CN105295214A - 一种用于制造低成本耐高温耐高压动力转向管的外橡胶组合物及制备方法 - Google Patents
一种用于制造低成本耐高温耐高压动力转向管的外橡胶组合物及制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及汽车软管制造技术领域，具体涉及一种用于制造低成本耐高温耐高压动力转向管的外橡胶组合物及制备方法，所述的动力转向软管内层生胶为成本较低的国产NBR橡胶，动力转向软管外层生胶为国产CSM橡胶。动力转向软管内外层胶料均由密炼机加工成混炼胶后，经挤出机把挤出的内层胶覆在芯棒上，在外表编织一层尼龙线，再在编织线的表层涂上胶水或直接在编织线的表层再挤出一层中间胶层，然后再编织一层尼龙线，挤出外层橡胶形成管胚，将管胚送入蒸汽硫化罐硫化，脱掉芯棒后得到胶管，最后在裁定长度的胶管两端铆合上接头，即成为动力转向管总成。本发明的动力转向管具有成本低、耐高温、耐油、耐高压和抗脉冲等优点，能够较好的满足汽车动力转向系统的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于汽车动力转向系统的橡胶组合物及橡胶软管总成领域，具体地说涉及一种用于制造低成本耐高温耐高压动力转向管的外橡胶组合物及制备方法。
背景技术
汽车动力转向系统作为汽车底盘系统的重要组成部分受到越来越多汽车厂家的广泛关注。动力转向系统中高压管的稳定性和可靠性对于汽车和乘客的安全至关重要。通常汽车用高温高压动力转向管工作温度范围在-40℃-135℃，工作压力大于44MPa。目前我国耐高温高压动力转向管主要依靠进口，且内外层生胶材料为进口CSM橡胶或HNBR橡胶，价格价位昂贵。国内也有少量厂家生产耐高压动力转向管，但是普遍存在抗脉冲性能差、易渗油漏油、产品质量不稳定等特点。因此，开发一种低成本耐高温耐高压动力转向管总成势在必行。
发明内容
本发明提供一种用于制造低成本耐高温耐高压动力转向管的外橡胶组合物及制备方法，针对目前耐高温高压动力转向管内外层生胶材料为CSM橡胶和HNBR橡胶，价格较为昂贵，打破NBR橡胶不能在120℃不能长期使用的传统观念，提出用耐高温NBR橡胶组合物做橡胶内层胶料，外层胶料采用国产CSM橡胶组合物，制造的低成本耐高温耐高压动力转向管总成采用六点铆合，该动力转向管可以在-40℃-135℃温度范围、44MPa工作压力下长期稳定使用。
一种用于制造低成本耐高温耐高压动力转向管的外橡胶组合物，外橡胶组合物组分和质量份数：
所述的硫化剂为N，N-间苯撑双马来酰亚胺HVA-2。
所述的助交联剂为6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉AW。
所述的吸酸剂为氢氧化钙。
所述的增塑剂偏苯三酸三辛酯TOTM。
所述外橡胶组合物组分和质量份数：
一种用于制造低成本耐高温耐高压动力转向管的制备方法,包括如下步骤：
步骤(1)、按重量配比分别称量内橡胶组合物和外橡胶组合物，所述胶料组分重量配比为：
(a)内橡胶组合物组分和质量份数：
(b)外橡胶组合物组分和质量份数：
将上述胶料组分由密炼机分别加工成内橡胶组合物混炼胶和外橡胶组合物混炼胶；
步骤(2)、把上述的两种混炼胶经快速检测后，把内橡胶组合物混炼胶送入挤出机随芯棒挤出所述胶管内层，然后随牵引装置送到编织机编织一层尼龙线，再经过涂胶水装置或用外层胶料经过挤出机挤出中间层胶，再送入编织机编织第二层尼龙线层，然后通过另外一条挤出机挤出外橡胶组合物混炼胶，把挤出的管胚经牵引装置缠绕在轮毂上；
步骤(3)、将所述的带轮毂的管胚放入蒸汽硫化罐硫化，所述的硫化温度为150℃-155℃，时间为30min；
步骤(4)、然后，把硫化后的管胚经脱芯得到胶管；
步骤(5)、最后将所述的胶管按技术的尺寸要求裁断，装上指定金属接头，采用六点铆合的方式，按照事先计算好的铆合尺寸及公差范围内进行铆合，获得动力转向管总成。
所述的步骤(1)中，内层胶料挤出机喂料段温度、二段温度、三段温度、四段温度和机头段温度分别为50℃、60℃、70℃、80℃和85℃，外层胶料挤出机喂料段温度、二段温度、三段温度、四段温度和机头段温度分别为40℃、50℃、60℃、65℃和75℃。
所述的步骤(4)中挤出的胶管铆合后其压缩比在25％-43％范围之内。
本发明的有益效果是：市场上目前尚无内层为NBR橡胶组合物、外层为CSM橡胶组合物制造的耐高温高压动力转向管，其性能能够完全满足汽车高压动力转向管技术要求，此外国产NBR和CSM橡胶与进口CSM和HNBR相比成本低一倍以上。
具体实施方式：
本发明涉及汽车软管制造技术领域，具体涉及一种用于制造低成本耐高温耐高压动力转向管的内外橡胶组合物及制造方法，所述的动力转向软管由内向外依次由内层胶、尼龙线增强层、胶水或中间层胶、尼龙线增强层、外层胶复合而成；内外层胶料均由密炼机加工成混炼胶后，经挤出机把挤出的内层胶覆在芯棒上，在外表编织一层尼龙线，再在编织线的表层涂上胶水或直接在编织线的表层再挤出一层中间胶层，然后再编织一层尼龙线，挤出外层橡胶形成管胚，将管胚送入蒸汽硫化罐硫化，脱掉芯棒后得到胶管，最后在裁定长度的胶管两端铆合上接头，即成为动力转向管总成。本发明的动力转向管具有成本低、耐高温、耐油、耐高压和抗脉冲等优点，能够较好的满足汽车动力转向系统的要求。
一种用于制造低成本耐高温耐高压动力转向管的内橡胶组合物，所述高压动力转向管内橡
胶组合物(a)和外橡胶组合物(b)的胶料组分和质量份数如下：
(a)内橡胶组合物组分和质量份数：
(b)外橡胶组合物或中间层胶料组分和质量份数：
所述的交联助剂为甲基丙烯酸镁。
所述的增塑剂为己二酸二丁基二甘酯BXA-R。
所述的硫化剂为N，N-间苯撑双马来酰亚胺HVA-2。
所述的助交联剂为6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉AW。
所述的吸酸剂为氢氧化钙。
所述的增塑剂偏苯三酸三辛酯TOTM。
一种用于制造低成本耐高温耐高压动力转向管的内橡胶组合物，所述高压动力转向管内橡胶组合物(a)和外橡胶组合物(b)的胶料组分和质量份数如下：
(a)内层胶料组分和质量份数：
(b)外橡胶组合物或中间层胶料组分和质量份数：
一种用于制造低成本耐高温耐高压动力转向管的制备方法,包括如下步骤：
步骤(1)、按重量配比分别称量内橡胶组合物和外橡胶组合物，所述胶料组分重量配比为：
(a)内橡胶组合物组分和质量份数：
(b)外橡胶组合物组分和质量份数：
将上述胶料组分由密炼机分别加工成内橡胶组合物混炼胶和外橡胶组合物混炼胶；
步骤(2)、把上述的两种混炼胶经快速检测后，把内橡胶组合物混炼胶送入挤出机随芯棒挤出所述胶管内层，然后随牵引装置送到编织机编织一层尼龙线，再经过涂胶水装置或用外层胶料经过挤出机挤出中间层胶，再送入编织机编织第二层尼龙线层，然后通过另外一条挤出机挤出外橡胶组合物混炼胶，把挤出的管胚经牵引装置缠绕在轮毂上；
步骤(3)、将所述的带轮毂的管胚放入蒸汽硫化罐硫化，所述的硫化温度为150℃-155℃，时间为30min；
步骤(4)、然后，把硫化后的管胚经脱芯得到胶管；
步骤(5)、最后将所述的胶管按技术的尺寸要求裁断，装上指定金属接头，采用六点铆合的方式，按照事先计算好的铆合尺寸及公差范围内进行铆合，获得动力转向管总成。
优选的是，所述的步骤(1)中，内层胶料挤出机喂料段温度、二段温度、三段温度、四段温度和机头段温度分别为50℃、60℃、70℃、80℃和85℃，外层胶料挤出机喂料段温度、二段温度、三段温度、四段温度和机头段温度分别为40℃、50℃、60℃、65℃和75℃。
优选的是，所述的步骤(4)中挤出的胶管铆合后其压缩比在25％-43％范围之内。
具体实施例见表1：
表1.本发明实施例表含量以重量百分比计：
| 序号 | 内橡胶组合物 | 实例1 | 实例2 | 实例3 | 实例4 | 实例5 |
| 1 | 丁腈橡胶 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 2 | 硫磺 | 0.5 | 0.8 | 1 | 1.5 | 2 |
| 3 | 促进剂TMTD | 1.2 | 1 | 0.8 | 0.8 | 0.5 |
| 4 | 促进剂CZ | 1 | 1.5 | 1.5 | 0.5 | 0.8 |
| 5 | 促进剂DTDM | 0.5 | 0.5 | 0.8 | 1 | 1.2 |
| 6 | 防焦剂 | 0.5 | 0.8 | 0.2 | 0.5 | 0.2 |
| 7 | 氧化锌 | 5 | 8 | 6 | 3 | 3 |
| 8 | 硬脂酸 | 1 | 0.5 | 0.8 | 1 | 1.5 |
| 9 | 防老剂RD | 2 | 1.5 | 2 | 3 | 3 |
| 10 | 防老剂MB | 1 | 0.5 | 1 | 1.5 | 1.5 |
| 11 | 交联助剂 | 5 | 8 | 6 | 4 | 3 |
| 12 | 炭黑330 | 50 | 60 | 70 | 40 | 30 |
| 13 | 半补强炭黑 | 60 | 45 | 35 | 65 | 80 |
| 14 | 碳酸钙 | 15 | 45 | 35 | 15 | 10 |
| 15 | 增塑剂 | 25 | 30 | 15 | 20 | 20 |
| 序号 | 外橡胶组合物 | |||||
| 1 | 氯磺化聚乙烯 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 2 | 硫化剂 | 2 | 2.5 | 3 | 1 | 0.8 |
| 3 | 促进剂DM | 1 | 0.5 | 0.8 | 1 | 1.5 |
| 4 | 助交联剂 | 2 | 0.8 | 0.5 | 1.5 | 2 |
| 5 | 吸酸剂 | 4 | 3 | 5 | 7 | 5 |
| 6 | 防老剂NBC | 0.5 | 1 | 0.8 | 0.5 | 0.8 |
| 7 | 硬脂酸 | 1 | 0.5 | 1 | 0.8 | 0.5 |
| 8 | 微晶蜡 | 2 | 1.5 | 1 | 3 | 2.5 |
| 9 | 炭黑774 | 70 | 90 | 80 | 60 | 50 |
| 10 | 碳酸钙30 | 30 | 15 | 25 | 30 | 50 |
| 11 | 增塑剂 | 25 | 45 | 30 | 20 | 35 |
本发明的一种低成本耐高温高压动力转向管的制造方法如下：
(1)按上表所述实例分别通过密炼机加工，密炼机转子速度为30rpm，排胶温度为内层胶料120℃、内橡胶组合物排胶温度为115℃，经密炼机下辅机，切片通过传送装置输送到自动开炼机，切条经隔离剂池冷却后输送到干燥机中，最后下条即加工成所需的混炼胶。
(2)把密炼之后的混炼胶取样送到胶料快检室，保证内橡胶组合物混炼胶门尼粘度大于75，焦烧时间T90达15min以上，；外橡胶组合物混炼胶门尼粘度在30-50范围内，焦烧时间T90达15min以上，确保满足挤出工艺要求。
(3)把内橡胶组合物混炼胶送入挤出机随芯棒挤出所述胶管内层，然后随牵引装置送到编织机编织一层尼龙线，再经过涂胶水装置(或用外层胶料经过挤出机挤出中间层胶)，再送入编织机编织第二层尼龙线层，然后通过另外一条挤出机挤出外层胶，把挤出的管胚经牵引装置缠绕在轮毂上；内外侧胶料均通过激光测径仪检测，可以有效保证产品尺寸稳定性。
(4)将所述的带轮毂的管胚放入蒸汽硫化罐硫化，所述的硫化温度为150℃-155℃，时间为30min。
(5)然后，把硫化后的管胚经脱芯得到胶管，脱芯压力10MPa。
(6)最后将所述的胶管按技术的尺寸要求裁断，装上指定金属接头，采用六点铆合的方式，按照事先计算好的铆合尺寸及公差范围内进行铆合，获得动力转向管总成。
按所列的配方实例制造的低成本耐高温耐高压动力转向管检测性能如表2：
表2.低成本耐高温耐高压动力转向管检测性能表
通过以上性能检测结果可以看出，该发明制造的低成本耐高温耐高压动力转向管总成，完全达到高压动力转向管要求，同时成本低廉、质量稳定。
Claims (10)
1.一种用于制造低成本耐高温耐高压动力转向管的外橡胶组合物，其特征是所述外橡胶组合物组分和质量份数：
2.根据权利要求1所述的用于制造低成本耐高温耐高压动力转向管的外橡胶组合物，其特征在于所述的增塑剂为己二酸二丁基二甘酯BXA-R。
3.根据权利要求1所述的用于制造低成本耐高温耐高压动力转向管的外橡胶组合物，其特征在于所述的硫化剂为N，N-间苯撑双马来酰亚胺HVA-2。
4.根据权利要求1所述的用于制造低成本耐高温耐高压动力转向管的外橡胶组合物，其特征在于所述的助交联剂为6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉AW。
5.根据权利要求1所述的用于制造低成本耐高温耐高压动力转向管的外橡胶组合物，其特征在于所述的吸酸剂为氢氧化钙。
6.根据权利要求1所述的用于制造低成本耐高温耐高压动力转向管的外橡胶组合物，其特征在于所述的增塑剂为偏苯三酸三辛酯TOTM。
7.根据权利要求1所述的用于制造低成本耐高温耐高压动力转向管的外橡胶组合物，其特征是所述外橡胶组合物组分和质量份数：
8.一种用于制造低成本耐高温耐高压动力转向管的制备方法,其特征是包括如下步骤：
步骤(1)、按重量配比分别称量内橡胶组合物和外橡胶组合物，所述胶料组分重量配比为：
(a)内橡胶组合物组分和质量份数：
(b)外橡胶组合物组分和质量份数：
将上述胶料组分由密炼机分别加工成内橡胶组合物混炼胶和外橡胶组合物混炼胶；
步骤(2)、把上述的两种混炼胶经快速检测后，把内橡胶组合物混炼胶送入挤出机随芯棒挤出所述胶管内层，然后随牵引装置送到编织机编织一层尼龙线，再经过涂胶水装置或用外层胶料经过挤出机挤出中间层胶，再送入编织机编织第二层尼龙线层，然后通过另外一条挤出机挤出外橡胶组合物混炼胶，把挤出的管胚经牵引装置缠绕在轮毂上；
步骤(3)、将所述的带轮毂的管胚放入蒸汽硫化罐硫化，所述的硫化温度为150℃-155℃，时间为30min；
步骤(4)、然后，把硫化后的管胚经脱芯得到胶管；
步骤(5)、最后将所述的胶管按技术的尺寸要求裁断，装上指定金属接头，采用六点铆合的方式，按照事先计算好的铆合尺寸及公差范围内进行铆合，获得动力转向管总成。
9.根据权利要求8所述的一种用于制造低成本耐高温耐高压动力转向管的制备方法,其特征是所述的步骤(1)中，内层胶料挤出机喂料段温度、二段温度、三段温度、四段温度和机头段温度分别为50℃、60℃、70℃、80℃和85℃，外层胶料挤出机喂料段温度、二段温度、三段温度、四段温度和机头段温度分别为40℃、50℃、60℃、65℃和75℃。
10.根据权利要求8所述的一种用于制造低成本耐高温耐高压动力转向管的制备方法,其特征是所述的步骤(4)中挤出的胶管铆合后其压缩比在25％-43％范围之内。
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| Title |
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| 朱洪法，朱玉霞: "《工业助剂手册》", 30 June 2007 * |
| 李子东等编著: "《现代胶粘技术手册》", 31 January 2002 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105295214B (zh) | 2017-11-28 |
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