本发明涉及一种汽车底盘衬套橡胶组合物，尤其涉及一种低动静比和优异耐疲劳性能的汽车底盘衬套橡胶组合物，用于制作乘用汽车底盘减震橡胶衬套，属于橡胶技术领域。
背景技术：
汽车衬套有常规橡胶衬套和液压橡胶衬套之分，属于汽车底盘橡胶制品，是车身各零件之间连接点，其弹性特征及衰减特性非常好，能承受各种载荷、隔离、衰减振动、降低噪音，保证乘坐舒适性的作用，对汽车悬架和底盘设计有重要影响。衬套一般包括橡胶体和金属骨架，其结构形式有简单圆柱衬套、法兰衬套、球销衬套等。衬套种类多样，一方面由于不同的安装位置和不同的承载；一方面为了达到性能要求，如动、静刚度、耐久等。前期设计时首先是考虑通过调整橡胶硬度值，橡胶、金属结构和占有体积的大小，来满足用户要求的动、静刚度值。然后，做适当地修正，达到主方向刚度及扭转、偏摆、动静刚度比和耐久性能等目标值。目前我国橡胶衬套配方技术整体沿用老的设计思路，技术上突破有限，得到的汽车底盘衬套橡胶组合物的动静比以及耐疲劳效果均不是很理想。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：提供了一种简单明了、耐疲劳性能极佳和动静刚度比低的汽车底盘衬套橡胶组合物，解决了汽车底盘衬套产品不能同时保证低的动静刚度比和优异的耐疲劳性能的问题。为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种汽车底盘衬套橡胶组合物，其特征在于，由如下以重量份计的原料组成：天然胶70-90份；顺丁胶10-30份；二苯胺类防老剂0.5-3份；二氢化喹啉类防老剂1-3份；石蜡1-3.5份；架桥剂：0.5-3份；活性剂6-10份；补强剂35-75份；增塑剂5-10份；硫黄1.5-3份；含硫化合物0.5-1.5；促进剂1-1.7份。优选地，所述的含硫化合物为二硫代吗啡啉、二硫化四甲基秋兰姆。优选地，所述促进剂为二硫化二苯并噻唑、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺。优选地，所述的天然胶为泰国同泰橡胶厂生产的1#烟片胶。优选地，所述的顺丁胶由上海高桥石化公司生产的BR9000。优选地，所述的二苯胺类防老剂为4.4’-双(α.α’-二甲基苄基)二苯胺。优选地，所述的二氢化喹啉类防老剂为2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物。优选地，所述的活性剂为活性氧化锌和硬脂酸。优选地，所述的架桥剂为双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物酸。优选地，所述的补强剂为碳黑、白炭黑和纳米石墨烯。优选地，所述的增塑剂为芳烃油。本发明经过改性的白炭黑经过化学物质对白炭黑表面羟基进行处理，减少了或消除了表面羟基的数量使白炭黑表面基团由亲水性变为疏水性，提高了它与聚合物的结合能力，所以本发明中改性白炭黑的加入较好的提高了整体配方的撕裂强度、拉伸强度等重要指标。同时纳米石墨烯的加入与炭黑协同作用，将炭黑颗粒串联起来组成了葡萄串结构，使炭黑在聚合物中的分散相态由原来的海岛结构变为了葡萄串结构，不仅弥补了底结构大粒径炭黑的强度不足的问题，还保证了配方的高弹性、提高了这种聚合物的导热性。硫化体系的合理配比，特别是促进剂的选用及合理并用能明显提高橡胶强度，并降低了配方的动静刚度比值。如耐热和压缩变形较好的二硫化四甲基秋兰姆(其有效硫含量约为13.3％)与耐热性更好的二硫代吗啡啉(其有效硫含量约为27％)与硫磺之间的少量并用。由于这二种含硫化合物都含有有效硫与硫磺并用，所以能显著提高橡胶弹性和疲劳强度。因二丁基二硫代氨基甲酸锌既是促进剂又兼有防老剂作用，更是噻唑和次磺酰胺类促进剂的良好活性剂，并用在一起达到更佳的协同效应。本发明高硫低促的硫化体系配合高效补强体系明显降低了这种橡胶组合物的动静刚度比值而且耐疲劳性能也非常优越，其使用活性剂、二硫代吗啡啉、再加上双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物这三种材料的并用从天然胶的硫化曲线上看出原来高温硫化会返原的现象消除且提高橡胶交联密度，从而改善耐胶料的动刚度和耐疲劳性能。本发明简单明了，不需要加入特殊昂贵的原材料，也不需要特殊的加工工艺。整个生产过程操作方便，所用原材料易于采购，所得橡胶具有极佳的耐疲劳性能和非常低的动静刚度比，在同行业技术领域处于领先地位，有更广阔的市场前景。具体实施方式为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并作详细说明如下。实施例1一种汽车底盘衬套橡胶组合物，由如下以重量份计的原料组成：泰国1#烟片胶(RSS1#)：80份；顺丁胶(BR9000)：20份；氧化锌：5份；硬脂酸：1份；防老剂4.4’-双(α.α’-二甲基苄基)二苯胺：3份；防老剂2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物：1.5份；微晶蜡1900：3.5份；架桥剂：3份；N-990：52份；改性白炭黑：8份；石墨烯：15份；芳烃油：5份；硫磺：1.5份；N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺：0.5份；二硫化二苯并噻唑：1.2份；二硫代吗啡啉：0.2份；二硫化四甲基秋兰姆0.3份。其中，所用的1#烟片胶由泰国同泰橡胶厂生产；所用的顺丁胶由上海高桥石化公司生产；所用的4.4’-双(α.α’-二甲基苄基)二苯胺由科聚亚公司生产；所用的N-异丙基-N’-苯基对苯二胺、N-(1，3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺以及2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物由中国石化南京化工厂生产；所用活性氧化锌由广东台翔化工有限公司生产；所用硬脂酸由上海延安油脂化工厂生产；所用的碳黑上海卡博特碳黑厂生产；所用的白炭黑由山东中海新材料集团有限公司生产；所用的纳米石墨烯由磐石化学有限公司生产；所用的芳烃油由上海锦辉润滑油厂生产；所用的二硫代吗啡啉由上海邦德实业有限公司生产；所用的架桥剂由南京品宁有限公司生产；所用的二硫化四甲基秋兰姆、以及二丁基二硫代氨基甲酸锌由浙江黄岩浙东橡胶助剂有限公司生产；所用的二硫化二苯并噻唑由中国石化南京化工厂生产；所用的N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺由上海橡胶助剂厂生产，石蜡为微晶蜡1900，架桥剂为双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物酸。硫化剂为硫磺、含硫化合物或其组合。一种汽车底盘衬套橡胶组合物的制备方法：一、密炼机混炼：投入已塑炼好的天然橡胶和顺丁胶，60s后同时投入活性剂、防老剂、微晶蜡以及硬脂酸，50s后投入炭黑、白炭黑、架桥剂及石墨烯，160秒后投入芳烃油，80s后排胶，其中密炼室温度为90-125℃。为了使填料具有更好的分散性以及橡胶分子更好的收缩性，一段混炼胶需要停放至少12小时(一般要求12小时到三个月之间)后加硫。二、密炼机二段加硫：将一段混炼胶投入到密炼机，30s后同时投入硫化剂和促进剂，120s后排胶在开炼机上薄通下片停放。开炼机过程要求薄通辊距调至0.5-1mm，薄通三次并打三个三角包后出片，下片辊距调至4-6mm。其中密炼室温度为60～80℃、开炼机辊筒温度为40～60℃，料温不能超过100℃。实施例2一种汽车底盘衬套橡胶组合物，由如下以重量份计的原料组成：泰国1#烟片胶(RSS1#)：70份；顺丁胶(BR9000)：30份；氧化锌：7份；硬脂酸：1.5份；防老剂(4.4’-双(α.α’-二甲基苄基)二苯胺)：1.6份；防老剂2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物：1.6份；微晶蜡1900：2.5份；架桥剂：1.5份；N-990：52份；改性白炭黑：12份；石墨烯：8份；芳烃油：5份；硫磺：2.3份；N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺：0份；二硫化二苯并噻唑：1.2份；二硫代吗啡啉：0.5份；二硫化四甲基秋兰姆0份。制备方法与实施例1相同。实施例3一种汽车底盘衬套橡胶组合物，由如下以重量份计的原料组成：泰国1#烟片胶(RSS1#)：70份；顺丁胶(BR9000)：30份；氧化锌：6份；硬脂酸：1.5份；防老剂(4.4’-双(α.α’-二甲基苄基)二苯胺)：1份；防老剂2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物：2份；微晶蜡1900：2份；架桥剂：2份；N-990：56份；改性白炭黑：6份；石墨烯：9份芳烃油：5份；硫磺：2.5份；N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺：0份二硫化二苯并噻唑：1.5份；二硫代吗啡啉：0.6份；二硫化四甲基秋兰姆0.8份。制备方法与实施例1相同。实施例4一种汽车底盘衬套橡胶组合物，由如下以重量份计的原料组成：泰国1#烟片胶(RSS1#)：85份；顺丁胶(BR9000)：15份；氧化锌：6份；硬脂酸：1.5份；防老剂(4.4’-双(α.α’-二甲基苄基)二苯胺)：2.6份；防老剂2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物：2份；微晶蜡1900：2份；架桥剂：2份；N-990：40份；改性白炭黑：18份；石墨烯：6份芳烃油：5份；硫磺：3份；N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺：0份；二硫化二苯并噻唑：1.2份；二硫代吗啡啉：1.2份；二硫化四甲基秋兰姆0.2份。制备方法与实施例1相同。实施例5一种汽车底盘衬套橡胶组合物，由如下以重量份计的原料组成：泰国1#烟片胶(RSS1#)：85份；顺丁胶(BR9000)：15份；氧化锌：6份；硬脂酸：1.5份；防老剂(4.4’-双(α.α’-二甲基苄基)二苯胺)：2.6份；防老剂2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物：1份；微晶蜡1900：2份；架桥剂：2.5份；N-990：45份；改性白炭黑：6份；石墨烯：15份芳烃油：10份；硫磺：2.3份；N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺：0份；二硫化二苯并噻唑：1.6份；二硫代吗啡啉：0.8份；二硫化四甲基秋兰姆0份。制备方法与实施例1相同。实施例6一种汽车底盘衬套橡胶组合物，由如下以重量份计的原料组成：泰国1#烟片胶(RSS1#)：90份；顺丁胶(BR9000)：10份；氧化锌：8份；硬脂酸：1份；防老剂(4.4’-双(α.α’-二甲基苄基)二苯胺)：1份；防老剂2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物：2份；微晶蜡1900：2.5份；架桥剂：2份；N-990：45份；改性白炭黑：6份；石墨烯：15份芳烃油：5份；硫磺：2.3份；N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺：0份；二硫化二苯并噻唑：1.3份；二硫代吗啡啉：0.8份；二硫化四甲基秋兰姆0.7份。制备方法与实施例1相同。实施例7一种汽车底盘衬套橡胶组合物，由如下以重量份计的原料组成：泰国1#烟片胶(RSS1#)：90份；顺丁胶(BR9000)：10份；氧化锌：8.5份；硬脂酸：1.5份；(氧化锌和硬脂酸统称为活性剂)防老剂(4.4’-双(α.α’-二甲基苄基)二苯胺)：0.5份；防老剂2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物：3份；微晶蜡1900：1份；架桥剂：0.5份；N-990：25份；改性白炭黑：5份；石墨烯：5份(石墨烯、改性白炭黑、N990统称为补强剂)芳烃油：5份；硫磺：3份；二硫化二苯并噻唑：1份；二硫代吗啡啉：0.5份。制备方法与实施例1相同。综上，将实施例1-6中橡胶制备汽车底盘橡胶衬套，经过试验对比实例2配方的综合效果最好，达到并超越要求的标准，实验条件为：耐久性要求：1、载荷±3900N，频率3HZ，疲劳1000次。2、载荷±3600N，频率3HZ，疲劳20000次。3、载荷±3000N，频率3HZ，疲劳100000次。4、载荷±2500N，频率4HZ，疲劳2000000次。耐久性要求1～4完成后产品无损坏。动静刚度要求：径向动静刚度比值小于1.3，实际实例2配方径向动静刚度比值做到1.19该橡胶衬套的动静刚度比值很小符合客户的要求。而常规汽车底盘衬套橡胶配方疲劳在100万次就达到了极限且损坏的风险极高；且动静刚度的比值都在1.5左右，达不到要求。