CN104072822A

CN104072822A - 一种用于椅背连接的弹性橡胶件及其加工工艺

Info

Publication number: CN104072822A
Application number: CN201410325249.XA
Authority: CN
Inventors: 毛如佳
Original assignee: Dakang Holding Co Ltd
Current assignee: Dakang Holding Co Ltd
Priority date: 2014-07-09
Filing date: 2014-07-09
Publication date: 2014-10-01
Anticipated expiration: 2034-07-09
Also published as: CN104072822B

Abstract

本发明涉及橡胶制备领域，尤其涉及一种用于椅背连接的弹性橡胶件。一种用于椅背连接的弹性橡胶件，包括橡胶本体以及被包覆在橡胶本体两内侧的三根金属套管，三根金属套管内均开设有通孔，三根金属套管分别处于橡胶本体的中部及两端部，两端部的金属套管与中部的金属套管方向相反；所述橡胶本体各组分含量百分比为：云南1号标胶50.0%，活性剂2.0%，白炭黑7.5%～12.5%，炭黑16.5%～25.0%，软化剂12.0%～17.6%，硫化剂2.0%，防老剂1.5%。该弹性橡胶件通过合理的配比，在保持橡胶强度的前提下，降低橡胶硬度，提高橡胶弹性度。

Description

一种用于椅背连接的弹性橡胶件及其加工工艺

技术领域

本发明涉及橡胶制备领域，尤其涉及一种用于椅背连接的弹性橡胶件。

背景技术

随着生活水平的提高，消费者对于椅子的要求也越来越高。在椅子的使用场所中，最为广泛的场合莫过于家庭或办公室，在这些场合中传统一体式的椅子渐渐被淘汰。而究其原因，主要在于传统椅子的椅背均是一体固定在椅座上，其具有两方面的不足之处：1，体形不同的人坐上去其受力不一样，很难满足所有人的需求；2，椅背不可调整，人体长期坐后容易产生疲劳甚至发生病变。

因此，现有一种将椅背通过弹性连接件固定在椅座上的椅子，椅背可以通过弹性连接件扭动，使椅子的自适能力提高便于满足更多使用者。其中，弹性连接件又可以细分为弹簧组件或弹性橡胶件。相比之下，弹簧组件的弹性效果好，椅背的可调节范围较大，但其缺点在于弹簧组件易于变形，且变形超过一定范围后，弹簧的弹力即被永久性破坏；而现有弹性橡胶件的稳定性强，连接强度高、不易损坏，但其缺点在于现有弹性橡胶件的弹性效果不佳，使得椅背的可调节范围较小，椅子整体的舒适性不足。而现有弹性橡胶件包括了内部的金属加强件以及包覆在其外侧的橡胶本体，造成现有弹性橡胶件的弹性效果不佳的原因主要在两方面：一方面，为了提高橡胶件的强度，内部的金属加强件均由橡胶件的一端延伸至另一端，即金属加强件贯穿浇筑在橡胶件内部，因此橡胶件的每个方向的变形都被金属加强件限制，导致弹性效果不佳；另外一方面，橡胶本体的硬度太高而弹性不足，从工艺方面分析即橡胶中加入的补强剂如白炭黑、炭黑过多，而软化剂不足且生胶的塑炼过程不充分，使得混炼过程中的补强剂、软化剂分布不均匀。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的第一目的在于提供一种连接强度高且弹性效果好的弹性橡胶件结构；本发明的第二目的在于提供一种弹性好、强度高的橡胶的配方；本发明的第三目的在于提供该弹性橡胶件的加工工艺。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种用于椅背连接的弹性橡胶件，包括橡胶本体以及被包覆在橡胶本体两内侧的三根金属套管，三根金属套管内均开设有通孔，三根金属套管分别处于橡胶本体的中部及两端部，两端部的金属套管与中部的金属套管方向相反；所述橡胶本体各组分含量百分比为：

云南1号标胶 50.0%

活性剂 2.0%

白炭黑 7.5%～12.5%

炭黑 16.5%～25.0%

软化剂 12.0%～17.6%

硫化剂 2.0%

防老剂 1.5%。

作为一种用于椅背连接的弹性橡胶件的优选方案，所述橡胶本体各组分含量百分比为：

云南1号标胶 50.0%

活性剂 2.0%

白炭黑 9.0%

炭黑 20.0%

软化剂 15.5%

硫化剂 2.0%

防老剂 1.5%。

作为一种用于椅背连接的弹性橡胶件的优选方案，所述活性剂为氧化锌。

作为一种用于椅背连接的弹性橡胶件的优选方案，所述软化剂为石蜡油。

作为一种用于椅背连接的弹性橡胶件的优选方案，所述硫化剂为硫化剂EG-3。

作为一种用于椅背连接的弹性橡胶件的优选方案，所述防老剂为防老剂4010NA。

一种用于椅背连接的弹性橡胶件的加工工艺，包括如下步骤：

1) 塑炼：将所述云南1号标胶放入开炼机中，通过辊距为0.3～0.6mm的辊轴进行7～10次滚炼，滚炼后取出放置24H；

2) 混炼：将塑炼静置后的胶体投入密炼机内，并按比例依次投入活性剂、软化剂、白炭黑和炭黑，在升温130～150℃的条件下，混炼750～980s，合成橡胶后取出放置24H；

3) 挤出成型：对混炼静置的合成橡胶进行检验，再将检验合格的合成橡胶通过开炼机热炼均匀后进行挤出成型；

4) 模压、硫化：将三根金属套管逐一放入下模中，再将成型后的胶条注入下模内，合上模具，通过硫化机排出模具内的多余气体，在加压15～19Mpa，升温在165℃～185℃的条件下，加入硫化剂进行硫化620～680s；

5) 将硫化完成后的橡胶进行检验、修边、包装、入库。

本发明采用上述技术方案，该弹性橡胶件具有结构、材料和工艺三方面的改进：结构上，该弹性橡胶件舍弃传统一体式的金属加强件，选用三根金属套管分别设置在橡胶件的中部及两侧；使用时，该弹性橡胶件的两端部通过螺栓固定在椅背的靠背页上，弹性橡胶件的中部通过螺栓固定在背框上；该结构保持原有弹性橡胶件的强度的同时，提高了弹性橡胶件的弹性。材料上，该弹性橡胶件通过合理的配比，在保持橡胶强度的前提下，降低橡胶硬度，提高橡胶弹性度。工艺上，云南1号标胶通过辊轴进行多次滚炼，使得1号标胶的门尼粘度下降，可塑性提升，且便于后续混炼中各组分添加剂分布均匀；通过混炼中依次添加活性剂、软化剂、白炭黑和炭黑，分别用于提升胶体的活性、弹性和强度；通过模压和硫化工艺提升胶体的交联程度及其他性能，以满足材料的抗变形性能；最终得到连接强度高且弹性效果好的橡胶件。

附图说明

图1为本发明中弹性橡胶件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的优选实施方案作进一步详细的说明。

实施例1：

如图1所示的一种用于椅背连接的弹性橡胶件，包括橡胶本体1以及被包覆在橡胶本体1两内侧的三根金属套管2，三根金属套管2内均开设有通孔21，三根金属套管2分别处于橡胶本体1的中部及两端部，两端部的金属套管2与中部的金属套管2方向相反。使用时，该弹性橡胶件的两端部通过螺栓固定在椅背的靠背页上，弹性橡胶件的中部通过螺栓固定在背框上，所述螺栓均穿设在金属套管2内的通孔中。一方面，弹性橡胶件的中部及两端的连接处上均设有套管，可以保证原有弹性橡胶件的强度；另一方面，弹性橡胶件的其余部分的扭动、变形将不被束缚，其整体的弹性提升。

如下表1所示的等工艺实验（即工艺过程完全相同，采用下述实施例1的工艺过程），对比不同配比的软化剂和补强剂对于橡胶本体1特性的影响，其中云南1号标胶由上海正上化工科技有限公司提供，活性剂优选为氧化锌，软化剂优选为石蜡油，硫化剂优选为硫化剂EG-3，防老剂优选为防老剂4010NA，白炭黑和炭黑即为补强剂；在实验中，对各组分配比制作的橡胶件进行拉伸强度、扯断伸长率、硬度以及静扭矩的测试。结果表明：

1，橡胶的硬度主要由补强剂决定，即白炭黑和炭黑含量决定，即通过白炭黑和炭黑含量的增加，橡胶的硬度便增加；

2，橡胶的拉伸强度、扯断伸长率以及静扭矩则主要由补强剂与软化剂之间的配比有关。

从表格的数据中可以看出，列组4中配比组合明显优于列组1、2、3、5、6、7；因此，橡胶本体1各组分含量百分比为：云南1号标胶 50.0%，活性剂 2.0%，白炭黑 9.0%，炭黑 20.0%，软化剂15.5%，硫化剂 2.0%，防老剂1.5%；可作为该弹性橡胶件中橡胶本体1配方的最优选择。

表1：各组分配方橡胶本体1的性能测试表。

本实施例中所述的弹性橡胶件通过以下步骤制成，其中橡胶本体1的组分优选为列组4中配比；

1) 塑炼：将所述云南1号标胶放入开炼机中，通过辊距为0.5mm的辊轴进行8次滚炼，滚炼后取出放置24H；

2) 混炼：将塑炼静置后的胶体投入密炼机内，并按比例依次投入活性剂、软化剂、白炭黑和炭黑，在升温140℃的条件下，混炼900s，合成橡胶后取出放置24H；

4) 模压、硫化：将三根金属套管2逐一放入下模中，再将成型后的胶条注入下模内，合上模具，通过硫化机排出模具内的多余气体，在加压17Mpa，升温在175℃的条件下，加入硫化剂进行硫化650s；

5) 将硫化完成后的橡胶进行检验、修边、包装、入库。

对于上述实施方式所得到的弹性橡胶件，通过测试其拉伸强度为12.8MPA，扯断伸长率为265%，硬度为60邵氏 A，静扭矩为1233 N.M。

实施例2：

本实施例中所述的弹性橡胶件通过以下步骤制成，其中橡胶本体1的组分与实施例1中的工艺步骤的组分完全相同，即为为实施例1中列组4中配比；

1) 塑炼：将所述云南1号标胶放入开炼机中，通过辊距为0.6mm的辊轴进行10次滚炼，滚炼后取出放置24H；

2) 混炼：将塑炼静置后的胶体投入密炼机内，并按比例依次投入活性剂、软化剂、白炭黑和炭黑，在升温130℃的条件下，混炼980s，合成橡胶后取出放置24H；

4) 模压、硫化：将三根金属套管2逐一放入下模中，再将成型后的胶条注入下模内，合上模具，通过硫化机排出模具内的多余气体，在加压15Mpa，升温在175℃的条件下，加入硫化剂进行硫化680s；

5) 将硫化完成后的橡胶进行检验、修边、包装、入库。

对于上述实施方式所得到的弹性橡胶件，通过测试其拉伸强度为11.7MPA，扯断伸长率为251%，硬度为63邵氏 A，静扭矩为1142 N.M。

实施例3：

1) 塑炼：将所述云南1号标胶放入开炼机中，通过辊距为0.3mm的辊轴进行7次滚炼，滚炼后取出放置24H；

2) 混炼：将塑炼静置后的胶体投入密炼机内，并按比例依次投入活性剂、软化剂、白炭黑和炭黑，在升温150℃的条件下，混炼750s，合成橡胶后取出放置24H；

4) 模压、硫化：将三根金属套管2逐一放入下模中，再将成型后的胶条注入下模内，合上模具，通过硫化机排出模具内的多余气体，在加压19Mpa，升温在185℃的条件下，加入硫化剂进行硫化620s；

5) 将硫化完成后的橡胶进行检验、修边、包装、入库。

对于上述实施方式所得到的弹性橡胶件，通过测试其拉伸强度为11.4MPA，扯断伸长率为243%，硬度为67邵氏 A，静扭矩为1174 N.M。

综合上述三种实施方式中的工艺方法，可以看出实施例1中所得到的弹性橡胶件相比于实施例2和实施例3中所受的到的弹性橡胶件，其拉伸强度、扯断伸长率和静扭矩均大幅度提升，且其硬度有所下降，可以作为本发明创造的最佳实施工艺方式；通过上述工艺过程，云南1号标胶通过辊轴进行多次滚炼，使得1号标胶的门尼粘度下降，可塑性提升，且便于后续混炼中各组分添加剂分布均匀；通过混炼中依次添加活性剂、软化剂、白炭黑和炭黑，分别用于提升胶体的活性、弹性和强度；通过模压和硫化工艺提升胶体的交联程度及其他性能，以满足材料的抗变形性能；最终得到连接强度高且弹性效果好的橡胶件。

Claims

1.一种用于椅背连接的弹性橡胶件，其特征在于：包括橡胶本体以及被包覆在橡胶本体两内侧的三根金属套管，三根金属套管内均开设有通孔，三根金属套管分别处于橡胶本体的中部及两端部，两端部的金属套管与中部的金属套管方向相反；所述橡胶本体各组分含量百分比为：

云南1号标胶 50.0%

活性剂 2.0%

白炭黑 7.5%～12.5%

炭黑 16.5%～25.0%

软化剂 12.0%～17.6%

硫化剂 2.0%

防老剂 1.5%。

2.根据权利要求1所述的一种用于椅背连接的弹性橡胶件，其特征在于：所述橡胶本体各组分含量百分比为：

云南1号标胶 50.0%

活性剂 2.0%

白炭黑 9.0%

炭黑 20.0%

软化剂 15.5%

硫化剂 2.0%

防老剂 1.5%。

3.根据权利要求2所述的一种用于椅背连接的弹性橡胶件，其特征在于：所述活性剂为氧化锌。

4.根据权利要求2所述的一种用于椅背连接的弹性橡胶件，其特征在于：所述软化剂为石蜡油。

5.根据权利要求2所述的一种用于椅背连接的弹性橡胶件，其特征在于：所述硫化剂为硫化剂EG-3。

6.根据权利要求2所述的一种用于椅背连接的弹性橡胶件，其特征在于：所述防老剂为防老剂4010NA。

7.一种用于椅背连接的弹性橡胶件的加工工艺，其特征在于，包括如下步骤：

1）塑炼：将所述云南1号标胶放入开炼机中，通过辊距为0.3～0.6mm的辊轴进行7～10次滚炼，滚炼后取出放置24H；

2）混炼：将塑炼静置后的胶体投入密炼机内，并按比例依次投入活性剂、软化剂、白炭黑和炭黑，在升温130～150℃的条件下，混炼750～980s，合成橡胶后取出放置24H；

3）挤出成型：对混炼静置的合成橡胶进行检验，再将检验合格的合成橡胶通过开炼机热炼均匀后进行挤出成型；

4）模压、硫化：将三根金属套管逐一放入下模中，再将成型后的胶条注入下模内，合上模具，通过硫化机排出模具内的多余气体，在加压15～19Mpa，升温在165℃～185℃的条件下，加入硫化剂进行硫化620～680s；

5）将硫化完成后的橡胶进行检验、修边、包装、入库。