一种高性能空气弹簧用橡胶材料
阅读说明：本技术 一种高性能空气弹簧用橡胶材料 (High-performance rubber material for air spring ) 是由 詹炜 周国荣 井垒 苏怀生 高建国 詹才福 于 2020-12-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高性能空气弹簧用橡胶材料,组成成分如下：天然橡胶35-50份,氯丁橡胶30-40份,丁腈橡胶10-35份,炭黑N660 15-25份,炭黑N550 20-30份,氧化锌5-8份,硬脂酸2-5份,烷烃油15-30份,硫磺1-2份,微晶腊3-5份,防老剂ODA 1-2份,防老剂BLE 1-2份,促进剂PZ 1-2份,促进剂ETU 1-2份。本发明耐高温性能良好,抗热老化能力强,抗臭氧能力强,适合应用做橡胶空气弹簧用胶料。(The invention discloses a high-performance rubber material for an air spring, which comprises the following components: 35-50 parts of natural rubber, 30-40 parts of chloroprene rubber, 10-35 parts of nitrile rubber, 6-25 parts of carbon black N66015, 20-30 parts of carbon black N550, 5-8 parts of zinc oxide, 2-5 parts of stearic acid, 15-30 parts of alkane oil, 1-2 parts of sulfur, 3-5 parts of microcrystalline wax, 1-2 parts of anti-aging agent ODA, 1-2 parts of anti-aging agent BLE, 1-2 parts of accelerator PZ and 1-2 parts of accelerator ETU. The rubber material has good high temperature resistance, strong thermal aging resistance and strong ozone resistance, and is suitable for being used as rubber material for rubber air springs.)
技术领域
本发明属于橡胶领域，特别涉及一种高性能空气弹簧用橡胶材料。
背景技术
橡胶空气弹簧是一种由橡胶、网线贴合成的曲形胶囊，胶囊两端部用两块钢板相连接，形成一个压缩空气室，向空气弹簧内充入压缩空气，利用空气的可压缩性实现弹性作用，是具有弹簧作用的非金属弹簧。
橡胶空气弹簧有高频隔振、隔音以及自振频率低的优点，能较好实现振动隔离，保证振动设备的底座和控制系统的安全稳定性。因此橡胶空气弹簧主要应用于车辆、举升设备、减震设备以及军工等行业所有需要缓冲、隔震及行程控制的隔振，如导弹及控制发射设备装置的隔振等。橡胶空气弹簧目前广泛应用于客车、载重汽车、悬挂拖车、轿车、轨道交通及轻轨、列车及工业应用等，为此，选用具有更好的耐高温性、耐臭氧性橡胶材料成为今后橡胶空气弹簧的必然趋势，具有广阔的销售空间，同时国外发展市场更是潜力无限。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种高性能空气弹簧用橡胶材料，具有优良的耐高温性能，耐臭氧性能良好，适合做为橡胶空气弹簧用胶。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种高性能空气弹簧用橡胶材料，按质量份数，其组成成分如下：天然橡胶35-50份，氯丁橡胶30-40份，丁腈橡胶10-35份，炭黑N660 15-25份，炭黑N550 20-30份，氧化锌5-8份，硬脂酸2-5份，烷烃油15-30份，硫磺1-2份，微晶腊3-5份，防老剂ODA 1-2份，防老剂BLE 1-2份，促进剂PZ 1-2份，促进剂ETU 1-2份。
优选的，按质量份数，所述高性能空气弹簧用橡胶材料组成成分如下：天然橡胶35份，氯丁橡胶35份，丁腈橡胶20份，炭黑N660 15份，炭黑N550 25份，氧化锌5份，硬脂酸2份，烷烃油15份，硫磺1份，微晶腊3份，防老剂ODA 1份，防老剂BLE 1份，促进剂PZ 1份，促进剂ETU 2份。
优选的，胶料组成成分如下：天然橡胶50份，氯丁橡胶30份，丁腈橡胶20份，炭黑N660 25份，炭黑N550 20份，氧化锌8份，硬脂酸5份，烷烃油30份，硫磺2份，微晶腊5份，防老剂ODA 2份，防老剂BLE 2份，促进剂PZ 2份，促进剂ETU 1份。
优选的，胶料组成成分如下：天然橡胶40份，氯丁橡胶40份，丁腈橡胶10份，炭黑N660 20份，炭黑N550 30份，氧化锌6份，硬脂酸3份，烷烃油25份，硫磺1份，微晶腊4份，防老剂ODA 1.5份，防老剂BLE 1.5份，促进剂PZ 1.5份，促进剂ETU1.5份。
优选的，所述氯丁橡胶牌号是CR122、CR321、CR322中的任意一种。
所述高性能空气弹簧用橡胶材料的制备方法如下，1)第一段塑炼，先将天然橡胶塑炼并停放备用；2)第一段混炼，将天然橡胶、氯丁胶、丁腈橡胶投稿密炼机，混炼60-90秒，再投入炭黑、氧化锌、硬脂酸、防老剂、烷烃油、增塑剂，混炼后出片备用；3)第二段混炼，将上段混炼后的材料加入促进剂及余下的原料，进行第二次混炼，混炼充分，清扫后再次混炼，分散充分后出胶得到高性能空气弹簧用橡胶材料。
本发明选用天然橡胶和氯丁橡胶丁腈橡胶并用，使胶料具有优良的基础物理机械性能。与炭黑N660和炭黑N550并用，增强胶料整体的耐臭氧性能和阻燃性能。采用改性陶土，使胶料具备低压变性能。防老剂ODA和防老剂BLE的并用，增强胶料的高温性能，并使胶料的防护天候能力和抗臭氧能力提高。
以上技术方案使得本发明达成的性能如下：
1.硬度55±5Shore A；
2.拉伸强度≥20MPa；
3.扯断伸长率≥500％；
4.热空气老化100℃×72h；
硬度变化：±5Shore A；
拉伸强度变化率：-20％～0
扯断伸长率变化率：-30％～0
5.耐臭氧性50pphm×40℃×72h无龟裂。
以上性能特点表明本发明具有优良的基础物理性能，耐高温性能良好，抗热老化能力强，抗臭氧能力强，适合应用做橡胶空气弹簧用胶料。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1-4
本发明高性能空气弹簧用橡胶材料的制备方法如下：1)第一段塑炼，先将天然橡胶塑炼并停放备用；2)第一段混炼，将天然橡胶、氯丁胶、丁腈橡胶投稿密炼机，混炼60-90秒，再投入炭黑、氧化锌、硬脂酸、防老剂、烷烃油、增塑剂，混炼后出片备用；3)第二段混炼，将上段混炼后的材料加入促进剂及余下的原料，进行第二次混炼，混炼充分，清扫后再次混炼，分散充分后出胶得到高性能空气弹簧用橡胶材料。
本发明胶料中原料名称及配比见表1。
表1
表2实施例1-4所制成胶料的性能参数
从表2可以看到，本发明胶料的硬度在55±5Shore A之间，拉伸强度≥20MPa，扯断伸长率≥500％，基础物理机械性能优良；同时，.热空气老化(100℃×72h)拉伸强度变化率在-20％～0之内，伸长率变化率在-30％～0之内，耐臭氧性测试50pphm×40℃×72h无龟裂。可见本发明耐高温性能优异，耐高温性能良好，抗热老化能力强，抗臭氧能力强，适合应用做橡胶空气弹簧用胶料。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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