CN101585938B - 一种汽车用空气弹簧配制原料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车用空气弹簧配制原料，其特征按质量份如下，a.空气弹簧内、外层胶配制原料：氯丁橡胶(50～100)、天然橡胶(50～100)、氧化镁(0.5～5)、硬脂酸(0.5～3)、防老剂OD(0.5～2.5)，b.空气弹簧帘布层胶料配制原料：天然橡胶(50～100)、硬脂酸(0.5～2)、氧化锌(2～5)、防老剂RD(0.5～3)、防老剂4020(0.5～2.5)、增粘树脂A-90(2～4)。通过以上配制原料制作出的空气弹簧，可以满足下述技术要点：1、外层胶具有优异的耐臭氧老化性能、耐热氧老化性能、抗曲挠龟裂性能；2、帘布层胶料与尼龙帘布紧密粘合，胶料耐热氧老化性能良好；3、各层之间紧密粘合；4、气密性良好；5、使用寿命长。
Description
技术领域
本发明属于橡胶技术领域，特别涉及的是一种汽车用空气弹簧配制原料。
背景技术
空气弹簧的关键部件为橡胶气囊，它由外层胶、帘布层、内层胶构成。外层胶为保护层，用于隔绝臭氧、氧等外界因素与帘布层接触，防止帘布层胶料老化；帘布层为橡胶弹簧的承压层，内有多层尼龙帘布作为骨架材料；内层胶为气密层。目前多采用天然橡胶作为橡胶气囊的橡胶材料，但由于天然橡胶的耐臭氧、热氧老化性能较差，产品使用过程中易出现表面龟裂现象，最终导致产品早期失效；为改善橡胶气囊的老化性能，有厂家采用氯丁橡胶生产橡胶气囊，但由于氯丁橡胶与尼龙帘线粘合较差，无法满足使用要求；也有厂家采用内外胶使用氯丁橡胶，帘布胶使用天然橡胶的方式，但氯丁橡胶与天然橡胶粘合困难导致产品脱层，影响使用寿命。
发明内容
本技术采用特殊的配制原料达到如下技术要点：1、外层胶具有优异的耐臭氧老化性能、耐热氧老化性能、抗曲挠龟裂性能；2、帘布层胶料与尼龙帘布紧密粘合，胶料耐热氧老化性能良好；3、各层之间紧密粘合；4、气密性良好；5、使用寿命长。本发明的目的在于提供一种达到上述效果的配制原料，为了达到上述目的本发明采用的技术方案如下：
1、配制原料：
外层胶配制原料(用量以质量份计)：
用量以质量份计：
| 序号 | 组分 | 用量/份 |
| 1 | 氯丁橡胶 | 50～100 |
| 2 | 天然橡胶 | 50～100 |
| 3 | 氧化镁 | 0.5～5 |
| 4 | 硬脂酸 | 0.5～3 |
| 5 | 防老剂OD | 0.5～2.5 |
| 6 | 防老剂DAPD | 0.5～3 |
| 7 | 微晶蜡 | 2～4 |
| 序号 | 组分 | 用量/份 |
| 8 | 炭黑N220 | 10～40 |
| 9 | 炭黑N774 | 10～40 |
| 10 | 氧化锌 | 3～5 |
| 11 | 硫黄 | 0.5～1.5 |
| 12 | 促进剂TBzTD | 0.2～0.5 |
| 13 | 防焦剂CTP | 0.1～0.8 |
氯丁橡胶具有优异的物理机械性能、优异的自粘性及良好的抗臭氧、热氧老化性，所以本技术采用氯丁橡胶作为空气弹簧外层胶，为改善氯丁橡胶的加工性能及考虑到外层胶与帘布层的粘合性，并用部分天然胶，氯丁橡胶与天然橡胶的最佳比例为70∶30。氯丁橡胶硫化时产生的酸性物质影响橡胶硫化速度，从而影响粘合效果，本技术采用高活性氧化镁提高吸酸效果。2份防老剂OD与2份防老剂DAPD并用产生协同防老效果，并用2～4份微晶蜡能显著提高胶料的抗屈挠龟裂性，从而提高产品的动态疲劳性能。
帘布层配制原料：
帘布层骨架材料为尼龙帘布，为得到最佳粘合性能，帘布胶生胶选用天然橡胶，具体配制原料(用量以质量份计)如下：
| 序号 | 组分 | 用量/份 |
| 1 | 天然橡胶 | 100 |
| 2 | 硬脂酸 | 0.5～2 |
| 3 | 氧化锌 | 2～5 |
| 4 | 防老剂RD | 0.5～3 |
| 5 | 防老剂4020 | 0.5～2.5 |
| 6 | 增粘树脂A-90 | 2～4 |
| 7 | 炭黑N220 | 10～40 |
| 8 | 炭黑N774 | 10～40 |
| 9 | 硫黄 | 1～2.5 |
| 序号 | 组分 | 用量/份 |
| 10 | 促进剂TBBS | 0.5～1.5 |
| 11 | 防焦剂CTP | 0.1～0.5 |
2份防老剂RD与2份防老剂4020是有效的天然橡胶防老体系，可显著改善天然橡胶的耐热老化性能，增粘树脂A-90在天然胶中用量达到2份时能明显改善天然橡胶与尼龙帘布的粘合性，并有利于帘布层与内外层胶的粘合。
内层胶配制原料：
内层胶作为气密层主要作用在于防止空气弹簧充气后漏气，另外内层胶也起到保护层的作用，所以在充分考虑气密性的前提下，内层胶选用与外层胶相同的配制原料。
具体实施方式
空气弹簧橡胶气囊内、外层胶配制原料实施方式：
用量以质量份计：
| 序号 | 组分 | 实例1 | 实例2 |
| 1 | 氯丁橡胶 | 70份 | 70份 |
| 2 | 天然橡胶 | 30份 | 30份 |
| 3 | 氧化镁 | 4份 | 4份 |
| 4 | 硬脂酸 | 0.5份 | 1份 |
| 5 | 防老剂OD | 2份 | 2份 |
| 6 | 防老剂DAPD | 2份 | 2份 |
| 7 | 微晶蜡 | 2份 | 3份 |
| 8 | 炭黑N220 | 10份 | 20份 |
| 9 | 炭黑N774 | 40份 | 15份 |
| 10 | 氧化锌 | 5份 | 5份 |
| 11 | 硫黄 | 0.5份 | 0.5份 |
| 12 | 促进剂TBzTD | 0.5份 | 0.5份 |
| 序号 | 组分 | 实例1 | 实例2 |
| 13 | 防焦剂CTP | 0.3份 | 0.3份 |
下面是空气弹簧橡胶气囊内、外层胶的实测性能：
[1]GB/T13061-1991，《汽车悬架用空气弹簧 橡胶气囊》，p2-p3。
空气弹簧橡胶气囊帘布层胶料配制原料实施方式：
用量以质量份计：
| 序号 | 组分 | 实例3 | 实例4 |
| 1 | 天然橡胶 | 100份 | 100份 |
| 2 | 硬脂酸 | 1份 | 0.5份 |
| 3 | 氧化锌 | 5份 | 5份 |
| 4 | 防老剂RD | 2份 | 2份 |
| 5 | 防老剂4020 | 2份 | 2份 |
| 6 | 增粘树脂A-90 | 2份 | 4份 |
| 7 | 炭黑N220 | 10份 | 15份 |
| 8 | 炭黑N774 | 35份 | 20份 |
| 9 | 硫黄 | 1.8份 | 2份 |
| 序号 | 组分 | 实例3 | 实例4 |
| 10 | 促进剂TBBS | 0.9份 | 0.9份 |
| 11 | 防焦剂CTP | 0.3份 | 0.3份 |
下面是空气弹簧橡胶气囊帘布层胶料的实测性能：
采用实例1作为内、外层胶，实例3作为帘布层胶，制作空气弹簧后按国家标准GB/T 13061-1991《汽车悬架用空气弹簧 橡胶气囊》p2-p3测定成品性能：
| 序号 | 试验项目 | 技术要求 | 成品性能 |
| 1 | 疲劳寿命试验，万次 | ≥300<sup>[1]</sup> | 400 |
| 2 | 帘布层间粘合强度，KN/m | ≥6<sup>[1]</sup> | 6.5 |
| 3 | 各层间粘合强度，KN/m | ≥6 | 6.7 |
| 4 | 气密性，24h内压力下降，MPa | ≤0.02<sup>[1]</sup> | 0.01 |
采用实例2作为内、外层胶，实例4作为帘布层胶，制作空气弹簧后按国家标准GB/T13061-1991《汽车悬架用空气弹簧 橡胶气囊》p2-p3测定成品性能：
| 序号 | 试验项目 | 技术要求 | 成品性能 |
| 1 | 疲劳寿命试验，万次 | ≥300<sup>[1]</sup> | 400 |
| 2 | 帘布层间粘合强度，KN/m | ≥6<sup>[1]</sup> | 6.2 |
| 序号 | 试验项目 | 技术要求 | 成品性能 |
| 3 | 各层间粘合强度，KN/m | ≥6 | 6.9 |
| 4 | 气密性，24h内压力降不大，MPa | ≤0.02<sup>[1]</sup> | 0.01 |
本发明提出的空气弹簧配制原料已通过以上进行了详细描述，本发明的实施可以满足下述技术要点：1、外层胶具有优异的耐臭氧老化性能、耐热氧老化性能、抗曲挠龟裂性能；2、帘布层胶料与尼龙帘布紧密粘合，胶料耐热氧老化性能良好；3、各层之间紧密粘合；4、气密性良好；5、使用寿命长。
Claims (6)
1.一种汽车用空气弹簧配制原料，其特征按质量份如下：
a.空气弹簧内、外层胶配制原料：
氯丁橡胶，50～100；天然橡胶，50～100；氧化镁，0.5～5；硬脂酸，0.5～3；防老剂OD，0.5～2.5；防老剂DAPD，0.5～3；微晶蜡，2～4；炭黑N220，10～40；炭黑N774，10～40；氧化锌，3～5；硫黄，0.5～1.5；促进剂TBzTD，0.2～0.5；防焦剂CTP，0.1～0.8；
b.空气弹簧帘布层胶料配制原料：
天然橡胶，50～100；硬脂酸，0.5～2；氧化锌，2～5；防老剂RD，0.5～3；防老剂4020，0.5～2.5；增粘树脂A-90，2～4；炭黑N220，10～40；炭黑N774，10～40；硫黄，1～2.5；促进剂TBBS，0.5～1.5；防焦剂CTP，0.1～0.5。
2.如权利要求1所述的一种汽车用空气弹簧配制原料，其特征在于：空气弹簧内、外层胶配制原料中，氯丁橡胶与天然橡胶的最佳比例为70∶30。
3.如权利要求1所述的一种汽车用空气弹簧配制原料，其特征在于：空气弹簧内、外层胶配制原料中，采用高活性氧化镁作为吸酸剂。
4.如权利要求1所述的一种汽车用空气弹簧配制原料，其特征在于：空气弹簧内、外层胶配制原料中，2份防老剂OD、2份防老剂DAPD和2～4份微晶蜡作为防老体系。
5.如权利要求1所述的一种汽车用空气弹簧配制原料，其特征在于：空气弹簧帘布层胶料配制原料中，采用2份防老剂RD与2份防老剂4020改善天然橡胶的耐老化性能。
6.如权利要求1所述的一种汽车用空气弹簧配制原料，其特征在于：空气弹簧帘布层胶料配制原料中，采用2份增粘树脂A-90改善天然橡胶与尼龙帘布的粘合性。
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