CN105670146A - 一种传动带用高性能硫化胶套 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种传动带用橡胶硫化胶套，由以下重量份数的原料制成：95重量份的溴化丁基橡胶、5重量份的氯丁橡胶、30-60重量份的补强剂，1-5重量份的均匀剂、1-5重量份的增粘树脂、5-10重量份的硫化酚醛树脂、1-3重量份的微晶蜡、1-3重量份的表面润滑剂、1-3重量份的防老剂、1-3重量份的促进剂、0.2-1重量份的硬脂酸、0.5-2重量份的氧化镁、5重量份的氧化锌。本发明中提供的橡胶硫化胶套，具有较好的气密性、耐老化性能、耐永久变形性能和热氧老化性能，且具有较长的使用寿命和较低的产品的使用成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种橡胶胶套，具体涉及一种用于传动带硫化用的橡胶胶套。
背景技术
在传动带的生产过程中，胶套用于套在传动带的硫化模具外，具有保证传动带硫化压力、防止其高温膨胀的作用；胶套的质量和性能会直接影响传动带的性能。
由于胶套需要长期的在高温且潮湿的环境下使用，且使用过程中会长时间的承受内外壁压力差带来的应力。因此，胶套在使用过程中容易发生表面的热氧老化、受应力作用引起的永久变形；甚至在长期的使用过程中发生橡胶分子链的降解。
由于丁基橡胶具有较低的不饱和度，其异丁烯键具有较高的惰性，现有技术中常用丁基橡胶优良的耐热性和耐老化性来制备硫化胶套，但丁基橡胶加工性能较差，与其它橡胶的相容性和粘合性差，且硫化时间长，生产成本较高。现有技术中也有使用EPDM来制备硫化胶套的技术，虽然可以通过配合体系和硫化体系的优化来使其达到一定的效果降低了制品的成本，但EPDM本身结构特点造成的力学性能差、热收缩大的问题难以得到根本解决，产品质量和寿命难以得到保证。
发明内容
本发明的目的在于提供传动带用的橡胶胶套，所述橡胶硫化胶套具有耐热氧老化、高温永久变形小、高挺性、加工性能好等诸多优点。
本发明通过如下的技术方案来实现：
一种传动带用橡胶硫化胶套，由以下重量份数的原料制成：95重量份的溴化丁基橡胶、5重量份的氯丁橡胶、30-60重量份的补强剂，1-5重量份的均匀剂、1-5重量份的增粘树脂、5-10重量份的硫化酚醛树脂、1-3重量份的微晶蜡、1-3重量份的防老剂、1-3重量份的促进剂、0.2-1重量份的硬脂酸、0.5-2重量份的氧化镁、5重量份的氧化锌。
本发明提供的橡胶硫化胶套采用溴化丁基橡胶作为主要组分，溴化丁基橡胶具备优异密封性、高减震性、低渗透性的同时，由于活泼溴原子的引入，增加了交联反应的类型，具有优异硫化速率的同时也可以更好地与其它橡胶进行共硫化，有效改善现有技术中丁基橡胶硫化性能差的问题；同时溴原子的引入也提高了与其它橡胶具有更好的相容性和粘接性，提高了制品的均匀性，耐热性能大幅的提高。
此外，本发明中的溴化丁基橡胶采用酚醛树脂硫化体系进行硫化，采用该硫化体系硫化的溴化丁基橡胶形成的交联键以高键能的C-C和C-O键为主，该硫化体系给予溴化丁基橡胶较好的耐热、耐蒸汽和耐永久变形的性能；同时采用与溴化丁基橡胶具有较高相容性的氯丁橡胶作为卤素给予体，在提高酚醛树脂硫化体系硫化效率的同时，将氯丁橡胶优异的耐热和耐老化性能引入胶套的同时，并在硫化过程中形成互穿交联网络，提高了橡胶内部分子链间的结合性，在大幅改善了酚醛树脂硫化体系的硫化效果，同时提高了胶套的硫化特性和物理机械性能。相对与现有技术中加入氯化亚锡、氯化铁、二苯基溴代甲烷等卤化物来催化酚醛树脂硫化反应，本发明解决了酚醛树脂硫化体系中常用的卤化物具有腐蚀性，用量多易腐蚀制品的缺点。
通过在橡胶硫化胶套中加入微晶蜡可以提高制品的耐老化性能，减少胶套在使用过程中形成的裂纹。
优选的，所述增粘树脂为SP1068树脂、硫化酚醛树脂为SP1044树脂。
优选的，所述补强剂为炭黑N220、炭黑N330或炭黑N375。
优选的，所述防老剂为防老剂2246、防老剂1010、或防老剂BHT。
优选的，所述均匀剂为均匀剂D95。
优选的，还包括1-10重量份的云母粉。
通过在体系中加入云母粉，可以利用其径厚比高，阻隔效率高的特点，进一步提高硫化胶套的气密性。
本发明还提供了上述橡胶胶套的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)炼胶：按照配方要求配好料，在初始温度为90℃的密炼机中进行混炼，混炼时间为10分钟，130℃排胶；停放24小时后在挤出机一次挤出成型，制得厚度为7-9mm的胶片；
(2)模压：将胶片在温度为170℃的模具上硫化50分钟；
(3)接头：将硫化胶片进行生胶接头，即制成成品的橡胶胶套。
本发明中提供的橡胶硫化胶套，选用了具备优异耐热和耐老化性能的溴化丁基橡胶作为基本组分，同时采用含有卤素的氯丁橡胶作为辅助成分，在为酚醛树脂硫化体系提供卤素的同时，将氯丁橡胶的性能引入硫化胶套中，在硫化过程中形成互传交联网络，同时降低制品成本，同时也解决了现有技术中酚醛树脂硫化需要加入高污染性和腐蚀性卤素添加剂的技术问题，有效的提高了硫化胶套的气密性、耐老化性能、耐永久变形性能和热氧老化性能，大幅提高了硫化胶套的使用寿命，降低了产品的使用成本。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明的技术方案进行详细的说明，但是本发明的范围不受这些实施例的限制。
对比例
本对比例提供了一种橡胶硫化胶套，有如下重量份的原料制成：
丁基橡胶95重量份、氯丁基橡胶5重量份、石蜡2重量份、硬脂酸2重量份、炭黑N33050重量份、202酚醛树脂7重量份。
制备的硫化胶套的性能如下：拉伸强度13.6MPa,邵尔A硬度75，拉断伸长率450％，拉断永久变形12％，145℃×48h压缩永久变形63％。
实施例1
本实施例提供了一种橡胶硫化胶套，由以下重量份数的原料制成：95重量份的溴化丁基橡胶、5重量份的氯丁橡胶、60重量份的N330、3重量份的均匀剂D95、5重量份的增粘树脂S1068、10重量份的酚醛树脂S1044、2重量份的微晶蜡、1重量份的促进剂DM、0.5重量份的硬脂酸、1重量份的氧化镁、5重量份的氧化锌。
本实施例还提供了上述橡胶胶套的制备方法，包括如下步骤：
炼胶：按照上述配方备料，加入初始温度为90℃的密炼机中进行混炼，混炼时间为10分钟，130℃排胶，然后停放24小时后在挤出机一次挤出成型，制得厚度为7mm的胶片；
模压：将胶片在温度为170℃的模具上硫化50分钟；
接头：将硫化好的橡胶胶片进行生胶接头，即制成成品的橡胶胶套。
本实施例制备的硫化胶套的性能如下：
混炼胶硫化温度170℃，硫化时间18分钟，停放24小时进行性能测试。
性能参数如下：门尼粘度ML(1+4) 100℃83；拉伸强度15.8MPa；断裂伸长率561％；100％定伸2.4MPa；300％定伸8.5MPa；撕裂强度35kN/m；邵尔A硬度70；145℃×48h压缩永久变形38％；老化145℃×48h后拉伸强度14MPa；断裂伸长率250％；100％定伸6.8MPa；邵尔A硬度88。
实施例2
本实施例提供了一种橡胶硫化胶套，由以下重量份数的原料制成：95重量份的溴化丁基橡胶、5重量份的氯丁橡胶、30重量份的炭黑N220、30重量份的炭黑N330、3重量份的均匀剂D95、2重量份的增粘树脂S1068、7重量份的酚醛树脂S1044、2重量份的微晶蜡、2重量份的促进剂DM、0.3重量份的硬脂酸、0.5重量份的氧化镁、5重量份的氧化锌。
本实施例还提供了上述橡胶胶套的制备方法，包括如下步骤：
炼胶：按照上述配方备料，加入初始温度为90℃的密炼机中进行混炼，混炼时间为10分钟，130℃排胶，然后停放24小时后在挤出机一次挤出成型，制得厚度为7mm的胶片；
模压：将胶片在温度为170℃的模具上硫化50分钟；
接头：将硫化好的橡胶胶片进行生胶接头，即制成成品的橡胶胶套。
本实施例制备的硫化胶套的性能如下：
混炼胶硫化温度170℃，硫化时间18分钟，停放24小时进行性能测试。
门尼粘度ML(1+4) 100℃78；拉伸强度15.2MPa；断裂伸长率542％；100％定伸3.4MPa；300％定伸9.5MPa；撕裂强度37kN/m；邵尔A硬度79；145℃×48h压缩永久变形37％；老化145℃×48h后拉伸强度13.9MPa；断裂伸长率243％；100％定伸6.8MPa；邵尔A硬度83。
实施例3
本实施例提供了一种橡胶硫化胶套，由以下重量份数的原料制成：95重量份的溴化丁基橡胶、5重量份的氯丁橡胶、60重量份的炭黑N220、2.5重量份的均匀剂D95、5重量份的增粘树脂S1068、5重量份的酚醛树脂S1044、1.5重量份的微晶蜡、1重量份的促进剂DM、0.7重量份的硬脂酸、2重量份的氧化镁、5重量份的氧化锌。
本实施例还提供了上述橡胶胶套的制备方法，包括如下步骤：
炼胶：按照上述配方备料，加入初始温度为90℃的密炼机中进行混炼，混炼时间为10分钟，130℃排胶，然后停放24小时后在挤出机一次挤出成型，制得厚度为7mm的胶片；
模压：将胶片在温度为170℃的模具上硫化50分钟；
接头：将硫化好的橡胶胶片进行生胶接头，即制成成品的橡胶胶套。
本实施例制备的硫化胶套的性能如下：
门尼粘度ML(1+4) 100℃78；拉伸强度14.6MPa；断裂伸长率518％；100％定伸2.7MPa；300％定伸9.2MPa；撕裂强度38kN/m；邵尔A硬度72；145℃×48h压缩永久变形35％；老化145℃×48h后拉伸强度13.3MPa；断裂伸长率239％；100％定伸6.8MPa；邵尔A硬度88。
实施例4
本实施例提供了一种橡胶硫化胶套，由以下重量份数的原料制成：95重量份的溴化丁基橡胶、5重量份的氯丁橡胶、30重量份的炭黑N220、1.5重量份的均匀剂D95、4重量份的增粘树脂S1068、10重量份的酚醛树脂S1044、1.5重量份的微晶蜡、1重量份的促进剂DM、1重量份的硬脂酸、1重量份的氧化镁、5重量份的氧化锌、5重量份的云母粉、2重量份的防老剂2246。
本实施例还提供了上述橡胶胶套的制备方法，包括如下步骤：
炼胶：按照上述配方备料，加入初始温度为90℃的密炼机中进行混炼，混炼时间为10分钟，130℃排胶，然后停放24小时后在挤出机一次挤出成型，制得厚度为9mm的胶片；
模压：将胶片在温度为170℃的模具上硫化50分钟；
接头：将硫化好的橡胶胶片进行生胶接头，即制成成品的橡胶胶套。
本实施例制备的硫化胶套的性能如下：
门尼粘度ML(1+4) 100℃90；拉伸强度16.6MPa；断裂伸长率497％；100％定伸2.9MPa；300％定伸7.8MPa；撕裂强度36kN/m；邵尔A硬度81；145℃×48h压缩永久变形41％；老化145℃×48h后拉伸强度15.2MPa；断裂伸长率317％；100％定伸6.2MPa；邵尔A硬度85。
实施例5
本实施例提供了一种橡胶硫化胶套，由以下重量份数的原料制成：95重量份的溴化丁基橡胶、5重量份的氯丁橡胶、30重量份的炭黑N375、1.5重量份的均匀剂D95、3重量份的增粘树脂S1068、8重量份的酚醛树脂S1044、2.5重量份的微晶蜡、2重量份的促进剂DM、0.6重量份的硬脂酸、2重量份的氧化镁、3重量份的氧化锌、5重量份的云母粉、2重量份的防老剂1010。
本实施例还提供了上述橡胶胶套的制备方法，包括如下步骤：
炼胶：按照上述配方备料，加入初始温度为90℃的密炼机中进行混炼，混炼时间为10分钟，130℃排胶，然后停放24小时后在挤出机一次挤出成型，制得厚度为8mm的胶片；
模压：将胶片在温度为170℃的模具上硫化50分钟；
接头：将硫化好的橡胶胶片进行生胶接头，即制成成品的橡胶胶套。
本实施例制备的硫化胶套的性能如下：
门尼粘度ML(1+4) 100℃90；拉伸强度16.4MPa；断裂伸长率448％；100％定伸3.5MPa；300％定伸9.2MPa；撕裂强度42kN/m；邵尔A硬度83；145℃×48h压缩永久变形48％；老化145℃×48h后拉伸强度16.1MPa；断裂伸长率397％；100％定伸6.2MPa；邵尔A硬度88。
实施例6
本实施例提供了一种橡胶硫化胶套，由以下重量份数的原料制成：95重量份的溴化丁基橡胶、5重量份的氯丁橡胶、60重量份的炭黑N375、4.5重量份的均匀剂D95、1重量份的增粘树脂S1068、5重量份的酚醛树脂S1044、1.5重量份的微晶蜡、2重量份的促进剂DM、0.2重量份的硬脂酸、1.4重量份的氧化镁、5重量份的氧化锌、5重量份的云母粉、2重量份的防老剂BHT。
本实施例还提供了上述橡胶胶套的制备方法，包括如下步骤：
炼胶：按照上述配方备料，加入初始温度为90℃的密炼机中进行混炼，混炼时间为10分钟，130℃排胶，然后停放24小时后在挤出机一次挤出成型，制得厚度为7mm的胶片；
模压：将胶片在温度为170℃的模具上硫化50分钟；
接头：将硫化好的橡胶胶片进行生胶接头，即制成成品的橡胶胶套。
本实施例制备的硫化胶套的性能如下：
门尼粘度ML(1+4) 100℃78；拉伸强度17.6MPa；断裂伸长率531％；100％定伸2.6MPa；300％定伸9.5MPa；撕裂强度39kN/m；邵尔A硬度79；145℃×48h压缩永久变形37％；老化145℃×48h后拉伸强度17MPa；断裂伸长率473％；100％定伸6.1MPa；邵尔A硬度82。
通过实施例和对比例的对比，可以明显的看出，本发明提供的技术方案制备的硫化胶他，具有较高物理机械系能的同时，耐老化系能和压缩永久变形性能也得到答复的提高，可以有效的延长硫化胶套的使用寿命，降低更换的成本和人工费用，提高生产效率。
Claims (8)
1.一种传动带用橡胶硫化胶套，由以下重量份数的原料制成：95重量份的溴化丁基橡胶、5重量份的氯丁橡胶、1-5重量份的均匀剂、1-5重量份的增粘树脂、5-10重量份的硫化酚醛树脂、1-3重量份的微晶蜡、1-3重量份的防老剂、1-3重量份的促进剂、0.2-1重量份的硬脂酸、0.5-2重量份的氧化镁、5重量份的氧化锌。
2.根据权利要求1所述的传动带用橡胶硫化胶套，其特征在于：所述增粘树脂为SP1068树脂、硫化酚醛树脂为SP1044树脂。
3.根据权利要求2所述的传动带用橡胶硫化胶套，其特征在于：所述补强剂为炭黑N220、炭黑N330或炭黑N375。
4.根据权利要求3所述的传动带用橡胶硫化胶套，其特征在于：所述防老剂为防老剂2246、防老剂1010或防老剂BHT。
5.根据权利要求4所述的传动带用橡胶硫化胶套，其特征在于：所述均匀剂为均匀剂D95。
6.根据权利要求5所述的传动带用橡胶硫化胶套，其特征在于：所述传动带用橡胶硫化胶套还包括1-10重量份的云母粉。
7.一种制备权利1-5任一所述的传动带用橡胶硫化胶套的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1)炼胶：将95重量份的溴化丁基橡胶、5重量份的氯丁橡胶、1-5重量份的均匀剂、1-5重量份的增粘树脂、5-10重量份的硫化酚醛树脂、1-3重量份的微晶蜡、1-3重量份的防老剂、1-3重量份的促进剂、0.2-1重量份的硬脂酸、0.5-2重量份的氧化镁、5重量份的氧化锌，在初始温度为90℃的密炼机中进行混炼，混炼时间为10分钟，130℃排胶；停放24小时后在挤出机一次挤出成型，制得厚度为7-9mm的胶片；
(2)模压：将胶片在温度为170℃的模具上硫化50分钟；
(3)接头：将硫化胶片进行生胶接头，即制成成品的橡胶胶套。
8.一种制备权利6任一所述的传动带用橡胶硫化胶套的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1)炼胶：将95重量份的溴化丁基橡胶、5重量份的氯丁橡胶、1-5重量份的均匀剂、1-5重量份的增粘树脂、5-10重量份的硫化酚醛树脂、1-3重量份的微晶蜡、1-3重量份的防老剂、1-3重量份的促进剂、0.2-1重量份的硬脂酸、0.5-2重量份的氧化镁、5重量份的氧化锌、1-10重量份的云母粉，在初始温度为90℃的密炼机中进行混炼，混炼时间为10分钟，130℃排胶；停放24小时后在挤出机一次挤出成型，制得厚度为7-9mm的胶片；
(2)模压：将胶片在温度为170℃的模具上硫化50分钟；
(3)接头：将硫化胶片进行生胶接头，即制成成品的橡胶胶套。
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