防振橡膠組合物和防振橡膠的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種橡膠組合物，其用于生產(chǎn)耐久性和阻尼性二者優(yōu)異的防振橡膠， 和通過使用其獲得的防振橡膠。
【背景技術(shù)】
[0002] 迄今，為了提高乘客的舒適性，各種防振材料已經(jīng)配置在例如機(jī)動車等的各種車 輛中的振動和噪音的來源部位，從而嘗試降低振動和噪音侵入室內(nèi)。例如，對于作為振動和 噪音的主要來源的發(fā)動機(jī)，防振橡膠用于例如扭振減振器、發(fā)動機(jī)架和消音器懸掛器等的 構(gòu)成部件，因此吸收發(fā)動機(jī)驅(qū)動時(shí)導(dǎo)致的振動，從而抑制振動和噪音侵入室內(nèi)和抑制噪音 擴(kuò)散至周圍環(huán)境。
[0003] 這樣的防振橡膠需要的基本特性是用于支承例如發(fā)動機(jī)等重物的強(qiáng)度特性和用 于吸收和控制振動的防振性能。進(jìn)一步，當(dāng)在例如發(fā)動機(jī)室等的高溫環(huán)境下使用時(shí)，不用 說，期望防振橡膠具有良好的強(qiáng)度特性以及低的動態(tài)放大和良好的防振性能，并且另外具 有高的耐久性和耐熱性。
[0004] 用于賦予耐熱性的已知方法包括：使用具有良好的耐熱性的EPDM作為橡膠組分 并且將受阻胺化合物添加至橡膠組合物，從而進(jìn)一步提高耐熱性（參見專利文獻(xiàn)1，實(shí)施 例）。
[0005] 現(xiàn)有摶術(shù)f獻(xiàn)
[0006] 專利f獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn) I :JP A 2006-199900,實(shí)施例

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 發(fā)明要解決的問題
[0009] 然而，在耐久性和阻尼性方面，記載于以上專利文獻(xiàn)1中的使用EPDM的防振橡膠 是不充分的。通常，為了生產(chǎn)具有良好的耐久性的防振橡膠，通常使用高度耐久的天然橡 膠。另一方面，當(dāng)將例如苯乙烯-丁二烯橡膠（SBR)或丁基橡膠等的合成橡膠添加至天然 橡膠從而提高阻尼性時(shí)，會損失天然橡膠的抵抗大形變的良好的耐久性和斷裂強(qiáng)度。選擇 性地，例如碳等的補(bǔ)強(qiáng)材料可以高度填充從而提高阻尼性，但當(dāng)添加大量的補(bǔ)強(qiáng)材料時(shí)，橡 膠因此具有高的彈性模量，使其難以應(yīng)用于其中防振橡膠部件需要的低彈性的情況。
[0010] 鑒于以上條件，研究本發(fā)明，并且其目的是提供一種橡膠組合物，其用于生產(chǎn)阻尼 性和耐久性二者優(yōu)異的防振橡膠。本發(fā)明的其它目的是提供通過使用這樣的橡膠組合物獲 得的防振橡膠。
[0011] 用于解決問題的方案
[0012] 以上目的通過以下來完成：一種防振橡膠組合物，其包括：包含天然橡膠的橡膠 組分、和防老劑，其中所述防老劑含有：在末端具有碳-碳雙鍵且在其α位處具有羰基的化 合物（防老劑Α)和咪唑系防老劑（防老劑Β)。
[0013] 當(dāng)使用具有碳-碳雙鍵的防老劑A時(shí)，可以獲得具有顯著的耐久性和阻尼性的防 振橡膠。這原因是不清晰的，但假定由在防老劑A中的碳-碳雙鍵與橡膠組分的反應(yīng)導(dǎo)致。 進(jìn)一步，當(dāng)咪唑系防老劑額外的與防老劑A組合使用時(shí)，阻尼性可以進(jìn)一步通過與防老劑A 的協(xié)同效果來提高。
[0014] 本發(fā)明的防振橡膠組合物的優(yōu)選實(shí)施方案如下。
[0015] (1)所述在末端具有碳-碳雙鍵且在其α位處具有羰基的化合物是由以下通式 (I)表示的化合物：
[0017] 其中，
[0018] R1是氫原子或甲基，
[0019] R2是具有芳香族氨基的基團(tuán)。
[0020] ⑵R2是由R4-R3-表示的基團(tuán)；R 3選自由以下組成的組：單鍵、具有1至5個(gè)碳原 子的取代或未取代的亞烷基、和具有1至5個(gè)碳原子的取代或未取代的氧化亞烷基（其中 所述氧化亞烷基的氧原子鍵合至所述羰基的碳原子）；并且R 4選自由以下組成的組：二苯 基氨基、1-萘基氨基、2-萘基氨基、苯胺基、二甲苯基氨基和對（苯基氨基）苯胺基。
[0021] (3)所述咪唑系防老劑選自由2-巰基苯并咪唑或其鹽和2-巰基甲基苯并咪唑或 其鹽組成的組。
[0022] (4)基于100質(zhì)量份的所述橡膠組分，所述在末端具有碳-碳雙鍵且在其α位處 具有羰基的化合物的含量是〇. 2至13質(zhì)量份。
[0023] (5)基于100質(zhì)量份的所述橡膠組分，所述咪唑系防老劑的含量是0. 1至10質(zhì)量 份。
[0024] (6)所述橡膠組分進(jìn)一步包括二烯系合成橡膠，并且所述天然橡膠與所述二烯系 合成橡膠的質(zhì)量比（天然橡膠/二烯系合成橡膠）是99/1至50/50。二烯系合成橡膠與天 然橡膠一起使用進(jìn)一步提高了阻尼性，同時(shí)保持高水平的耐久性。
[0025] 以上目的也可以通過使用以上防振橡膠組合物獲得的種防振橡膠來完成。
[0026] 發(fā)明的效果
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的橡膠組合物，可以提供耐久性和阻尼性二者優(yōu)異的防振橡膠。因此， 當(dāng)這樣的防振橡膠用于例如扭振減振器、發(fā)動機(jī)架和消音器懸掛器等的構(gòu)成部件時(shí)，發(fā)動 機(jī)驅(qū)動時(shí)等的振動可以在更長的時(shí)期內(nèi)被充分吸收。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下文中，將詳細(xì)地描述本發(fā)明。如上所述，本發(fā)明的防振橡膠組合物包括：包含天 然橡膠的橡膠組分、和防老劑。作為防老劑，使用在末端具有碳-碳雙鍵且在其α位處具 有羰基的化合物和咪唑系防老劑二者。
[0029] 對天然橡膠沒有限制，并且可以是用于防振橡膠的通常的天然橡膠。具體實(shí)例包 括：例如RSS (Ribbed Smoked Sheet)、White Crepes、Pale Crepes、Estate Brown Crepes、 Comp Crepes、Thin Brown Crapes (Rimills)、Thich Blancket Crapes (Ambers)、Flat Bark Crepes、Pure Smoked Blanket Crapes等的橡膠片（包括生膠（crepes))的全部等級；和例 如 SMR(Standard Malaysian Rubber)、SIR(Indonesian)、STR(Thai)、SSR(Singaporean)、 SCR(Ceylon)、和SVR(Vietnamese)等的橡膠塊。這些可以單獨(dú)使用，或兩種以上可以以組 合使用。
[0030] 橡膠組分可以包括二烯系合成橡膠。例如，異戊二烯橡膠（IR)、丁二烯橡膠（BR)、 苯乙烯-丁二烯橡膠（SBR)和丙烯腈-丁二烯橡膠（NBR)可以用作二烯系合成橡膠。這些 可以單獨(dú)使用或兩種以上可以以混合物使用。其中，丁二烯橡膠（BR)和苯乙烯-丁二烯橡 膠（SBR)是優(yōu)選的，進(jìn)一步，苯乙烯-丁二烯橡膠（SBR)是特別優(yōu)選的。
[0031] 當(dāng)二烯系合成橡膠包含于橡膠組分中時(shí)，天然橡膠與二烯系合成橡膠的質(zhì)量比 (天然橡膠/二烯系合成橡膠）是99/1至50/50,優(yōu)選99/1至60/40,并且進(jìn)一步優(yōu)選99/1 至80/20。在此范圍內(nèi)，天然橡膠特有的高的耐久性賦予至防振橡膠，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了二烯系合 成橡膠提供的對阻尼性的進(jìn)一步提高效果。
[0032] 本發(fā)明的防振橡膠組合物包括：在末端具有碳-碳雙鍵且在其α位處具有羰基的 化合物（下文中也稱為"防老劑Α"）和咪唑系防老劑（下文中也稱為"防老劑Β"）二者作 為防老劑。
[0033] 由以下通式（I)表示的化合物優(yōu)選用作在末端具有碳-碳雙鍵且在其α位處具 有羰基的化合物。
[0035] 其中，
[0036] R1是氫原子或甲基，優(yōu)選甲基，
[0037] R2是具有芳香族氨基的基團(tuán)。芳香族氨基的實(shí)例包括：二苯基氨基、1-萘基氨基、 2_萘基氨基、苯胺基、二甲苯基氨基和對（苯基氨基）苯胺基。
[0038] 在R2中，芳香族氨基的芳香族環(huán)的氫原子的一部分可以由具有1至10個(gè)碳原子 的直鏈狀或支鏈狀烷基取代。
[0039] 在以上通式（I)中，更優(yōu)選地，
[0040] R2是由R 4_R3_表不的基團(tuán)，
[0041] R3選自由以下組成的組：單鍵，具有1至5個(gè)碳原子并且優(yōu)選2至3個(gè)碳原子的取 代或未取代的亞烷基，和具有1至5個(gè)碳原子、優(yōu)選2至3個(gè)碳原子的取代或未取代的氧化 亞烷基（其中所述氧化亞烷基的氧原子鍵合至所述羰基的碳原子），并且
[0042] R4選自由以下組成的組：二苯基氨基、1-萘基氨基、2-萘基氨基、苯胺基、二甲苯 基氨基和對（苯基氨基）苯胺基。
[0043] 在以上R4-R3-中，進(jìn)一步優(yōu)選地，R3是單鍵或2-羥基氧化亞丙基，并且R 4是對（苯 基氨基）苯胺基。
[0044] 對于防老劑A，特別優(yōu)選使用對苯二胺化合物，具體地，例如由以下通式（II)表示 的N-苯基-Ν'- (3-甲基丙烯酰氧基-2-羥基丙基）-對苯二胺或由以下通式（III)表示的 Ν-(4-苯胺基苯基）甲基丙烯酰胺。
[0046] 基于100質(zhì)量份的橡膠組分，在根據(jù)本發(fā)明的防振橡膠組合物中的在末端具有 碳-碳雙鍵且在其α位處具有羰基的化合物（防老劑Α)的含量是0.2至13質(zhì)量份，優(yōu)選 0. 5至13質(zhì)量份，特別優(yōu)選0. 5至8質(zhì)量份，進(jìn)一步優(yōu)選0. 5至2質(zhì)量份，并且特別地1至 2質(zhì)量份。在此范圍內(nèi)，可以獲得具有充分的阻尼性和耐久性的防振橡膠。
[0047] 作為咪唑系防老劑（防老劑Β)，可以使用2-巰基苯并咪唑或其鹽（例如，鋅鹽）、 或2-巰基甲基苯并咪唑或其鹽（例如，鋅鹽）等。這些可以單獨(dú)使用，或兩種以上可以以 組合使用。其中，2-巰基苯并咪唑是特別優(yōu)選的。
[0048] 基于100質(zhì)量份的橡膠組分，在根據(jù)本發(fā)明的防振橡膠組合物中的咪唑系防老劑 的含量是〇. 1至10質(zhì)量份，優(yōu)選1至10質(zhì)量份，并且特別優(yōu)選1至5質(zhì)量份。在此范圍內(nèi)， 防振橡膠的高水平的阻尼性可以通過與防老劑A的協(xié)同效果來確保。
[0049] 除了以上防老劑A和B以外，本發(fā)明的防振橡膠組合物還任選地包括例如硫化劑、 硫化促進(jìn)劑、硫化促進(jìn)助劑、填料、蠟和油等的用于橡膠工業(yè)的通常的添加劑。
[0050] 硫磺可以用作硫化劑?；?00質(zhì)量份的橡膠組分，硫磺的總添加量通常是0. 1 至5質(zhì)量份。
[0051] 用于促進(jìn)硫化的硫化促進(jìn)劑的實(shí)例包括：例如2-巰基苯并噻唑、二硫化二苯并噻 唑、N-環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺和N-叔丁基-2-苯 并噻唑次磺酰胺等的苯并噻唑系硫化促進(jìn)劑；例如二苯胍等的胍系硫化促進(jìn)劑；例如二硫 化四甲基秋蘭姆、二硫化四丁基秋蘭姆、二硫化四十二烷基秋蘭姆、二硫化四辛基秋蘭姆和 ^硫化四芐基秋蘭姆等的秋蘭姆系硫化促進(jìn)劑；例如^甲基^硫代氣基甲酸梓等的^硫代 氨基甲酸鹽化合物；和其它二烷基二硫代磷酸鋅。
[0052] 例如次磺酰胺化合物、秋蘭