本申請涉及高分子材料，具體涉及一種汽車玻璃導(dǎo)槽用epdm橡膠復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、汽車玻璃導(dǎo)槽密封條對車窗玻璃起到密封與導(dǎo)向的作用，使車窗玻璃升降時(shí)無異響，并起到防水、防塵、隔音降噪的作用，是汽車上非常重要的功能件之一。目前市面上汽車玻璃導(dǎo)槽密封條多采用epdm材質(zhì)進(jìn)行制作，但由于epdm基材摩擦系數(shù)較高，耐磨性較差，玻璃升降過程中，玻璃與密封條摩擦?xí)a(chǎn)生異響，所以epdm橡膠密封條表面會使用一些改良工藝來降低摩擦系數(shù)，同時(shí)為了滿足長時(shí)間使用，還需提高其耐磨性。

2、傳統(tǒng)做法通常采用植絨、tpv或者噴涂工藝來降低玻璃導(dǎo)槽的摩擦阻力和提高耐磨性能，近年來因成本較高、工藝復(fù)雜且效果難以維持等原因逐漸淘汰。公開號為cn101670771a的專利申請中公開了一種在三元乙丙epdm橡膠中添加熱塑性彈性體，從而使其具有低摩擦系數(shù)、高耐磨的特性，使制成的密封條耐磨，且對玻璃磨損小。但以上方案在epdm基材中直接添加聚四氟乙烯ptfe和mos2粉末的方式存在以下缺陷：無機(jī)粉體與橡膠相容性差，易團(tuán)聚影響分散；高填充量導(dǎo)致力學(xué)性能下降；摩擦系數(shù)降低存在瓶頸。因此仍需開發(fā)一種新的汽車玻璃導(dǎo)槽用epdm橡膠復(fù)合材料及工藝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，本申請?zhí)峁┮环N汽車玻璃導(dǎo)槽用epdm橡膠復(fù)合材料及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本申請采用的是本發(fā)明通過改性納米硅土原位負(fù)載技術(shù)，構(gòu)建ptfe-mos2異質(zhì)結(jié)構(gòu)，結(jié)合高密度聚乙烯hdpe相態(tài)調(diào)控，實(shí)現(xiàn)摩擦系數(shù)突破性降低。

2、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案如下：

3、一種汽車玻璃導(dǎo)槽用epdm橡膠復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

4、s1:?制備改性納米硅土負(fù)載ptfe/mos2復(fù)合粉體；將改性納米硅土分散于乙醇/水混合溶劑中，加入ptfe乳液和mos2納米片，在60-80℃下攪拌反應(yīng)2-4小時(shí)，經(jīng)噴霧干燥得到負(fù)載型復(fù)合粉體；所述改性納米硅土主要成分為高嶺土型硅土，且含有1%-10%質(zhì)量份的3-巰丙基三乙氧基硅烷，復(fù)合粉體中ptfe與mos2總質(zhì)量與改性納米硅土的質(zhì)量比為1:0.2-0.8，其中ptfe與mos2的質(zhì)量比為1:0.5-2；

5、s2:?確定復(fù)合材料關(guān)鍵組分配比；組分中epdm橡膠、hdpe、改性納米硅土負(fù)載ptfe/mos2復(fù)合粉體為1：（0.3-0.6）：（0.8-1.2）；

6、s3:?將epdm橡膠與hdpe在140-160℃下密煉3-5分鐘形成預(yù)混基體；

7、s4:?加入氧化鋅、硬脂酸、防老劑rd，密煉至110-130℃；

8、s5:?分三次加入炭黑n550和改性納米硅土負(fù)載ptfe/mos2復(fù)合粉體，每次間隔提栓排氣；

9、s6:?降溫至90℃以下加入硫化體系，混煉均勻后排膠。

10、進(jìn)一步地，所述改性納米硅土的平均粒徑小于100nm，比表面積大于300m2/g。

11、進(jìn)一步地，所述混合溶劑中乙醇與水的體積比為3:1-5:1，ptfe乳液固含量為40-60%，mos2納米片厚度＜10nm。

12、進(jìn)一步地，所述hdpe的熔融指數(shù)為5-20g/10min(190℃/2.16kg)，與epdm橡膠采用動(dòng)態(tài)硫化共混工藝，形成海島結(jié)構(gòu)分散相。

13、進(jìn)一步地，所述復(fù)合材料按質(zhì)量份計(jì)包含：

14、epdm橡膠?100份；

15、hdpe?80-120份；

16、改性納米硅土負(fù)載ptfe/mos2復(fù)合粉體?30-60份；

17、氧化鋅?3-7份；

18、硬脂酸?0.5-1.5份；

19、防老劑rd?1-3份；

20、peg4000?1-5份；

21、炭黑n550?80-120份；

22、硫化體系?3-8份。

23、進(jìn)一步地，所述硫化體系包含硫磺1.2-2份、促進(jìn)劑cz?1.5-3份、促進(jìn)劑tmtd?0.5-1.5份、抗焦劑ctp?0.2-0.5份。

24、進(jìn)一步地，步驟s3中炭黑與復(fù)合粉體采用交替加入方式，每次加入間隔30-60秒，提栓高度為密煉室高度的20-30%。

25、本申請還提供一種汽車玻璃導(dǎo)槽用epdm橡膠復(fù)合材料，采用上述的制備方法制成，在gb/t?21282-2007測試中動(dòng)摩擦系數(shù)≤0.25，耐磨次數(shù)＞3萬次。

26、本申請的有益效果是：

27、（1）ptfe和mos2可有效改善材料摩擦系數(shù)，但無機(jī)粉體與橡膠相容性差，易團(tuán)聚影響分散，改性納米硅土其比表面積可達(dá)到350m2/g，負(fù)載率＞70%，本申請通過引入改性納米硅土負(fù)載ptfe/mos2復(fù)合粉體，提高了橡膠基體與ptfe/mos2的相容性，顯著降低了復(fù)合材料的摩擦系數(shù)，制得的材料摩擦系數(shù)低，滑動(dòng)阻力小，減少異響產(chǎn)生。

28、（2）建立"核殼結(jié)構(gòu)"增強(qiáng)體系：改性納米硅土為核，ptfe/mos2形成潤滑殼層，改性納米硅土既為ptfe/mos2提供負(fù)載，3-巰丙基三乙氧基硅烷具有的較強(qiáng)的流變性與離子交換活性，使得復(fù)合材料膠料具有較強(qiáng)的化學(xué)反應(yīng)活性，可與炭黑和復(fù)合粉體進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)，使得整個(gè)膠料形成完整的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，改善膠料與炭黑和復(fù)合粉體的相互作用力，從而改善復(fù)合材料的力學(xué)性能。

29、（3）精確限定三元乙丙橡膠基體、改性納米硅土負(fù)載的聚四氟乙烯/二硫化鉬復(fù)合粉體與高密度聚乙烯質(zhì)量配比，以免因添加ptfe/mos2出現(xiàn)復(fù)合材料力學(xué)性能下降；且制備方法中采用動(dòng)態(tài)硫化工藝形成hdpe連續(xù)相，提升材料剛性和耐磨性，具有優(yōu)異的耐磨性能，可長久使用不降低密封降噪功能，不出現(xiàn)異響。

技術(shù)特征：

1.一種汽車玻璃導(dǎo)槽用epdm橡膠復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述改性納米硅土的平均粒徑小于100nm，比表面積大于300m2/g。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述混合溶劑中乙醇與水的體積比為3:1-5:1，ptfe乳液固含量為40-60%，mos2納米片厚度＜10nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述hdpe的熔融指數(shù)為5-20g/10min(190℃/2.16kg)，與epdm橡膠采用動(dòng)態(tài)硫化共混工藝，形成海島結(jié)構(gòu)分散相。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，復(fù)合材料組分按質(zhì)量份計(jì)包含：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述硫化體系包含硫磺1.2-2份、促進(jìn)劑cz?1.5-3份、促進(jìn)劑tmtd?0.5-1.5份、抗焦劑ctp?0.2-0.5份。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟s3中炭黑與復(fù)合粉體采用交替加入方式，每次加入間隔30-60秒，提栓高度為密煉室高度的20-30%。

8.一種汽車玻璃導(dǎo)槽用epdm橡膠復(fù)合材料，其特征在于，采用如權(quán)利要求7所述的制備方法制成。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的復(fù)合材料，其特征在于，復(fù)合材料在gb/t?21282-2007測試中動(dòng)摩擦系數(shù)≤0.25，耐磨次數(shù)＞3萬次。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種汽車玻璃導(dǎo)槽用EPDM橡膠復(fù)合材料及其制備方法。該材料以EPDM為基材，采用改性納米硅土負(fù)載PTFE/MoS2復(fù)合粉體作為復(fù)合潤滑組分，精確限定三元乙丙橡膠基體、改性納米硅土負(fù)載的聚四氟乙烯/二硫化鉬復(fù)合粉體與高密度聚乙烯質(zhì)量配比，并通過特定工藝制備形成均勻分散的納米潤滑網(wǎng)絡(luò)。與傳統(tǒng)配方相比，摩擦系數(shù)顯著降低，耐磨性顯著提升，同時(shí)保持優(yōu)異的力學(xué)性能和耐老化性能；本申請為汽車玻璃導(dǎo)槽密封材料提供了創(chuàng)新解決方案，具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢和應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)研發(fā)人員：胡國華,姚能品,張寧君
受保護(hù)的技術(shù)使用者：安徽賽科思橡膠有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15