[發明專利]一種含碳納米管的高性能雨刷膠條及其制備方法

在審

• 申請號: 201911341470.3
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN111004417A
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 葛春華;黎園;孫向南;王輝;肖建斌;吳明生;劉偉
• 申請（專利權）人: 江蘇云睿汽車電器系統有限公司
• 主分類號: C08L7/00
• 分類號: C08L7/00;C08L11/00;C08K13/06;C08K9/06;C08K3/04;C08K3/06;C08K3/22;C08K5/09;C08K5/47;C08K5/40;C08K5/18;C08K5/3437
• 代理公司: 徐州創榮知識產權代理事務所(普通合伙) 32353
• 代理人: 于浩

本發明公開了一種含碳納米管的高性能雨刷膠條及其制備方法，通過把天然橡膠和氯丁橡膠共同混煉制得母煉膠，在母煉膠中加入偶聯劑改性的碳納米管、炭黑、氧化鋅、硫化劑、促進劑和防老劑，用開煉機和密煉機對上述混合物進行加工，得到碳納米管改性的混煉膠，通過壓延出片和模壓成型得到雨刷膠條。本發明通過在混煉膠中加入改性碳納米管，使雨刷膠條的、抗熱老化、耐候性等綜合性能得到明顯改善，延長了雨刷膠條使用壽命，擴大了雨刷膠條的使用范圍。

技術領域

本發明涉及一種含碳納米管的高性能雨刷膠條及其制備方法，屬于橡膠類聚合物復合材料制備技術領域。

背景技術

汽車雨刮器，又稱雨刷，是用來刮除附著于車輛擋風玻璃上的水漬和灰塵，改善駕駛能見度的。雨刮器和車窗玻璃直接接觸的部分是橡膠制成的雨刷膠條，雨刷膠條的質量優劣將直接影響雨刷器的刷拭質量。作為橡膠制成的雨刷膠條，必須具備耐磨性、變形小、耐臭氧、耐低溫、恢復性好等一系列特性。天然橡膠因為其優異的耐磨性和機械強度被廣泛的使用來制造雨刷膠條，考慮到耐候性、耐化學腐蝕性和使用壽命，人們把氯丁橡膠和天然橡膠并用制造雨刷膠條。目前。天然和氯丁混合橡膠制成的雨刮膠條依舊存在抗熱老化性差，使用壽命短的缺點。

碳納米管是六邊形碳原子網格卷成的中空管體，根據碳納米管 內部層數的不同，碳納米管分為單壁碳納米管和多壁碳納米管。單壁碳納米管的管徑為0.6~2納米；多壁碳納米管的管徑則為2~100納米。獨特的結構特點使得碳納米管具有很多優秀的力學特性、熱性能和耐強酸強堿的特性。與傳統的橡膠填料相比，碳納米管具有比表面積大，強度高，韌性好和密度低的優點，是一種理想的橡膠填料。但是碳納米管和橡膠直接增強橡膠，得到的復合材料往往存在粘度低、加工性能差等缺點，達不到橡膠制品的使用要求，未經處理的碳納米管在橡膠中更是存在分散不均勻，無法發揮性能的問題。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明提供一種含碳納米管的高性能雨刷膠條及其制備方法，提高橡膠材料的抗熱疲勞性，提升混煉膠制成的雨刷膠條的抗熱老化性能，延長雨刷膠條的使用壽命。

為了實現上述目的，本發明提供一種含碳納米管的高性能雨刷膠條，制備該膠條的橡膠配方的各組分質量份數為：天然橡膠50份，氯丁橡膠50份，炭黑30-60份，硫化劑1-3份，氧化鋅2-7份，硬脂酸1-3份，防老劑2-5份，促進劑1-3份，改性碳納米管5-10份。

進一步，所述改性碳納米管為20-40nm的多壁碳納米管，該種碳納米管經過偶聯劑Si-69改性。

進一步，所述硫化劑為硫磺。

進一步，所述促進劑為N-環已基-2-苯并噻唑次磺酰胺CZ或二硫化四甲基秋蘭姆TMTD，或為兩者的混合物。

進一步，所述防老劑為4.4’-雙（α.α-二甲基芐基）二苯胺或6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉AW，或為兩者的混合物。

本發明同時提供了一種含碳納米管的高性能雨刷膠條的制備方法，包括以下具體步驟：

步驟一：天然橡膠和氯丁橡膠的生膠在雙輥上分別進行塑煉，得到塑煉膠；

步驟二：將天然橡膠和氯丁橡膠的塑煉膠混合在雙輥上進行薄通，在再加入改性納米碳管進行混煉，得到天然橡膠、氯丁橡膠和改性碳納米管的混合物，即母煉膠；

步驟三：在母煉膠中依次加入炭黑、氧化鋅、硬脂酸、促進劑、防老劑及硫化劑，用密煉機對上述混合物進行混煉，得到改性碳納米管和炭黑增強的天然橡膠混煉膠；

步驟四：步驟三得到的天然橡膠混煉膠停放后，用無轉子硫化儀測定其正硫化時間，壓延出片成規定的膠片厚度后，在雨刷膠條模具上模壓硫化成型制得含碳納米管的高性能雨刷膠條。