一种高气密性丁腈橡胶材料及其制备方法和应用与流程

1.本发明涉及一种高气密性丁腈橡胶材料及其制备方法和应用。


背景技术：

2.随着高速动车组的广泛运用，人们对乘坐舒适性的要求越来越高，普通机车传统的弹簧减震装置已经无法满足高速动车组的性能要求。
3.目前，市面很多减震器暴露出漏油、减震效果差等问题，这大多都是由于减震器中空气气囊长时间使用后出现漏气，导致气压减小、破裂等问题，最终影响减震效果。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种抗撕裂强度高，气密性好，对油液有良好的耐受性的高气密性丁腈橡胶材料及其制备方法和应用。
5.本发明采用如下技术方案：
6.一种高气密性丁腈橡胶材料，其包括如下重量份的组分：丁腈橡胶100份、炭黑10～20份、绢云母粉10～20份、防老剂2份、氧化锌5份、硬脂酸1份、增塑剂3份、硫磺1～2份以及促进剂1～2份。
7.进一步的，所述绢云母粉为天然绢云母粉，径厚比80。
8.进一步的，所述炭黑为n550。
9.进一步的，所述防老剂为rd。
10.进一步的，所述增塑剂为tp95。
11.进一步的，所述促进剂为cz。
12.一种上述高气密性丁腈橡胶材料的制备方法，其包括如下步骤：
13.(1)丁腈橡胶投入密炼机，于60～80℃塑炼2min；
14.(2)投入氧化锌、硬脂酸和防老剂，0.6mpa压力下，70～90℃塑炼2min；
15.(3)加入炭黑、增塑剂、硫磺和促进剂，于80～100℃混炼2min；清扫后，在0.6mpa压力下加压混炼至100℃，期间上顶栓提起2次，使材料中的各气体分子挥发排出，充分排出；
16.(4)加入绢云母粉，于100～130℃混炼3min，排胶。
17.一种上述高气密性丁腈橡胶材料在制备高气密性丁腈橡胶气囊中的应用。
18.所述应用中，高气密性丁腈橡胶气囊的制备方法为：
19.①
使用高气密性丁腈橡胶材料经硫化制成长胶管；
20.②
胶管裁制；
21.③
使用热硫化的方式将裁切好的胶管两端封口，同时封住特定量空气。
22.本发明的有益效果在于：本发明的高气密性丁腈橡胶材料具有与轮胎用丁基橡胶同等的气密性，比普通丁腈橡胶具有更高的抗撕裂强度和气密性，比丁基橡胶对油液有更好的耐受性。
23.利用本发明的高气密性丁腈橡胶材料制造的气囊，可长时间保持气囊内气体不减
少，气体衰减速率是普通丁腈橡胶的1/4，保证减震器长期有效运行。
具体实施方式
24.下面将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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
25.本发明所述各实施例中，绢云母粉(径厚比80)，购(产)自于安徽滁州；丁腈橡胶为兰化丁腈4105。
26.实施例1
27.(1)丁腈橡胶100kg，投入密炼机，于60～80℃塑炼2min；
28.(2)投入氧化锌5kg、硬脂酸1kg和防老剂(rd)2kg，于70～90℃塑炼2min，压缩空气压力≥0.6mpa；
29.(3)加入炭黑(n550)10kg、增塑剂(tp95)3kg、硫磺1kg和促进剂(cz)1kg，于80～100℃混炼2min；清扫后，加压混炼至130℃，期间上顶栓提起2次，使材料中的各气体分子挥发排出，充分排出，压缩空气压力≥0.6mpa；
30.(4)加入绢云母粉10kg，于100～130℃混炼3min，排胶。
31.实施例2
32.(1)丁腈橡胶100kg，投入密炼机，于60～80℃塑炼2min；
33.(2)投入氧化锌5kg、硬脂酸1kg和防老剂(rd)2kg，于70～90℃塑炼2min，压缩空气压力≥0.6mpa；
34.(3)加入炭黑(n550)20kg、增塑剂(tp95)3kg、硫磺2kg和促进剂(cz)2kg，于80～100℃混炼2min；清扫后，加压混炼至130℃，期间上顶栓提起2次，使材料中的各气体分子挥发排出，充分排出，压缩空气压力≥0.6mpa；
35.(4)加入绢云母粉20kg，于100～130℃混炼3min，排胶。
36.实施例3
37.(1)丁腈橡胶100kg，投入密炼机，于60～80℃塑炼2min；
38.(2)投入氧化锌5kg、硬脂酸1kg和防老剂(rd)2kg，于70～90℃塑炼2min，压缩空气压力≥0.6mpa；
39.(3)加入炭黑(n550)15kg、增塑剂(tp95)3kg、硫磺1.5kg和促进剂(cz)1.5kg，于80～100℃混炼2min；清扫后，加压混炼至130℃，期间上顶栓提起2次，使材料中的各气体分子挥发排出，充分排出，压缩空气压力≥0.6mpa；
40.(4)加入绢云母粉15kg，于100～130℃混炼3min，排胶。
41.对比例1
42.(1)丁腈橡胶100kg，投入密炼机，于60～80℃塑炼2min；
43.(2)投入氧化锌5kg、硬脂酸1kg和防老剂(rd)2kg，于70～90℃塑炼2min，压缩空气压力≥0.6mpa；
44.(3)加入炭黑(n550)15kg、增塑剂(tp95)3kg、硫磺1.5kg和促进剂(cz)1.5kg，于80～100℃混炼2min；清扫后，加压混炼至130℃，期间上顶栓提起2次，使材料中的各气体分子挥发排出，充分排出，压缩空气压力≥0.6mpa；
45.(4)排胶。
46.对比例2
47.(1)丁腈橡胶100kg，投入密炼机，于60～80℃塑炼2min；
48.(2)投入氧化锌5kg、硬脂酸1kg和防老剂(rd)2kg，于70～90℃塑炼2min，压缩空气压力≥0.6mpa；
49.(3)加入炭黑(n550)15kg、增塑剂(tp95)3kg、硫磺1.5kg和促进剂(cz)1.5kg，于80～100℃混炼2min；清扫后，加压混炼至130℃，期间上顶栓提起2次，使材料中的各气体分子挥发排出，充分排出，压缩空气压力≥0.6mpa；
50.(4)加入人造湿法云母粉(1250目)15kg，于100～130℃混炼3min，排胶。
51.效果例
52.对实施例1～3和对比例1～2制备得到的高气密性丁腈橡胶材料进行性能测试，测试项目以及实验方法见表1。
53.表1 性能测试表
[0054][0055]
本发明的高气密性丁腈橡胶材料，比普通丁腈橡胶(朗盛丁腈3370)具有更高的抗撕裂强度和气密性，同时对减震器中油液具有良好耐受性。
[0056]
应用例1
[0057]
①
使用高气密性丁腈橡胶材料经硫化制成长胶管；
[0058]
②
胶管裁制成所需长度；
[0059]
③
使用热硫化的方式将裁切好的胶管两端封口，同时封住一定量空气，制得高气密性丁腈橡胶气囊。
[0060]
经测试，使用本发明的高气密性丁腈橡胶材料经此工艺制作的气囊，可随机车振动自由收缩回弹，达到减震乘坐舒适的目的，且可长时间保持气囊内气体不减少，气体衰减速率是普通丁腈橡胶的1/4，保证减震器长期有效运行。