车灯用橡胶密封材料及其制备方法与流程

本发明涉及橡胶密封材料，具体是车灯用橡胶密封材料及其制备方法。

背景技术：

1、车灯密封材料长期服役于热氧、光氧耦合老化与高低温循环复杂工况，对材料抗老化性、密封稳定性、环保性及成型精度要求严苛。传统车灯密封材料以丁腈橡胶为基体，采用硫磺、氧化锌硫化体系制备，存在诸多缺陷：热氧与光氧老化后力学性能急剧衰减，易出现硬化、开裂，导致密封失效；小分子抗氧剂易迁移挥发，污染车灯光学部件，降低透光率；硫化残留有毒物质，不符合环保要求；材料成型精度差，密封圈尺寸公差大，难以满足精密密封标准。

2、现有改性技术中，单一受阻胺插层层状双金属氢氧化物仅能实现单一抗老化效果，无法兼顾热氧老化和光老化；氢氧化钾离子交联虽可提升力学性能，但未与双受阻胺插层填料形成协同体系，无法同步解决抗老化、耐迁移、自修复与精密成型的协同优化难题，无法满足车灯密封材料的长效、稳定、环保的使用需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供车灯用橡胶密封材料及其制备方法，以解决现有技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、车灯用橡胶密封材料的制备方法，包括以下步骤：

4、s1：共插层填料的制备：采用共沉淀法制备共插层镁铝层状双金属氢氧化物；

5、s2：填料分散液的制备：将共插层镁铝层状双金属氢氧化物、六偏磷酸钠加入去离子水中，超声分散，球磨24-48h，得到填料分散液；

6、s3：交联剂的制备：将氢氧化钾加入去离子水中，搅拌均匀，得到交联剂；

7、s4：共混熟化：将羧基化丁腈橡胶、交联剂、共插层镁铝层状双金属氢氧化物、分散剂按配比混合，搅拌均匀，静置熟化12-24h，得到混合液；

8、s5：脱泡成型：将混合液真空脱泡后注入聚四氟乙烯模具中，室温干燥，90-95℃固化1-1.5h，120-125℃熟化20-30min，得到车灯用橡胶密封材料。

9、进一步的，所述车灯用橡胶密封材料中各组分占比按质量份数计包括：羧基化丁腈橡胶100-120份，氢氧化钾3-8份，插层镁铝层状双金属氢氧化物1-7份，六偏磷酸钠0.1-0.5份。

10、进一步的，所述插层镁铝层状双金属氢氧化物的制备方法包括以下步骤：将氢氧化钠、受阻胺光稳定剂依次加入去离子水中，搅拌均匀，得到碱性溶液；将六水合硝酸镁、九水合硝酸铝加入去离子水中，搅拌均匀，得到混合盐溶液；氮气氛围下将混合液溶液于20-25min内滴加完毕至碱性溶液中，加热至80-85℃反应12-14h，离心，收集沉淀物，依次使用去离子水、乙醇、丙酮洗涤沉淀物，得到共插层镁铝层状双金属氢氧化物。

11、进一步的，所述插层镁铝层状双金属氢氧化物的制备过程中，碱性溶液：混合盐溶液的体积比为1:1；所述碱性溶液中，氢氧化钠：受阻胺光稳定剂的摩尔比为4:(0.8-1.2)；所述混合盐溶液中，六水合硝酸镁：九水合硝酸铝的摩尔比为(3-4):(1-1.2)。

12、进一步的，所述受阻胺光稳定剂包括自制受阻胺光稳定剂和gw944受阻胺光稳定剂中任意一种或两种的组合。

13、进一步的，所述受阻胺光稳定剂由质量比为1:(0.5-2)的自制受阻胺光稳定剂和gw944受阻胺光稳定剂组成。

14、进一步的，所述自制受阻胺光稳定剂的制备方法包括以下步骤：将氰尿酰氯加入丙酮中，搅拌均匀，冰浴冷却，20-25min内滴加完毕对氨基苯磺酸钠水溶液，冰浴条件下反应2-2.5h，再升温至40-45℃加入四甲基哌啶胺，保温反应4-4.5h，冰浴冷却析出产物，离心，收集沉淀物，使用乙醇洗涤沉淀物，90-95℃真空干燥，得到自制受阻胺光稳定剂。

15、进一步的，所述自制受阻胺光稳定剂的制备过程中，氰尿酰氯：对氨基苯磺酸钠：四甲基哌啶胺的质量的摩尔比为1:1:1，反应体系的ph为5-6。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

17、1、本发明通过氢氧化钾与羧基化丁腈橡胶的羧基原位形成动态离子键，结合自制受阻胺光稳定剂/gw944提供的动态no-c键、氢键以及羧基化丁腈橡胶的分子链拓扑缠结构建四重动态交联网络，在赋予材料高拉伸强度与高断裂伸长率的同时，实现热刺激下的微裂纹自修复，提升橡胶密封材料的使用寿命和稳定性。

18、2、本发明采用双受阻胺共插层镁铝层状双金属氢氧化物，依托层状双金属氢氧化物的氧/紫外物理阻隔、自制受阻胺的快速光氧自由基捕获、gw944的长效热氧自由基捕获与氮氧再生循环，形成三维抗老化屏障，显著提升材料热氧与光氧老化抗性，大幅提高老化后力学性能保持率，达到延缓密封材料老化失效的技术效果。

19、3、本发明将双受阻胺限域于层状双金属氢氧化物层间，配合氢氧化钾离子网络对填料的包覆锚定，有效抑制受阻胺小分子迁移、挥发与析出，有效解决了车灯光学部件污染，同时替代传统硫磺/氧化锌硫化体系，无有毒残留物析出，绿色环保。

1.车灯用橡胶密封材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的车灯用橡胶密封材料的制备方法，其特征在于：所述车灯用橡胶密封材料中各组分占比按质量份数计包括：羧基化丁腈橡胶100-120份，氢氧化钾3-8份，插层镁铝层状双金属氢氧化物1-7份，六偏磷酸钠0.1-0.5份。

3.根据权利要求1所述的车灯用橡胶密封材料的制备方法，其特征在于：所述插层镁铝层状双金属氢氧化物的制备方法包括以下步骤：将氢氧化钠、受阻胺光稳定剂依次加入去离子水中，搅拌均匀，得到碱性溶液；将六水合硝酸镁、九水合硝酸铝加入去离子水中，搅拌均匀，得到混合盐溶液；氮气氛围下将混合液溶液于20-25min内滴加完毕至碱性溶液中，加热至80-85℃反应12-14h，离心，收集沉淀物，依次使用去离子水、乙醇、丙酮洗涤沉淀物，得到共插层镁铝层状双金属氢氧化物。

4.根据权利要求1所述的车灯用橡胶密封材料的制备方法，其特征在于：插层镁铝层状双金属氢氧化物的制备过程中，碱性溶液：混合盐溶液的体积比为1:1；所述碱性溶液中，氢氧化钠：受阻胺光稳定剂的摩尔比为4:(0.8-1.2)；所述混合盐溶液中，六水合硝酸镁：九水合硝酸铝的摩尔比为(3-4):(1-1.2)。

5.根据权利要求3所述的车灯用橡胶密封材料的制备方法，其特征在于：所述受阻胺光稳定剂包括自制受阻胺光稳定剂和gw944受阻胺光稳定剂中任意一种或两种的组合。

6.根据权利要求5所述的车灯用橡胶密封材料的制备方法，其特征在于：所述受阻胺光稳定剂由质量比为1:(0.5-2)的自制受阻胺光稳定剂和gw944受阻胺光稳定剂组成。

7.根据权利要求6所述的车灯用橡胶密封材料的制备方法，其特征在于：所述自制受阻胺光稳定剂的制备方法包括以下步骤：将氰尿酰氯加入丙酮中，搅拌均匀，冰浴冷却，20-25min内滴加完毕对氨基苯磺酸钠水溶液，冰浴条件下反应2-2.5h，再升温至40-45℃加入四甲基哌啶胺，保温反应4-4.5h，冰浴冷却析出产物，离心，收集沉淀物，使用乙醇洗涤沉淀物，90-95℃真空干燥，得到自制受阻胺光稳定剂。

8.根据权利要求7所述的车灯用橡胶密封材料的制备方法，其特征在于：自制受阻胺光稳定剂的制备过程中，氰尿酰氯：对氨基苯磺酸钠：四甲基哌啶胺的质量的摩尔比为1:1:1，反应体系的ph为5-6。

9.根据权利要求1-8任一项所述的车灯用橡胶密封材料的制备方法制备得到的车灯用橡胶密封材料。