本發(fā)明屬于一種橡膠減震墊,特別涉及到一種橡膠減震墊及其制備工藝。
背景技術(shù):
橡膠減震墊制品用于消除或減少機(jī)械震動(dòng)的傳遞,達(dá)到減震、消音及減少?zèng)_擊所致危害,使用范圍廣泛,例如電梯、高鐵、機(jī)械設(shè)備、車輛、艦船等。
眾所周知,橡膠減震墊等在較大的壓力下,如壓縮量較大,橡膠的彈性無法表現(xiàn)出來,其減震效果就會(huì)大大減小,甚至?xí)?dǎo)致無法達(dá)到隔振、減震的效果,因此,目前,對(duì)橡膠減震墊的研究方向主要是如何提供其強(qiáng)度,而同時(shí)又能具有良好的韌性,從而獲得良好支撐能力和減震效果,但是終究不是很理想。而且除了要考慮疲勞性能和靜態(tài)剛度,由于高鐵橡膠墊板由于長(zhǎng)期裸露于大氣中,因此要求具有良好的耐自然老化及耐寒、耐熱性能,還需要考慮橡膠墊板本身的重量,便于安裝與搬運(yùn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的之一是提供一種橡膠減震墊,綜合考慮橡膠的動(dòng)剛度、靜剛度、韌性和重量等,提高了韌性和耐疲勞壽命,綜合性能可滿足減震墊需要的力學(xué)性能、彈性、動(dòng)能吸收的要求。
本發(fā)明的目的之二是提供上述橡膠減震墊的制備工藝,借助簡(jiǎn)單的工藝,充分發(fā)揮各組分的功能,得到綜合性能優(yōu)異的減震墊。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:一種橡膠減震墊,其特征在于,包括如下重量份的組分:天然橡膠85-92份、配料橡膠20-25份、填料45-55份、添加劑3-5份、硫化劑1-2份、氧化鋅3-5份、硬脂酸0.5-1份、防老劑1-2份、高芳烴油4-5份、石蠟1-2份;所述添加劑為木質(zhì)素纖維和樹脂。
上述技術(shù)方案,采用天然橡膠和與之相配合使用的配合橡膠,對(duì)天然橡膠的彈性有一定的促進(jìn)作用,提高整體韌性,大大改善天然橡膠的耐老化性。木質(zhì)素纖維的加入,能夠與橡膠共同作用,形成具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)混煉膠,纖維在混煉膠中起到一定的連接作用,提高整體的強(qiáng)度和韌性;加入一定量的樹脂,協(xié)同木質(zhì)素纖維,進(jìn)一步提高整體的強(qiáng)度和韌性。
作為優(yōu)選,所述添加劑中木質(zhì)素纖維和樹脂的配比為每份添加劑中,木質(zhì)素纖維占20-33wt%,樹脂占67-80wt %。
作為優(yōu)選,所述樹脂為古馬隆樹脂、環(huán)氧樹脂和聚苯乙烯組成的復(fù)合樹脂,古馬隆樹脂、環(huán)氧樹脂和聚苯乙烯組成重量比為5:1-2:0.1-1,該復(fù)合樹脂,能夠在橡膠與木質(zhì)素纖維之間起到更好的連接作用,對(duì)混煉膠整體強(qiáng)度的改善效果更好。
作為優(yōu)選,所述配料橡膠為順丁膠、氯丁橡膠和丁腈膠的混合物,與天然橡膠的配合度更好,而且有利于加工,降低了加工的難度。
作為優(yōu)選,所述順丁膠、氯丁橡膠和丁腈膠按照3-5份、1份、0.1-0.5份混合,按照該混合比混合后,對(duì)天然橡膠的性能改善效果最佳,尤其是控制氯丁橡膠的添加量,氯丁橡膠加入過量,會(huì)影響混煉膠的韌性,添加不足,抗老化性能會(huì)受到影響。
作為優(yōu)選,所述填料為硅藻土、滑石粉和硅鋁炭黑,這三種的組合,不僅有填料的功能,有利于進(jìn)一步促進(jìn)纖維的作用。
一種橡膠減震墊的制備工藝,包括如下步驟:
(1)配料:天然橡膠85-92份、配料橡膠20-25份、填料45-55份、添加劑3-5份、硫化劑1-2份、氧化鋅3-5份、硬脂酸0.5-1份、防老劑1-2份、高芳烴油4-5份、石蠟1-2份;
(2)密煉機(jī)混煉:將密煉室溫度設(shè)定為95-98℃,先加入天然橡膠、防老劑、氧化鋅、硬脂酸,密煉5~6min,接著加入填料,密煉2-3min,加入配料橡膠和添加劑,密煉12~15min,再加入高芳烴油、石蠟,密煉9~10min,出料,獲得混煉膠密煉料;
(3)開煉機(jī)混煉:將混煉膠密煉料放置冷卻,溫度降至45℃一下,投入開煉機(jī),加入硫化劑,待硫化劑完全混入后,薄通,下片,得到混煉膠開煉料;
(4)硫化:將混煉膠開煉料裝入模具,加壓硫化,硫化壓力25~30Mpa,硫化溫度:125~130℃,硫化時(shí)間:20-25min,得到混煉膠;
(5)成品:將所述混煉膠制成減震墊。
作為優(yōu)選,在硫化步驟之前,將混煉膠開煉料放置至少12h 后,再使用開煉機(jī)翻煉4-5遍。
作為優(yōu)選,在密煉機(jī)混煉過程中,采用冷凝水冷卻,保證密煉溫度不超過100℃。
作為優(yōu)選,步驟(3)中薄通分兩次進(jìn)行,第一次薄通5-10次,第二次薄通10-15次。
通過實(shí)施上述技術(shù)方案,本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明配方和工藝制得的混煉膠韌性好,強(qiáng)度高,抗老化性能佳,重量輕,可滿足減震墊需要的力學(xué)性能、彈性、動(dòng)能吸收的要求,而且利于加工,降低了加工難度,減少產(chǎn)品的不合格數(shù)。
具體實(shí)施方式
下面通過具體的實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明。
實(shí)施例1:
一種橡膠減震墊,包括如下重量份的組分:橡膠RSS3 88份、配料橡膠25份、硅鋁炭黑10份、滑石粉10份、硅藻土30份、硫化劑1份、氧化鋅5份、硬脂酸0.8份、防老劑1份、高芳烴油5份、石蠟1.5份、添加劑5份;
每份配料橡膠按照順丁膠、氯丁橡膠和丁腈膠按照5份、1份、0.1份混合;
每份添加劑中,木質(zhì)素纖維占33wt%,樹脂占67wt %;
樹脂為復(fù)合樹脂,古馬隆樹脂、環(huán)氧樹脂和聚苯乙烯按照重量比為5:1:1復(fù)合而成。
制備工藝包括如下步驟:
(1)配料:按上述配方配料;
(2)密煉機(jī)混煉:將密煉室溫度設(shè)定為98℃,先加入天然橡膠、防老劑、氧化鋅、硬脂酸,密煉6min,接著加入填料,密煉2min,加入配料橡膠和添加劑,密煉15min,再加入高芳烴油、石蠟,密煉10min,出料,獲得混煉膠密煉料;
(3)開煉機(jī)混煉:將混煉膠密煉料放置冷卻,溫度降至45℃以下,投入開煉機(jī),加入硫化劑,待硫化劑完全混入后,薄通,下片,得到混煉膠開煉料;
(4)硫化:將混煉膠開煉料裝入模具,加壓硫化,硫化壓力30Mpa,硫化溫度: 130℃,硫化時(shí)間:20min,得到混煉膠;
(5)成品:將所述混煉膠制成減震墊。
實(shí)施例2:
一種橡膠減震墊,包括如下重量份的組分:橡膠(泰國(guó)RSS3)92份、配料橡膠23份、硅鋁炭黑15份、滑石粉15份、硅藻土20份、硫化劑2份、氧化鋅4份、硬脂酸0.5份、防老劑2份、高芳烴油4.5份、石蠟1份、添加劑3份;
每份配料橡膠按照順丁膠、氯丁橡膠和丁腈膠按照4份、1份、0.5份混合;
每份添加劑中,木質(zhì)素纖維占30wt%,樹脂占70wt %;
樹脂為復(fù)合樹脂,古馬隆樹脂、環(huán)氧樹脂和聚苯乙烯按照重量比為5:2:0.1復(fù)合而成。
制備工藝包括如下步驟:
(1)配料:按上述配方配料;
(2)密煉機(jī)混煉:將密煉室溫度設(shè)定為95℃,先加入天然橡膠、防老劑、氧化鋅、硬脂酸,密煉6min,接著加入填料,密煉2min,加入配料橡膠和添加劑,密煉12min,再加入高芳烴油、石蠟,密煉10min,出料,獲得混煉膠密煉料;
(3)開煉機(jī)混煉:將混煉膠密煉料放置冷卻,溫度降至45℃以下,投入開煉機(jī),加入硫化劑,待硫化劑完全混入后,進(jìn)行薄通兩次,第一次薄通5次,第二次薄通10次,下片,得到混煉膠開煉料;
(4)硫化:將混煉膠開煉料裝入模具,加壓硫化,硫化壓力25Mpa,硫化溫度:130℃,硫化時(shí)間:20min,得到混煉膠;
(5)成品:將所述混煉膠制成減震墊。
實(shí)施例3:
一種橡膠減震墊,包括如下重量份的組分:天然橡膠(越南3L)85份、配料橡膠20份、硅藻土30份、硅鋁炭黑20份、滑石粉5份、硫化劑1.5份、氧化鋅3份、硬脂酸1份、防老劑1份、高芳烴油4份、石蠟2份、添加劑4份;
每份配料橡膠按照順丁膠、氯丁橡膠和丁腈膠按照3份、1份、0.3份混合;
每份添加劑中,木質(zhì)素纖維占20wt%,樹脂占80wt %;
樹脂為復(fù)合樹脂,古馬隆樹脂、環(huán)氧樹脂和聚苯乙烯按照重量比為5:1:0.5復(fù)合而成。
制備工藝包括如下步驟:
(1)配料:按上述配方配料;
(2)密煉機(jī)混煉:將密煉室溫度設(shè)定為96℃,先加入天然橡膠、防老劑、氧化鋅、硬脂酸,密煉5.5min,接著加入填料,密煉3min,加入配料橡膠和添加劑,密煉13min,再加入高芳烴油、石蠟,密煉9min,出料,獲得混煉膠密煉料;
(3)開煉機(jī)混煉:將混煉膠密煉料放置冷卻,溫度降至45℃以下,投入開煉機(jī),加入硫化劑,待硫化劑完全混入后,薄通,下片,得到混煉膠開煉料;
(4)將混煉膠開煉料放置12h 后,再使用開煉機(jī)翻煉4遍。
(5)硫化:將混煉膠開煉料裝入模具,加壓硫化,硫化壓力26Mpa,硫化溫度:128℃,硫化時(shí)間:22min,得到混煉膠;
(6)成品:將所述混煉膠制成減震墊。
實(shí)施例4:
一種高鐵減震墊用混煉膠,包括如下重量份的組分:天然橡膠90份、配料橡膠22份、滑石粉35份、硅鋁炭黑10份、滑石粉10份、硫化劑2份、氧化鋅3份、硬脂酸0.5份、防老劑2份、高芳烴油4份、石蠟2份、添加劑5份;
每份配料橡膠按照順丁膠、氯丁橡膠和丁腈膠按照5份、1份、0.1份混合;
每份添加劑中,木質(zhì)素纖維占25wt%,樹脂占75wt %;
樹脂為復(fù)合樹脂,古馬隆樹脂、環(huán)氧樹脂和聚苯乙烯按照重量比為5:1:1復(fù)合而成。
制備工藝包括如下步驟:
(1)配料:按上述配方配料;
(2)密煉機(jī)混煉:將密煉室溫度設(shè)定為96℃,并采用冷凝水冷卻保證密煉室溫度不超過100℃,先加入天然橡膠、防老劑、氧化鋅、硬脂酸,密煉5min,接著加入填料,密煉3min,加入配料橡膠和添加劑,密煉14min,再加入高芳烴油、石蠟,密煉9min,出料,獲得混煉膠密煉料;
(3)開煉機(jī)混煉:將混煉膠密煉料放置冷卻,溫度降至45℃以下,投入開煉機(jī),加入硫化劑,待硫化劑完全混入后,進(jìn)行薄通兩次,第一次薄通10次,第二次薄通15次,下片,得到混煉膠開煉料;
(4)硫化:將混煉膠開煉料放置16h 后,再使用開煉機(jī)翻煉5遍,裝入模具,加壓硫化,硫化壓力25Mpa,硫化溫度:125℃,硫化時(shí)間:25min,得到混煉膠;
(5)成品:將所述混煉膠制成減震墊。
對(duì)比例1:
一種橡膠減震墊,包括如下重量份的組分:天然橡膠83份、配料橡膠22份、滑石粉55份、硫化劑2份、氧化鋅3份、硬脂酸0.5份、防老劑2份、高芳烴油4份、石蠟2份;
每份配料橡膠按照順丁膠、氯丁橡膠和丁腈膠按照5份、1份、0.1份混合。采用實(shí)施例1的制備工藝。
對(duì)比例2:
一種橡膠減震墊,包括如下重量份的組分:天然橡膠83份、配料橡膠22份、滑石粉55份、硫化劑2份、氧化鋅3份、硬脂酸0.5份、防老劑2份、高芳烴油4份、石蠟2份、添加劑2份;
每份配料橡膠按照順丁膠、氯丁橡膠和丁腈膠按照5份、1份、0.1份混合;
添加劑為碳纖維。采用實(shí)施例1的制備工藝。
對(duì)比例3:
一種橡膠減震墊,包括如下重量份的組分:天然橡膠82份、配料橡膠20份、滑石粉55份、硫化劑1.5份、氧化鋅3份、硬脂酸1份、防老劑1份、高芳烴油4份、石蠟2份、添加劑2份;
每份配料橡膠按照順丁膠、氯丁橡膠和丁腈膠按照3份、1份、0.3份混合;
每份添加劑中,木質(zhì)素纖維占20wt%,聚乙烯樹脂占80wt %。采用實(shí)施例4的制備工藝。
對(duì)比例4:
一種橡膠減震墊,包括如下重量份的組分:天然橡膠82份、順丁膠20份、滑石粉55份、硫化劑1.5份、氧化鋅3份、硬脂酸1份、防老劑1份、高芳烴油4份、石蠟2份、添加劑2份;
每份添加劑中,木質(zhì)素纖維占20wt%,樹脂占80wt %;
樹脂為復(fù)合樹脂,古馬隆樹脂、環(huán)氧樹脂和聚苯乙烯按照重量比為5:1:0.5復(fù)合而成。
采用實(shí)施例4的制備工藝。
對(duì)上述實(shí)施例1-4和對(duì)比例1-4所得到的混煉膠,進(jìn)行性能比對(duì),結(jié)果如表1:
其中,產(chǎn)品合格率是以生產(chǎn)出來的產(chǎn)品表面性能為準(zhǔn),表面出現(xiàn)不平為不合格。
表1
由上述表1可看出,本發(fā)明所采用的方案實(shí)施例1-4所得到的橡膠減震墊扯斷強(qiáng)度大,韌性好,而且重量輕,加工產(chǎn)生的合格率高。