高性能机车用空气弹簧‑橡胶囊外层胶及制作方法技术

一种高性能机车用空气弹簧‑橡胶囊外层胶及制作方法，属橡胶制品制作领域，氯丁橡胶的耐老化性能、耐介质性能是在通用橡胶中最好，氢化丁腈橡胶的耐老化、耐油性能更佳，在氯丁橡胶中并用，基本不改变主体配方的物理性能的基础上，同时改善其耐臭氧老化性能、热氧老化性能，且加工性能得到了改善；DDL‑03是活性氧化锌、秋兰姆、亚甲基硫脲类混合物，为新型复合硫化剂，具有良好的分散性，配以氧化镁、促进剂DM和少量硫磺，很好地实现两者共硫化。增塑剂TP‑95B为乙二酸二丁氧基乙氧基乙酯，是一种极难抽出的耐热性增塑剂，有效地改善加工工艺，且不影响老化性能。

Air spring rubber outer glue and manufacturing method of high performance locomotive

Air spring rubber outer glue and manufacturing method of a high performance locomotive, belonging to the production field of rubber products, chloroprene rubber aging resistance, medium resistance is the best in the general rubber, hydrogenated nitrile rubber aging resistant, oil resistant performance, in the chloroprene rubber and the use of basic physical properties without changing the main formula on, while improving its ozone aging properties, thermal aging properties, and the processing performance is improved; DDL 03 is Zinc Oxide, thiuram, active methylene thiourea mixture, is a new type of composite curing agent, has good dispersion, with Magnesium Oxide, DM and a small amount of accelerator sulfur, to achieve a good two covulcanization. Plasticizer TP 95B oxalate two butoxy ethoxy ethyl ester, is a kind of heat resistance is extremely difficult to extract plasticizer, effectively improve the machining process, and does not affect the aging performance.

【技术实现步骤摘要】
高性能机车用空气弹簧-橡胶囊外层胶及制作方法
本专利技术属于一种橡胶制品制作领域，特别涉及一种高性能机车用空气弹簧橡胶囊外层胶及制作方法。
技术介绍
空气弹簧是橡胶囊，是机车空气弹簧的关键部件,其使用寿命决定空气弹簧的使用寿命,橡胶囊主要由外层胶、帘布层、内层胶和钢丝圈等构成(见图1)。相比普通机车车辆，CRH（ChinaRailwaysHigh-speed）、CR（ChinaRailways）等高速机车运行速度和转向速度快，乘客的舒适度要求高，橡胶囊外层胶常年暴露在大气中,经受太阳暴晒、酸碱溶液、油侵蚀等,其耐老化性能，包括耐疲劳老化、耐热氧老化、耐臭氧老化等，严重影响胶囊的使用寿命。因此高性能系列动车组对空气弹簧的耐老化寿命、耐油性能要求极高。普通机车车辆橡胶弹簧橡胶囊内、外层胶均采用天然胶，与骨架材料压延工艺好，但其外层胶耐老化性能较差。CRH系列动车组国外引入的橡胶囊，其外层胶采用氯丁胶，其臭氧老化、热老化、紫外老化等老化性能有所提高，但其加工性能较差，在动态使用环境中，胶料老化性能仍不理想，在使用过程中会逐渐变硬，且动态条件下出现表面龟裂。通过资料及大量试验实践确定，氢化丁腈橡胶（HNBR）是由丁腈橡胶加氢处理得到的高度饱和的弹性体，所含的丙烯腈基具有优良的耐油性能，且由于具有高不饱和度，具有更加优良的耐腐蚀、耐热、耐臭氧性能，HNBR1020具有高含量的腈基和饱和度，其耐腐蚀和老化性能优异。CR232橡胶的硫化体系采用金属氧化物，HNBR1020采用硫磺硫化体系，两者都是极性橡胶，生胶虽然具有较好的相容性，但混炼胶没有共硫化体系。CR232为非硫调型氯丁橡胶，相比硫调型氯丁橡胶，具有良好的储存稳定性和加工性能。DDL-03是活性氧化锌、秋兰姆类、亚甲基硫脲类混合物，为新型复合硫化剂，具有良好的分散性，配以氧化镁、促进剂DM和少量硫磺，可以很好地实现两者共硫化。氢化丁腈橡胶在保证耐油性能的前提下，提高动态耐老化性能及耐臭氧老化性能，且加工性能较佳。因此采用氯丁橡胶(CR)中并用适量的氢化丁腈橡胶，进而改善氯丁橡胶的动态老化性能，同时不会降低耐油性能及物理性能等其他性能。
技术实现思路
针对现有橡胶囊技术的不足，本专利技术目的在满足橡胶囊的物理性能前提下，进一步提高其耐热氧老化、臭氧老化性能，提供一种高性能机车用空气弹簧-橡胶囊外层胶及制作方法，延长橡胶囊的使用周期。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种高性能机车用空气弹簧-橡胶囊外层胶，其特征在于：它包括以下组份，以橡胶为基础量100，其重量份数比为：1.氯丁橡胶CR23270.0份2.氢化丁腈橡胶HNBR102030.0份3.硫化剂DDL-033.0～6.0份4.硫化剂S0.5～1.0份5.促进剂DM0.5～2.0份6.MgO3.0～5.0份7.炭黑N33040.0～80.0份8.轻钙10.0～20.0份9.硬脂酸StA1.0～2.0份10.增塑剂TP-95B5.0～15.0份11.微晶蜡1.0～2.0份12.防老剂MB1.0～2.0份13.防老剂防RD1.0～2.0份14.防老剂4010NA1.0～2.0份。所述硫化剂DDL-03是活性氧化锌、秋兰姆类、亚甲基硫脲类混合物，其中，各组份的重量份数组成：活性氧化锌5份秋兰姆类1份亚甲基硫脲类0.5份。所述促进剂DM为2、2’-二硫代二苯并噻唑。所述增塑剂TP-95B为乙二酸二丁氧基乙氧基乙酯；所述防老剂RD为防老剂212，4-三甲基-1,2-二氢化喹啉；所述防老剂MB为2-硫醇基苯并噻唑。所述防老剂4010NA为N-异丙基-N’-苯基对苯二胺。一种高性能机车用空气弹簧-橡胶囊外层胶的制作方法，其特征在于：它包括以下步骤：（1）、配料称量以橡胶为基础量100，其重量份数比为：氯丁橡胶CR23270.0份氢化丁腈橡胶HNBR102030.0份硫化剂DDL-033.0～6.0份硫化剂S0.5～1.0份促进剂DM0.5～2.0份MgO3.0～5.0份炭黑N33040.0～80.0份轻钙10.0～20.0份硬脂酸StA1.0～2.0份增塑剂TP-95B5.0～15.0份微晶蜡1.0～2.0份防老剂MB1.0～2.0份防老剂防RD1.0～2.0份防老剂4010NA1.0～2.0份；（2）、密炼：120-130℃，密炼8-10min；（3）、开炼：50-60℃，开炼5-8min；（4）、下片；（5）、硫化胶片：170℃，硫化20min（6）、按标准裁取试样；（7）、性能检测。本专利技术的优点和有益效果是：1、氯丁橡胶的耐老化性能、耐介质性能是在通用橡胶中最好，氢化丁腈橡胶的耐老化、耐油性能更佳，在氯丁橡胶中并用，基本不改变主体配方的物理性能的基础上，同时改善其耐臭氧老化性能、热氧老化性能，且加工性能得到了改善。2、硫化剂DDL-03是活性氧化锌、秋兰姆、亚甲基硫脲类混合物，为新型复合硫化剂，具有良好的分散性，配以氧化镁、促进剂DM和少量硫磺，很好地实现两者共硫化。3、增塑剂TP-95B为乙二酸二丁氧基乙氧基乙酯，是一种极难抽出的耐热性增塑剂，有效地改善加工工艺，且不影响老化性能。附图说明图1是橡胶囊示意图。其中：1-钢丝圈2-内层胶3-帘布层4-外层胶。具体实施方式实施例：一种高性能机车用空气弹簧-橡胶囊外层胶按以下配方实施：以重量份数计：按所列配方中原材料及用量进行混炼加工：橡胶、原材料称量—100～120℃，密炼8～10min-—50～60℃，开炼5～8min——下片——170℃，硫化胶片20min——按标准裁取试样——性能检测。下面是对CR体系（配方1#）、CR/HNBR体系（配方2#）、CR/HNBR体系（配方3#，含硫化剂DDL-03）、CR/HNBR体系（配方4#，含硫化剂DDL-03、TP-95B）性能对比：通过对比分析，CR/HNBR体系（配方4#，含硫化剂DDL-03、TP-95B）的加工性能最佳，其物理性能、老化性能等综合性能最优。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能机车用空气弹簧‑橡胶囊外层胶，其特征在于：它包括以下组份，以橡胶为基础量100，其重量份数比为：氯丁橡胶CR232          70.0份氢化丁腈橡胶HNBR1020   30.0份硫化剂DDL‑03           3.0～6.0份硫化剂S                0.5～1.0份促进剂DM               0.5～2.0份MgO                    3.0～5.0份炭黑N330               40.0～80.0份轻钙                   10.0～20.0份硬脂酸StA              1.0～2.0份增塑剂TP‑95B           5.0～15.0份微晶蜡                 1.0～2.0份防老剂MB               1.0～2.0份防老剂RD               1.0～2.0份防老剂4010NA           1.0～2.0份。

【技术特征摘要】
1.一种高性能机车用空气弹簧-橡胶囊外层胶，其特征在于：它包括以下组份，以橡胶为基础量100，其重量份数比为：氯丁橡胶CR23270.0份氢化丁腈橡胶HNBR102030.0份硫化剂DDL-033.0～6.0份硫化剂S0.5～1.0份促进剂DM0.5～2.0份MgO3.0～5.0份炭黑N33040.0～80.0份轻钙10.0～20.0份硬脂酸StA1.0～2.0份增塑剂TP-95B5.0～15.0份微晶蜡1.0～2.0份防老剂MB1.0～2.0份防老剂RD1.0～2.0份防老剂4010NA1.0～2.0份。2.根据权利要求1所述一种高性能机车用空气弹簧-橡胶囊外层胶，其特征在于：所述硫化剂DDL-03是活性氧化锌、秋兰姆类、亚甲基硫脲类混合物，其中，各组份的重量份数组成：活性氧化锌5份秋兰姆类1份亚甲基硫脲类0.5份。3.根据权利要求1所述一种高性能机车用空气弹簧-橡胶囊外层胶，其特征在于：所述促进剂DM为2、2’-二硫代二苯并噻唑。4.根据权利要求1所述一种高性能机车用空气弹簧-橡胶囊外层胶，其特征在于：所述增塑剂TP-95B为乙二酸二丁氧基乙氧基乙酯。5.根据权利要求1所述一种高性能机车用空气弹簧-橡胶囊外...

【专利技术属性】
技术研发人员：原晓城，马义明，姬燕飞，张景亮，王传东，
申请(专利权)人：天津市橡胶工业研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12