CN102993501A - 一种制动缸系统用橡胶皮碗材料及其制备的橡胶皮碗 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制动缸系统用橡胶皮碗材料，其组成成份及重量配比为：丁腈橡胶（N250S）70～80份，丁腈橡胶（N240S）20～30份，氧化锌（纯度99.8%）4～6份，硬脂酸（工业级）1.5～2.0份，改性甲基丙烯酸镁（改性）4.0～5.0份，纳米SiO2 1.0～2.0份，模利洁TM-801.0～2.0份,防老剂RD（工业级）2.0～2.5份，防老剂BLE（工业级）0.5～1.5份，硫化剂DCP（工业级）1.5～2.0份，炭黑100～120份，增塑剂MBA15份，增塑剂MDA10份。本发明所述的制动缸系统用橡胶皮碗材料耐油脂、耐疲劳、耐永久变形能力强、使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及车辆部件中使用的橡胶材料，具体是一种制动缸系统用橡胶皮碗材料及其制备方法。
背景技术
铁路货车制动缸皮碗是车辆制动系统的一个重要部件，起密封制动作用。原橡胶皮碗在我国北方冬季寒冷气候条件下使用时因耐寒性能差，多次出现车辆制动失灵现象，造成列车晚点、变点、停运，甚至发生事故。不仅打乱了列车的正常运行程序，而且也直接威胁到国家财产和人民生命的安全。因而，如何提供一种耐油、耐低温、耐磨的橡胶皮碗材料，是本领域所要解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种耐油脂、耐疲劳、耐永久变形能力强、使用寿命长的制动缸系统用橡胶皮碗材料。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种制动缸系统用橡胶皮碗材料，其组成成份及重量配比为：丁腈橡胶N250S，70～80份，丁腈橡胶N240S，20～30份，氧化锌 4～6份，硬脂酸 1.5～2.0份，改性甲基丙烯酸镁 4.0～5.0份，纳米SiO2 ，1.0～2.0份，模利洁TM-80，1.0～2.0份,防老剂RD，2.0～2.5份，防老剂BLE， 0.5～1.5份，硫化剂DCP 1.5～2.0份，炭黑 100～120份，增塑剂MBA，15份，增塑剂MDA，10份。
上述制动缸系统用橡胶皮碗材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）塑炼：将称好的丁腈橡胶N250S与丁腈橡胶N240S投入到开炼机上，在最小辊矩下薄通3～5次，制得生胶；
（2）混炼：将所述生胶投入密炼机，炼1～2分钟后，投入称量好的氧化锌、硬脂酸、防老剂RD、防老剂BLE、改性甲基丙烯酸镁、纳米SiO2加压密炼1～2分钟；
（3）投入称量好的炭黑、增塑剂MBA与增塑剂MDA，加压密炼8～10分钟；
（4）在开炼机上，下片冷却，24小时后加硫化剂DCP和模利洁TM-80，通过回练出片即得到成品。
所述混炼的步骤采用逆混法混炼。
所述的制动缸系统用橡胶皮碗材料在制备橡胶皮碗中的应用，即应用上述制动缸系统用橡胶皮碗材料制备橡胶皮碗。
本发明的技术效果：本发明所述的制动缸系统用橡胶皮碗材料的疲劳寿命大大提高，同时材料变形小、耐油脂腐蚀能力强、可自润滑，而且耐低温。其中，丁腈橡胶N250S与N240S组合使用，可使材料达到耐油耐低温的效果；氧化锌和硬脂酸组合使用，可以活化整个硫化体系；改性甲基丙烯酸镁既可以补强，又可以作为酸吸收剂，提高整体性能；纳米SiO2 能够提高胶料的耐磨损性能；防老剂RD和防老剂BLE组合使用，抑制橡胶老化，提高产品寿命；DCP起交联硫化作用，此硫化体系形成的C-C交联键，可以提高胶料的耐热和耐压缩变形性能；喷雾炭黑作为补强填充剂使用，提高胶料的耐热和耐压缩变形性能；两种增塑剂主要是提高胶料的耐低温性能，以及提高胶料的流动性，改善加工性能。
具体实施方式
本发明材料的实施例如下：
实施例一：丁腈橡胶（N250S）70份，丁腈橡胶（N240S）30份，氧化锌（纯度99.8%） 5份，硬脂酸（工业级）2.0份，改性甲基丙烯酸（改性）4.0份，纳米SiO2 1.5份，模利洁TM-80 2.0份,防老剂RD（工业级） 2.0份，防老剂BLE（工业级）0.5份，DCP（工业级）2.0份，喷雾炭黑120份，增塑剂MBA 15份，增塑剂MDA 10份。
实施例二：丁腈橡胶（N250S）80份，丁腈橡胶（N240S）20份，氧化锌（纯度99.8%） 6份，硬脂酸（工业级）2.0份，改性甲基丙烯酸（改性）5.0份，纳米SiO2 2份，模利洁TM-80 2.0份,防老剂RD（工业级） 1.5份，防老剂BLE（工业级）1份，DCP（工业级）1.8份，喷雾炭黑100份，增塑剂MBA 15份，增塑剂MDA 10份。
上述实施例的制造工艺如下：
一、设备：两辊开炼机 XK-160、XN-35L型密炼机、滤胶机 250型、电子磅秤（最大称量100Kg,感量5g）、电子台称（最大称量10Kg,感量1g）、电子天平（最大称量500g,感量0.01g）
二、工具：料盘、划料刀、装料箱等工具
三、称料：按配比称取各组分，分别装入料盘中，称量重量不大于500g的用电子天平称量，500g以上的用电子台秤称量，10Kg以上的用电子磅秤称量。
四、塑炼：将称好的丁腈橡胶投入到开炼机上，在最小辊矩下薄通3～5次，三角包3～5个
五、混炼：密炼机混炼，步骤如下，
1、塑炼好的生胶投入密炼机，炼1～2分钟（技术效果：降低生胶的门尼粘度，提高生胶的可速度，有助于后续配合剂更好的在橡胶中分散的均匀性）；
2、投入称量好的氧化锌、硬脂酸、防老剂，纳米SiO2加压密炼1～2分钟（技术效果：因氧化锌较难分散均匀，前期先加入混练，增加其在生胶中的分散时间）；
3、投入称量好的炭黑和增塑剂，加压密炼8～10分钟（技术效果：添加补强剂和填充剂，作用是增加橡胶的强度性能）；
4、在开炼机上，下片冷却。24小时后加硫化剂和模利洁TM-80（技术效果：可以提高胶料的耐热和耐压缩变形性能）。
所述混炼的步骤采用逆混法混炼。
本发明上述实施例经检测可达到以下指标：
1、材料疲劳寿命提高至25万次，主要由丁腈橡胶和各成份的相互作用。
2、材料耐制动缸脂质量变化0%～2%，标准时-3%～7%，主要由主题丁腈橡胶作用。
3、材料压缩永久变形≤20%，主要由丁腈橡胶和各成份的相互作用。
4、材料（-50℃）耐寒系数≥0.4，主要由丁腈橡胶和增塑剂的组分作用。
5、用此胶生产的皮碗成品通过铁道部常规25次循环耐久试验、低温循环耐久试验、保压及泄露量试验、模拟解冻库试验等。
Claims (4)
1.一种制动缸系统用橡胶皮碗材料，其特征在于：其组成成份及重量配比为：
丁腈橡胶N250S， 70～80份；
丁腈橡胶N240S， 20～30份；
氧化锌，4～6份；
硬脂酸，1.5～2.0份；
改性甲基丙烯酸镁，4.0～5.0份；
纳米SiO2 ，1.0～2.0份；
模利洁TM-80，1.0～2.0份；
防老剂RD，2.0～2.5份；
防老剂BLE，0.5～1.5份；
硫化剂DCP，1.5～2.0份；
炭黑，100～120份；
增塑剂MBA ，15份；
增塑剂MDA，10份。
2.上述权利要求1中的制动缸系统用橡胶皮碗材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）塑炼：将称好的丁腈橡胶N250S与丁腈橡胶N240S投入到开炼机上，在最小辊矩下薄通3～5次，制得生胶；
（2）混炼：将所述生胶投入密炼机，炼1～2分钟后，投入称量好的氧化锌、硬脂酸、防老剂RD、防老剂BLE、改性甲基丙烯酸镁、纳米SiO2加压密炼1～2分钟；
（3）投入称量好的炭黑、增塑剂MBA与增塑剂MDA，加压密炼8～10分钟；
（4）在开炼机上，下片冷却，24小时后加硫化剂DCP和模利洁TM-80，通过回练出片即得到成品。
3.根据权利要求2所述的所述制动缸系统用橡胶皮碗材料，其特征在于：所述混炼的步骤采用逆混法混炼。
4.上述权利要求1或2所述的制动缸系统用橡胶皮碗材料在制备橡胶皮碗中的应用。
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