CN102321278A

CN102321278A - 一种直升机旋翼弹性轴承用橡胶组合物

Info

Publication number: CN102321278A
Application number: CN201110266031A
Authority: CN
Inventors: 张永凯; 程水华
Original assignee: SHANGHAI AERONAUTIC MACHINERY CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI AERONAUTIC MACHINERY CO Ltd
Priority date: 2011-09-08
Filing date: 2011-09-08
Publication date: 2012-01-18

Abstract

本发明公开了一种直升机旋翼弹性轴承用橡胶组合物，涉其各成份及各成份的重量份如下：其含100重量份橡胶，5-10重量份化学防老剂，1-3重量份物理防老剂，3-8重量份增塑剂，0.8-2.5重量份硫化剂，1-3重量份抗硫化返原剂，40-60重量份补强剂，5-10重量份活性剂，0.5-2重量份硬脂酸，2-5重量份加工助剂，1-3重量份耐迁引剂以及1.5-5重量份促进剂。本发明通过上述各成分的组合，生产了积极的技术效果，本发明产品的各项技术性能较现有的产品更为优越，压缩刚度、扭转刚度以及弯曲刚度均能达到技术要求。

Description

一种直升机旋翼弹性轴承用橡胶组合物

技术领域

本发明涉及橡胶组合物技术领域，尤其指一种直升机旋翼弹性轴承用橡胶组合物。

背景技术

随着直升机技术的不断发展，直升机旋翼轴承也由金属轴承逐步发展到金属、橡胶夹层结构的弹性轴承。其中，橡胶夹层所用材料对旋翼弹性轴承的质量品质起作决定性的作用，弹性轴承承受的所有载荷均要通过橡胶夹层传递，承受的所有变形均通过橡胶夹层的剪切变形实现。而现有直升机旋翼弹性轴承用橡胶因成分设置不合理，其压缩刚度、扭转刚度以及弯曲刚度均达不到要求，从而导致弹性轴承寿命仅为200飞行小时，给直升飞机的保养及维护带来很大麻烦，也飞行安全也带来巨大隐患。故有必要研制一种性能更为优越的橡胶材料，以有效延长弹性轴承使用寿命。

发明内容

本发明针对现有技术之不足和缺陷，提供一种直升机旋翼弹性轴承用橡胶组合物，其压缩刚度、扭转刚度以及弯曲刚度均能达到要求。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明一种直升机旋翼弹性轴承用橡胶组合物，其各成份及各成份的重量份如下：其含100重量份橡胶，5-10重量份化学防老剂，1-3重量份物理防老剂，3-8重量份增塑剂，0.8-2.5重量份硫化剂，1-3重量份抗硫化返原剂，40-60重量份补强剂，5-10重量份活性剂，0.5-2重量份硬脂酸，2-5重量份加工助剂，1-3重量份耐迁引剂以及1.5-5重量份促进剂。

上述橡胶由天然橡胶、丁二烯橡胶及异戊橡胶混合组成，其中，天然橡胶为30-50重量份，丁二烯橡胶为10-35重量份，异戊橡胶为30-50重量份，其构成本发明的基础材料。

上述化学防老剂为N-异丙基-N’-苯基对苯二胺，2，2，4-三甲基-1，2-二氯化喹啉聚合物，N，N’-二苯基对苯二胺，2-巯基苯并咪唑，6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2-二氢基化喹啉中的一种或几种；上述物理防老剂为微晶石蜡。化学防老剂的加入可以有效提高其对热、氧、变价金属离子、机构应力、光以及各种高能射线的破坏力，其提高其品质。

上述增塑剂为芳烃油，其有效增强本发明产品的柔韧性能，利于本发明产品后期进一步加工。

上述硫化剂为硫磺，其可有效改变橡胶内原有的分子链结构，使线形分子形成网状结构，提高本发明产品的各种力学性能。

上述抗硫化返原剂为双(3-三乙氧基硅烷基丙基)四硫化物，以防止本发明产品在配制过程中出现过硫化现象，以进一步提高其各种性能。

上述补强剂为碳黑；当然本发明还可选用如陶土、重质碳酸钙、沉淀白炭黑和气相白炭黑等作为补强剂使用。

上述活性剂为氧化锌，其除了具有硫化活性的作用外，更兼具有硫化、补强以及增容的作用。

上述加工助剂为芳烃类树脂，其主要作用在于本发明产品胶料在开炼机和密炼机中混炼、压延、挤出以及成型时的性能。

上述耐迁引剂为脂肪酸，主要增加本发明产品的可塑性能。

上述促进剂为秋兰姆类、噻唑类，次磺酰胺类化合物中的一种或几种。其中，所述秋兰姆类化合物为二硫化四甲基秋兰姆，所述噻唑类化合物为二硫化二苯并噻唑，所述次磺酰胺类化合物为N-氧联二(1，2-亚乙基)-2-苯并噻唑次磺酰胺。

本发明通过上述各成分的组合，生产了积极的技术效果，本发明产品的各项技术性能较现有的产品更为优越，压缩刚度、扭转刚度以及弯曲刚度均能达到技术要求。

各性能及其测试条件如下：

1、压缩刚度(沿变距轴)

弹性轴承压缩刚度2.8×10⁸N/m±15％的要求，在以下情况下测量：

a)变距角θ、挥舞角β均为0°；

b)温度范围：15℃-25℃；

c)离心力：200kN。

2、扭转刚度(绕变距轴)

弹性轴承扭转刚度不大于7N·m/°，在以下情况下测量：

a)变距角θ＝±20°，挥舞角β和摆振角δ均为0°；

b)温度范围：15℃-25℃；

c)离心力：200kN。

3、弯曲刚度(绕挥舞轴)

弹性轴承挥舞刚度不大于25N·m/°，在以下情况下测量：

a)挥舞角β＝±5°，变距角θ和摆振角δ均为0°；

b)温度范围：15℃-25℃；

c)离心力：200kN。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细描述。

实施例1

将天然橡胶35Kg，顺丁橡胶30Kg以及异戊橡胶35Kg和芳烃类树脂3Kg投入密炼机中混炼1分钟后，加入N-异丙基-N’-苯基对苯二胺2Kg，2，2，4-三甲基-1，2-二氯化喹啉聚合物1.5Kg，N，N’-二苯基对苯二胺(防H)，2-巯基苯并咪唑2Kg，6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2-二氢基化喹啉1.5Kg，微晶石蜡1Kg，硬脂酸2Kg，氧化锌10Kg，脂肪酸1Kg，碳黑40Kg，芳烃油8Kg以及双(3-三乙氧基硅烷基丙基)四硫化物1Kg混炼3分钟后，再力加入硫磺0.8Kg，二硫化四甲基秋兰姆0.1Kg，N-氧联二(1，2-亚乙基)-2-苯并噻唑次磺酰胺1Kg以及二硫化二苯并噻唑0.4Kg密炼机混炼2分钟后，出片硫化，即可得到本发明所述的橡胶组合物。

本实施例的橡胶组合物实测刚度压缩刚度(沿变距轴)为2.51×108N，扭转刚度(绕变距轴)5.2N·m/°，弯曲刚度(绕挥舞轴)13N·m/°，模拟飞行寿命528小时。

实施例2

将天然橡胶40Kg，顺丁橡胶15Kg以及异戊橡胶45Kg和芳烃类树脂2Kg投入密炼机中混炼1分钟后，加入N-异丙基-N’-苯基对苯二胺1.8Kg，2，2，4-三甲基-1，2-二氯化喹啉聚合物1.2Kg，N，N’-二苯基对苯二胺(防H)，2-巯基苯并咪唑1Kg，6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2-二氢基化喹啉1Kg，微晶石蜡1.5Kg，硬脂酸1.5Kg，氧化锌8Kg，脂肪酸2Kg，碳黑50Kg，芳烃油5Kg以及双(3-三乙氧基硅烷基丙基)四硫化物2Kg混炼3分钟后，再加入硫磺1.5Kg，二硫化四甲基秋兰姆0.5Kg，N-氧联二(1，2-亚乙基)-2-苯并噻唑次磺酰胺1.5Kg以及二硫化二苯并噻唑0.5Kg密炼机混炼2分钟后，出片硫化，即可得到本发明所述的橡胶组合物。

本实施例的橡胶组合物实测刚度压缩刚度(沿变距轴)为2.62×10⁸N，扭转刚度(绕变距轴)6.4N·m/°，弯曲刚度(绕挥舞轴))18N·m/°，模拟飞行寿命570小时。

实施例3

将天然橡胶50Kg，顺丁橡胶10Kg以及异戊橡胶40Kg和芳烃类树脂5Kg投入密炼机中混炼1分钟后，加入N-异丙基-N’-苯基对苯二胺2.5Kg，2，2，4-三甲基-1，2-二氯化喹啉聚合物2.5Kg，N，N’-二苯基对苯二胺(防H)，2-巯基苯并咪唑2.5Kg，6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2-二氢基化喹啉2.5Kg，微晶石蜡3Kg，硬脂酸0.5Kg，氧化锌5Kg，脂肪酸3Kg，碳黑60Kg，芳烃油3Kg以及双(3-三乙氧基硅烷基丙基)四硫化物3Kg混炼3分钟后，再加入硫磺2.5Kg，二硫化四甲基秋兰姆1Kg，N-氧联二(1，2-亚乙基)-2-苯并噻唑次磺酰胺2.5Kg以及二硫化二苯并噻唑1.5Kg密炼机混炼2分钟后，出片硫化，即可得到本发明所述的橡胶组合物。

本实施例的橡胶组合物实测刚度压缩刚度(沿变距轴)为2.91×10⁸N，扭转刚度(绕变距轴)8.2N·m/°，弯曲刚度(绕挥舞轴)27N·m/°，模拟飞行寿命556小时。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种直升机旋翼弹性轴承用橡胶组合物，其特征在于，其各成份及各成份的重量份如下：

其含100重量份橡胶，5-10重量份化学防老剂，1-3重量份物理防老剂，3-8重量份增塑剂，0.8-2.5重量份硫化剂，1-3重量份抗硫化返原剂，40-60重量份补强剂，5-10重量份活性剂，0.5-2重量份硬脂酸，2-5重量份加工助剂，1-3重量份耐迁引剂以及1.5-5重量份促进剂。

2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于：所述橡胶由天然橡胶、丁二烯橡胶及异戊橡胶混合组成，其中，天然橡胶为30-50重量份，丁二烯橡胶为10-35重量份，异戊橡胶为30-50重量份。

3.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于：所述化学防老剂为N-异丙基-N’-苯基对苯二胺，2，2，4-三甲基-1，2-二氯化喹啉聚合物，N，N’-二苯基对苯二胺，2-巯基苯并咪唑，6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2-二氢基化喹啉中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于：所述物理防老剂为微晶石蜡；所述增塑剂为芳烃油；所述硫化剂为硫磺；所述抗硫化返原剂为双(3-三乙氧基硅烷基丙基)四硫化物。

5.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于：所述补强剂为碳黑；所述活性剂为氧化锌；所述加工助剂为芳烃类树脂；所述耐迁引剂为脂肪酸。

6.根据权利要求5所述的橡胶组合物，其特征在于：所述促进剂为秋兰姆类、噻唑类，次磺酰胺类化合物中的一种或几种。

7.根据权利要求6所述的橡胶组合物，其特征在于：所述秋兰姆类化合物为二硫化四甲基秋兰姆。

8.根据权利要求6所述的橡胶组合物，其特征在于：所述噻唑类化合物为二硫化二苯并噻唑。

9.根据权利要求6所述的橡胶组合物，其特征在于：所述次磺酰胺类化合物为N-氧联二(1，2-亚乙基)-2-苯并噻唑次磺酰胺。