燃效果。

4、目前汽车密封条大多采用三元乙丙橡胶作为主原料，三元乙丙橡胶具有优异的耐臭氧、耐热、耐老化性能，但是三元乙丙橡胶价格相对较高导致密封条的生产成本高，同时三元乙丙橡胶的原始epdm材料极限氧指数仅为17.8%，阻燃性差，且其长期使用后，容易出现压缩变形，导致密封条出现明显孔洞，另外与织物和金属的粘合性不好，影响密封条的整体结构稳定性。

技术实现思路

1、本发明所要解决的第一个技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种汽车密封条胶料，生产成本低，制得的密封条阻燃性好、密封性强、结构稳定性好。

2、为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：

3、一种汽车密封条胶料，所述汽车密封条原料按重量份计包括：改性氯丁橡胶90～110份、硬脂酸5～8份、改性炭黑15～20份、改性氧化石墨烯5～7份、聚酯树脂7～10份、增塑剂2～5份、填料4～6份、抗氧剂1～3份、阻燃剂1～3份、促进剂5～8份、交联剂2～4份。

4、优选的，所述氯丁橡胶为改性氯丁橡胶，所述改性氯丁橡胶的制备方法为：

5、将氯丁橡胶溶于甲苯中，然后向其中加入乙烯-醋酸乙烯共聚物和n，n-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀，调节溶液ph至中性，随后加入过氧二苯甲酰，在55-70℃聚合反应2-4h，待反应结束后加热蒸出甲苯，得到的固体用去离子水洗涤、干燥得到改性氯丁橡胶；

6、其中，所述n，n-亚甲基双丙烯酰胺的加入量占氯丁橡胶和乙烯-醋酸乙烯共聚物总量的0.05-0.1%w/w；

7、过氧二苯甲酰的加入量占氯丁橡胶和乙烯-醋酸乙烯共聚物总量的0.05-0.1%w/w；

8、氯丁橡胶和乙烯-醋酸乙烯共聚物的质量比为8-12：6-10。

9、优选的，所述炭黑为改性炭黑，所述改性炭黑的制备方法为：

10、将炭黑加入硝酸溶液中，在90-100℃下反应3-5h，反应产物用去离子水冲洗，并在60-70℃下干燥1-3h，得改性炭黑；

11、硝酸溶液的浓度为1-5%wt，炭黑与硝酸溶液的加入量之比为1：5-10g/ml。

12、优选的，所述氧化石墨烯为改性氧化石墨烯，所述改性氧化石墨烯的制备方法为：

13、取天然石墨粉进行预处理，然后将预处理后的天然石墨粉加入反应容器中，并向反应容器中加入高氯酸和高锰酸钾，20-30℃下反应1-2h，升温至38℃后继续搅拌20-30min，用去离子水冲洗直至滤液呈中性，将得到的固体在真空干燥箱中干燥2-3h，得改性氧化石墨烯；

14、其中，预处理后的天然石墨粉与高氯酸和高锰酸钾的质量比为1：1-2：2-3。

15、优选的，所述阻燃剂为磷系阻燃剂或硅系阻燃剂中的一种。

16、优选的，所述促进剂为2-巯基苯并咪唑和n,n-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺的混合物，其中2-巯基苯并咪唑与n,n-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺的质量比为1：3-4。

17、优选的，所述填料为重质碳酸镁和纤维素的混合物，其中重质碳酸镁和纤维素的质量比为1：1-1.5；

18、所述增塑剂为环烷基矿物油或环烷油中的一种。

19、优选的，所述交联剂为氧化锌、氧化镁中的一种；

20、所述聚酯树脂为含有苯环结构的聚酯树脂；

21、所述抗氧剂为芳香胺类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂中的一种或其混合物。

22、本发明所要解决的第二个技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种汽车密封条胶料的制备方法，生产成本低，制得的密封条阻燃性好、密封性强、结构稳定性好。

23、为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：

24、一种汽车密封条胶料的制备方法，包括以下步骤：

25、s1、改性氯丁橡胶、硬脂酸置于密炼机中，120-130℃下进行混炼15-20min；

26、s2、然后加入促进剂、交联剂、抗氧剂、增塑剂和阻燃剂，150-160℃下继续混炼10-20min；

27、s3、最后加入聚酯树脂、改性炭黑、改性氧化石墨烯和填料，180-210℃下混炼15-20min，得汽车密封条胶料。

28、本发明所要解决的第三个技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种汽车密封条，其阻燃性好、密封性强、结构稳定性好。

29、为解决上述第三个技术问题，本发明的技术方案是：

30、一种汽车密封条，包括汽车密封条胶料制成的本体结构，以及在所述本体结构外周包裹设置的热塑性聚氨酯膜的膜结构。

31、由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

32、1、采用价格更低的氯丁橡胶作为主原料，降低了整个生产成本，且制得的密封条阻燃性、密封性和结构稳定性更好。

33、2、氯丁橡胶中含有极性强的氯原子基团，低温下容易硬化并丧失弹性，导致其加工性能较差，且在成型时黏性较差，在与其它原料共混时存在相容性差的问题。本发明通过加入n，n-亚甲基双丙烯酰胺使氯丁橡胶交联成三维网络结构，大大提高了材料的强度、耐热、耐磨等性能，然后加入过氧二苯甲酰使得氯丁橡胶与乙烯-醋酸乙烯共聚物发生接枝聚合，乙烯-醋酸乙烯共聚物的加入大大提高了氯丁橡胶的硫化活性，另外其耐磨性、抗撕裂性、柔韧性和抗冲击性都有显著提升。乙烯-醋酸乙烯共聚物作为一种绿色环保材料，不含毒性物质，因此接枝后的氯丁橡胶也具备了这一优势，安全性更高。

34、3、乙烯-醋酸乙烯共聚物引入了极性的醋酸乙烯单体单元，与氯丁橡胶之间的相互作用力增强，从而改善了接枝共聚之后氯丁橡胶的相容性，同时醋酸乙烯单体单元的引入使得共聚物的结晶能力下降，由于结晶度的降低，聚合物链之间的距离增加，从而提高了材料的柔韧性和抗冲击性，乙烯-醋酸乙烯共聚物具有优异的耐低温性能，使得接枝后的氯丁橡胶在低温环境下仍能保持良好的加工性能和使用性能。

35、4、炭黑的分散不良会导致胶料产品的性能下降，如耐磨性、耐候性和密封性能不足。而经硝酸处理则可以显著提高炭黑的分散性，通过氧化作用去除炭黑表面的杂原子和官能团，且能够增加炭黑表面如羰基和羧基等的含氧基团，从而提高其表面活性，可以减少炭黑粒子之间的团聚，从而改善其分散性和与聚合物的相容性，减少了炭黑的添加量并提高整体性能，避免出现因炭黑加入量过大导致产品硬度过高而损坏其弹性的情况。改性氧化石墨烯具有更大的比表面积、高热稳定性和良好的机械稳定性，这使得它在高温环境下依然能保持优异的加工性能，混炼过程中改性氧化石墨烯片层与改性炭黑粒子之间相互隔离，既可以阻碍氧化石墨烯的二次聚集，又进一步加强了炭黑的分散效果，有助于提升复合材料的整体性能，改性炭黑和改性氧化石墨烯的协同作用不仅提高了胶料整体的分散性，降低了胶料的孔隙率，还增强了两者与橡胶基体的界面结合，从而提升了复合材料的力学性能，胶料的强度和弹性得到较大的提升。

36、5、高锰酸钾作为一种强氧化剂，在酸性环境下对石墨粉进行边缘氧化，引入如羟基、羧基和羰基等的含氧官能团，这种边缘氧化改性能提了升石墨烯后期加工过程中的稳定性和分散性。另外通过边缘氧化，提高了氧化石墨烯的硬度，提高了得到的汽车密封条胶料的耐磨性。

37、6、聚酯树脂具有良好的粘附力，有利于各原料之间的粘合、成型，同时提高胶料的拉伸强度；硬脂酸可以起到润滑作用，有助于改善氯丁橡胶的加工性能，使产品更容易成型。

38、7、重质碳酸镁能够提高密封条的机械强度、耐热性和耐磨性，从而延长产品的使用寿命，此外，还具有一定的阻燃性能；而纤维素则具有优异的耐温、耐压和阻隔性，两者协同使用提高了汽车密封条的物理性能和密封效果。

39、8、增塑剂增加了氯丁橡胶等材料的柔韧性和可塑性，使密封条在加工过程中更加容易成型，并且成品具有更好的柔软度和弹性；2-巯基苯并咪唑和n,n-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺不仅缩短了氯丁橡胶的硫化时间，提高了生产效率，同时也增加了密封条的硬度和耐久性。