CN112745538A - 一种高弹性联轴器的橡胶配方及硫化制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高弹性联轴器橡胶配方及硫化制备方法，包括橡胶组分，其包含天然橡胶和特种橡胶，橡胶组分为100重量份，还包括加工助剂、硫化剂、补强剂、硅烷偶联剂、促进剂、防老剂、防焦剂、分散剂、软化剂、增粘剂和抗硫化返原剂，硫化剂使塑性橡胶转化为弹性橡胶；补强剂提高橡胶弹性、耐磨性、抗撕裂性、抗张强度和耐曲挠性；促进剂促进橡胶硫化，缩短硫化时间，多品种促进剂的并用，具有物料增塑功能，提高混炼效率，提高制品的成品率，从而降低成本，本发明制作的橡胶具有良好的综合减振性能，耐高温、耐疲劳、耐天候，橡胶力学性能一致性好，便于批量生产加工，适用于船舶机械领域的高弹性联轴器产品。

Description

一种高弹性联轴器的橡胶配方及硫化制备方法
技术领域
本发明涉及联轴器橡胶技术领域，具体为一种高弹性联轴的器橡胶配方及硫化制备方法。
背景技术
船舶机械高弹性联轴器是柴油机与齿轮箱之间的重要联接部件，可以补偿相邻机械轴线的轴向位移、径向位移及角位移，它用于传递柴油机的动力到辅机端，同时在传递动力的时间上产生一定的延时，即相位差。高弹性联轴器通过弹性元件传递扭矩，可调节动力***的扭转特性，并能有效地吸收震动，降低共振转速，改善轴系的工作状况，延长设备的维修周期和使用寿命。
现有联轴器橡胶的硫化程度不高，综合性能较低，影响联轴器的使用的安全性及使用寿命。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种高弹性联轴器橡胶配方及硫化制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种高弹性联轴器橡胶配方，包括橡胶组分，其包含天然橡胶和特种橡胶，橡胶组分为100重量份，还包括加工助剂、硫化剂、补强剂、硅烷偶联剂、促进剂、防老剂、防焦剂、分散剂、软化剂、增粘剂和抗硫化返原剂，基于100重量份的所述橡胶组分，其它配料的量为：加工助剂8-10份、硫化剂1-3份、补强剂30-100份、硅烷偶联剂0.6-1份、促进剂1-2份、防老剂2-4份、防焦剂0.1-1份、分散剂0.5-2份、软化剂0-10份、增粘剂1-3份、抗硫化返原剂1-2份；
其中所述加工助剂是通过金属氧化物和脂肪酸而制得的混合组合物。
本发明的优选方案为：所述特种橡胶为异戊橡胶、氢化丙烯腈-丁二烯橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶中的一种或几种组合。
本发明的优选方案为：所述金属氧化物为氧化锌、氧化镁、氧化钙和氧化铁中的一种或几种组合，金属氧化物的粒径不大于200目，脂肪酸包括硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸铅、硬脂酸钾、硬脂酸钠、油酸和棕榈酸中的一种或几种组合。
本发明的优选方案为：所述硫化剂为硫磺粉、沉降硫磺、不溶性硫磺和胶体硫磺中的一种或几种组合。
本发明的优选方案为：所述补强剂为混气炭黑、白炭黑、硅铝炭黑、硬质炭黑、喷雾炭黑、高抗撕白炭黑、槽法炭黑、高耐磨炭黑、低生热炭黑中的一种或几种组合。
本发明的优选方案为：所述促进剂为促进剂PBN、促进剂DM、促进剂ES、促进剂BZ、促进剂NA-22、促进剂TMTD、促进剂M、促进剂DPTT、促进剂CZ、促进剂NOBS和促进剂ZDC中的一种或几种组合。
本发明的优选方案为：所述防老剂为防老剂4010NA、防老剂4020、防老剂RD、防老剂A、防老剂H、防老剂BLE和防老剂D中的一种或几种组合。
本发明的优选方案为：所述防焦剂为防焦剂CTP、防焦剂APR和防焦剂E中的一种或几种组合。
本发明的优选方案为：所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂SI-75；所述分散剂分散剂DP86B、分散剂RL16和分散剂AC617中的一种或几种组合。
本发明的优选方案为：所述软化剂为石蜡和机油中的一种或两种组合。
本发明的优选方案为：所述增粘剂为邻苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、癸二酸、苯甲酸和磷酸衍生物中的一种或几种组合。
本发明的优选方案为：所述抗硫化返原剂为WK-901。
本发明还提供一种高弹性联轴器橡胶配方及硫化制备方法，包括以下步骤：
步骤一，根据重量配比进行配料，将天然橡胶和特种橡胶进行混合塑炼，再将加工助剂、硫化剂、补强剂、硅烷偶联剂、促进剂、防老剂、防焦剂、分散剂、软化剂、增粘剂和抗硫化返原剂放入密炼机中进行混炼，转速为20-90rpm，混炼温度为110-120℃，混炼时间为8-10分钟，得到预硫化缓冲胶；
步骤二，将预硫化缓冲胶压制成胶片，均匀放置在热空气加热箱中，在50-85℃条件下保持25-85分钟，进行加热硫化，得到胶料；
步骤三，将联轴器骨架经处理后固定在模具内，将步骤二中的胶料压入模具内，所述模具温度为120-145℃，模具压力为10-22MPa，保持50-120分钟，制得橡胶联轴器成品；
步骤四，取出橡胶联轴器成品，室温放置10-20小时。
本发明的优选方案为：所述步骤一中塑炼的转速为55-60rpm，塑炼温度为150-160℃，塑炼时间为6-8分钟。
本发明的优选方案为：所述联轴器骨架的处理方法是先将联轴器骨架经过高温除油，在联轴器骨架表面喷涂胶粘剂，所述喷涂胶粘剂为面胶CH6125。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：天然橡胶在常温下具有较高的弹性，稍带塑性，具有非常好的机械强度，滞后损失小，在多次变形时生热低，因此其耐屈挠性也很好，并且因为是非极性橡胶，所以电绝缘性能良好。异戊橡胶具有很好的弹性、耐寒性及很高的拉伸强度，氢化丙烯腈-丁二烯橡胶具有很好的耐磨性、耐热性和耐油性，顺丁橡胶硫化后其耐寒性、耐磨性和弹性特别优异，丁腈橡胶具有耐磨性较高，耐热性较好，粘接力强；利用不同橡胶之间的均匀混合，大大提高橡胶制品整体的性能；其中，硫化剂使塑性橡胶转化为弹性橡胶；补强剂提高橡胶弹性、耐磨性、抗撕裂性、抗张强度和耐曲挠性；促进剂促进橡胶硫化，缩短硫化时间，多品种促进剂的并用，能够使分子结合更牢固；防老剂主要是防止橡胶光老化、热老化和龟裂，多品种复合并用效果更好；分散剂能有效改善橡胶材料的亲和性，具有物料增塑功能，提高混炼效率，提高制品的成品率，从而降低成本。
因此，本发明制作的橡胶具有良好的综合减振性能，耐高温、耐疲劳、耐天候，橡胶力学性能一致性好，便于批量生产加工，适用于船舶机械领域的高弹性联轴器产品。
具体实施方式
为了使本发明的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，进一步阐述本发明。
本实施例提供了一种高弹性联轴器橡胶配方，包括橡胶组分，其包含天然橡胶和特种橡胶，橡胶组分为100重量份，还包括加工助剂、硫化剂、补强剂、硅烷偶联剂、促进剂、防老剂、防焦剂、分散剂、软化剂、增粘剂和抗硫化返原剂，基于100重量份的所述橡胶组分，其它配料的量为：加工助剂8-10份、硫化剂1-3份、补强剂30-100份、硅烷偶联剂0.6-1份、促进剂1-2份、防老剂2-4份、防焦剂0.1-1份、分散剂0.5-2份、软化剂0-10份、增粘剂1-3份、抗硫化返原剂1-2份；其中所述加工助剂是通过金属氧化物和脂肪酸而制得的混合组合物。所述特种橡胶为异戊橡胶、氢化丙烯腈-丁二烯橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶中的一种或几种组合。天然橡胶在常温下具有较高的弹性，稍带塑性，具有非常好的机械强度，滞后损失小，在多次变形时生热低，因此其耐屈挠性也很好，并且因为是非极性橡胶，所以电绝缘性能良好。异戊橡胶具有很好的弹性、耐寒性及很高的拉伸强度，氢化丙烯腈-丁二烯橡胶具有很好的耐磨性、耐热性和耐油性，顺丁橡胶硫化后其耐寒性、耐磨性和弹性特别优异，丁腈橡胶具有耐磨性较高，耐热性较好，粘接力强；利用不同橡胶之间的均匀混合，大大提高橡胶制品整体的性能。
金属氧化物为氧化锌、氧化镁、氧化钙和氧化铁中的一种或几种组合，金属氧化物的粒径不大于200目，脂肪酸包括硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸铅、硬脂酸钾、硬脂酸钠、油酸和棕榈酸中的一种或几种组合。
硫化剂为硫磺粉、沉降硫磺、不溶性硫磺和胶体硫磺中的一种或几种组合，硫化剂使塑性橡胶转化为弹性橡胶。
补强剂为混气炭黑、白炭黑、硅铝炭黑、硬质炭黑、喷雾炭黑、高抗撕白炭黑、槽法炭黑、高耐磨炭黑、低生热炭黑中的一种或几种组合，补强剂提高橡胶弹性、耐磨性、抗撕裂性、抗张强度和耐曲挠性。
促进剂为促进剂PBN、促进剂DM、促进剂ES、促进剂BZ、促进剂NA-22、促进剂TMTD、促进剂M、促进剂DPTT、促进剂CZ、促进剂NOBS和促进剂ZDC中的一种或几种组合，促进剂促进橡胶硫化，缩短硫化时间，多品种促进剂的并用，能够使分子结合更牢固。
防老剂为防老剂4010NA、防老剂4020、防老剂RD、防老剂A、防老剂H、防老剂BLE和防老剂D中的一种或几种组合，防老剂主要是防止橡胶光老化、热老化和龟裂，多品种复合并用效果更好。
防焦剂为防焦剂CTP、防焦剂APR和防焦剂E中的一种或几种组合。
硅烷偶联剂为硅烷偶联剂SI-75。
分散剂分散剂DP86B、分散剂RL16和分散剂AC617中的一种或几种组合，分散剂能有效改善橡胶材料的亲和性，具有物料增塑功能，提高混炼效率，提高制品的成品率，从而降低成本。
软化剂为石蜡和机油中的一种或两种组合。
增粘剂为邻苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、癸二酸、苯甲酸和磷酸衍生物中的一种或几种组合。
抗硫化返原剂为WK-901。
基于上述实施例，本实施例提供一种高弹性联轴器橡胶配方的可选方案，包括橡胶组分，其包含天然橡胶和特种橡胶，橡胶组分为100重量份，还包括加工助剂、硫化剂、补强剂、硅烷偶联剂、促进剂、防老剂、防焦剂、分散剂、软化剂、增粘剂和抗硫化返原剂，基于100重量份的所述橡胶组分，其它配料的量为：加工助剂8份、硫化剂2份、补强剂60份、硅烷偶联剂0.8份、促进剂2份、防老剂2份、防焦剂0.5份、分散剂1.5份、软化剂5份、增粘剂2份、抗硫化返原剂1份；其中所述加工助剂是通过金属氧化物和脂肪酸而制得的混合组合物。特种橡胶为丁腈橡胶。
金属氧化物为氧化锌和氧化镁两种组合，金属氧化物的粒径不大于200目，脂肪酸为硬脂酸。
硫化剂为硫磺粉，硫化剂使塑性橡胶转化为弹性橡胶。
补强剂为白炭黑、硬质炭黑、高抗撕白炭黑、高耐磨炭黑、低生热炭黑中的组合，补强剂提高橡胶弹性、耐磨性、抗撕裂性、抗张强度和耐曲挠性。
促进剂为促进剂DM、促进剂NA-22和促进剂TMTD混合组合，促进剂促进橡胶硫化，缩短硫化时间，多品种促进剂的并用，能够使分子结合更牢固。
防老剂为防老剂4010NA、防老剂4020、和防老剂D的组合，防老剂主要是防止橡胶光老化、热老化和龟裂，多品种复合并用效果更好。
防焦剂为防焦剂E。
硅烷偶联剂为硅烷偶联剂SI-75。
分散剂分散剂DP86B，分散剂能有效改善橡胶材料的亲和性，具有物料增塑功能，提高混炼效率，提高制品的成品率，从而降低成本。
软化剂为机油。
增粘剂为邻苯二甲酸。
抗硫化返原剂为WK-901。
基于上述实施例，本实施例提供了一种高弹性联轴器橡胶配方及硫化制备方法，包括以下步骤：
步骤一，根据重量配比进行配料，将天然橡胶和特种橡胶进行混合塑炼，再将加工助剂、硫化剂、补强剂、硅烷偶联剂、促进剂、防老剂、防焦剂、分散剂、软化剂、增粘剂和抗硫化返原剂放入密炼机中进行混炼，转速为20-90rpm，混炼温度为110-120℃，混炼时间为8-10分钟，得到预硫化缓冲胶；
步骤二，将预硫化缓冲胶压制成胶片，均匀放置在热空气加热箱中，在50-85℃条件下保持25-85分钟，进行加热硫化，得到胶料；
步骤三，将联轴器骨架经处理后固定在模具内，将步骤二中的胶料压入模具内，所述模具温度为120-145℃，模具压力为10-22MPa，保持50-120分钟，制得橡胶联轴器成品；
步骤四，取出橡胶联轴器成品，室温放置10-20小时。
所述步骤一中塑炼的转速为55-60rpm，塑炼温度为150-160℃，塑炼时间为6-8分钟。
所述联轴器骨架的处理方法是先将联轴器骨架经过高温除油，在联轴器骨架表面喷涂胶粘剂，所述喷涂胶粘剂为面胶CH6125。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种高弹性联轴器橡胶配方，其特征在于：包括橡胶组分，其包含天然橡胶和特种橡胶，橡胶组分为100重量份，还包括加工助剂、硫化剂、补强剂、硅烷偶联剂、促进剂、防老剂、防焦剂、分散剂、软化剂、增粘剂和抗硫化返原剂，基于100重量份的所述橡胶组分，其它配料的量为：加工助剂8-10份、硫化剂1-3份、补强剂30-100份、硅烷偶联剂0.6-1份、促进剂1-2份、防老剂2-4份、防焦剂0.1-1份、分散剂0.5-2份、软化剂0-10份、增粘剂1-3份、抗硫化返原剂1-2份；
其中所述加工助剂是通过金属氧化物和脂肪酸而制得的混合组合物。
2.根据权利要求1所述的一种高弹性联轴器橡胶配方，其特征在于：所述特种橡胶为异戊橡胶、氢化丙烯腈-丁二烯橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶中的一种或几种组合。
3.根据权利要求1所述的一种高弹性联轴器橡胶配方，其特征在于：所述金属氧化物为氧化锌、氧化镁、氧化钙和氧化铁中的一种或几种组合，金属氧化物的粒径不大于200目，脂肪酸包括硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸铅、硬脂酸钾、硬脂酸钠、油酸和棕榈酸中的一种或几种组合。
4.根据权利要求1所述的一种高弹性联轴器橡胶配方，其特征在于：所述硫化剂为硫磺粉、沉降硫磺、不溶性硫磺和胶体硫磺中的一种或几种组合；所述补强剂为混气炭黑、白炭黑、硅铝炭黑、硬质炭黑、喷雾炭黑、高抗撕白炭黑、槽法炭黑、高耐磨炭黑、低生热炭黑中的一种或几种组合。
5.根据权利要求1所述的一种高弹性联轴器橡胶配方，其特征在于：所述促进剂为促进剂PBN、促进剂DM、促进剂ES、促进剂BZ、促进剂NA-22、促进剂TMTD、促进剂M、促进剂DPTT、促进剂CZ、促进剂NOBS和促进剂ZDC中的一种或几种组合。
6.根据权利要求1所述的一种高弹性联轴器橡胶配方，其特征在于：所述防老剂为防老剂4010NA、防老剂4020、防老剂RD、防老剂A、防老剂H、防老剂BLE和防老剂D中的一种或几种组合。
7.根据权利要求1所述的一种高弹性联轴器橡胶配方，其特征在于：所述防焦剂为防焦剂CTP、防焦剂APR和防焦剂E中的一种或几种组合；所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂SI-75；所述分散剂分散剂DP86B、分散剂RL16和分散剂AC617中的一种或几种组合；所述软化剂为石蜡和机油中的一种或两种组合；所述增粘剂为邻苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、癸二酸、苯甲酸和磷酸衍生物中的一种或几种组合；所述抗硫化返原剂为WK-901。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种高弹性联轴器橡胶配方及硫化制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一，根据重量配比进行配料，将天然橡胶和特种橡胶进行混合塑炼，再将加工助剂、硫化剂、补强剂、硅烷偶联剂、促进剂、防老剂、防焦剂、分散剂、软化剂、增粘剂和抗硫化返原剂放入密炼机中进行混炼，转速为20-90rpm，混炼温度为110-120℃，混炼时间为8-10分钟，得到预硫化缓冲胶；
步骤二，将预硫化缓冲胶压制成胶片，均匀放置在热空气加热箱中，在50-85℃条件下保持25-85分钟，进行加热硫化，得到胶料；
步骤三，将联轴器骨架经处理后固定在模具内，将步骤二中的胶料压入模具内，所述模具温度为120-145℃，模具压力为10-22MPa，保持50-120分钟，制得橡胶联轴器成品；
步骤四，取出橡胶联轴器成品，室温放置10-20小时。
9.根据权利要求8所述的一种高弹性联轴器橡胶配方及硫化制备方法，其特征在于：所述步骤一中塑炼的转速为55-60rpm，塑炼温度为150-160℃，塑炼时间为6-8分钟。
10.根据权利要求8所述的一种高弹性联轴器橡胶配方及硫化制备方法，其特征在于：所述联轴器骨架的处理方法是先将联轴器骨架经过高温除油，在联轴器骨架表面喷涂胶粘剂，所述喷涂胶粘剂为面胶CH6125。
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