CN107189131B - 一种用于钢丝编织结构的铁路总风软管内层的橡胶组合物、制备方法及其制品 - Google Patents

一种用于钢丝编织结构的铁路总风软管内层的橡胶组合物、制备方法及其制品 Download PDF

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Abstract

本发明属人造橡胶技术领域，特别是一种用于钢丝编织结构的铁路总风软管内层的新型橡胶组合物、制备方法及其制品，所述组合物包括丁腈橡胶：100份、炭黑：80～150份、无机填料：0～70份、硫化剂：1～6.5份、氧化锌：4～10份、硬脂酸：1～3份、增塑剂：10～30份、防老剂：1～3份、粘合剂：2～10份。其优点在于，适用于钢丝编织结构的铁路总风软管内层胶，且具有高气密性、耐低温、高门尼、低成本的特点。

Description

一种用于钢丝编织结构的铁路总风软管内层的橡胶组合物、 制备方法及其制品
技术领域
本发明属人造橡胶技术领域，涉及一种用于钢丝编织结构的铁路总风软管内层的新型橡胶组合物、制备方法及其制品。
背景技术
随着科技的不断进步，安全意识的进一步提高，市场对产品性能的要求也日益严谨和科学，总风软管在铁路车辆安全行驶中发挥着重要的作用，由于总风软管内传输的介质为压缩空气，橡胶软管在满足相关铁路标准的同时，对胶料尤其是内层胶料的气密性提出了更高的要求。但低温性能和优异的气密性往往二者很难兼得，除此之外，对于钢丝编织胶管，赶胶现象频出，对生产效率和产品质量造成严重影响，特别会出现安全隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于钢丝编织结构的铁路总风软管内层的新型橡胶组合物、制备方法及其制品，保证胶料耐低温性能的同时，具备优异的气密性和高的门尼粘度主要目的是保证胶料耐低温性能的同时，具备优异的气密性和高的门尼粘度和性价比。
本发明公开了一种用于钢丝编织结构的铁路总风软管内层的新型橡胶组合物，其各组分按如下重量份数配制：
丁腈橡胶：100份、炭黑：80～150份、无机填料：0～70份、硫化剂：1～6.5份、氧化锌：4～10份、硬脂酸：1～3份、增塑剂：10～30份、防老剂：1～3份、粘合剂：2～10份。
优选的，所述用于钢丝编织结构的铁路总风软管内层的新型橡胶组合物，其各组分按如下重量份数配制：
丁腈橡胶：100份、炭黑：90～140份、无机填料：20～60份、硫化剂：2～6.5份、氧化锌：5～9份、硬脂酸：1～3份、增塑剂：15～30份、防老剂：1～3份、粘合剂：3～8份。
进一步的，所述丁腈橡胶中结合丙烯腈的含量按重量百分比计为19％～35％。
优选的，所述的丁腈橡胶为丙烯腈含量在19％～35％中任意一种或者几种丁腈橡胶的组合。
进一步的，所述防老剂为防老剂RD、防老剂FR、防老剂4010NA中的一种或两种混合。
优选的，防老剂采用防老剂RD、防老剂4010NA的混合，所述的防老剂RD、防老剂4010NA的质量比为2：1～1.5。
进一步的，所述的炭黑为N550炭黑、天然气半补强炭黑、CF系列炭黑中任意一种或者几种的任意比例混合物。
进一步的，所述硫化体系采用硫磺硫化体系。
进一步的，所述硫化剂包括硫磺、N，N-二环己基-2-2苯骈噻唑次磺酰胺(DCBS)、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CZ)、二硫化二苯并噻唑(DM)、二硫化四甲基秋兰姆(TT)、4,4'-二硫化二吗啉(DTDM)、三烯丙基异三聚氰酸酯(TAIC)中的一种或多种。
优选的，所述硫化剂采用S、DCBS、DTDM，硫磺与促进剂之间的质量比为1:2～1:1。
进一步的，所述填料为片层状、小粒径的纳米功能性填剂，且填料的添加量为：0～60份。
进一步的，所述增塑剂为癸二酸二辛酯(DOS)、己二酸烷基醚酯(TP-95)、己二酸酯类(NB-4)，优选为DOS。
进一步的，所述炭黑和所述填料添加量为150～210份，含胶率在28％～35％。
进一步的，本发明还公开了用于钢丝编织结构的铁路总风软管内层的新型橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、取配方量的丁腈橡胶、防老剂、氧化锌、硬脂酸、层状填料加入密炼机进行捏炼1～2min；
步骤2、向上述混合物中加入炭黑和增塑剂，捏炼2～3min；
步骤3、当密炼机中混合物温度增加到90～95℃时加入硫化剂，捏炼1～2min，体系温度达到110～115℃时排胶；
步骤4、为保证胶料混炼均匀，从密炼机中排出的混炼胶需要在开炼机上进行翻胶，翻胶时间不少于120秒，翻胶后将混炼胶出成一定宽度的条片经防粘液、干燥、停放24h后即可用于产品的制备。
进一步的，硫化的方法包括：平板硫化、水蒸汽包布硫化、包塑(TPX)硫化或者裸硫化、热空气硫化中至少一种。
进一步的，本发明还公开了一种用于钢丝编织结构的铁路总风软管新型橡胶制品，其特征在于，包括所述用于钢丝编织结构的铁路总风软管内层的新型橡胶组合物。
进一步的，所述用于钢丝编织结构的铁路总风软管的新型橡胶制品还包括填料，以重量分数计，所述填料添加量为150～210份，含胶率在28％～35％。
本发明选用丙烯腈含量在19％～35％中任意一种或者几种的丁腈橡胶，可以使胶料不仅具有良好的耐热老化和臭氧龟裂性能，而且具有良好的气密性能，平衡耐低温性能。
本发明选用N550炭黑、天然气半补强炭黑、CF系列炭黑中任意一种或者几种的任意比例混合物及纳米功能性填剂为补强填充剂，并按一定比例添加可以赋予胶料优越的气密性，更高的挺性、小的口型膨胀率和良好的加工性能，并使胶料保持良好的物理机械性能。
本发明选用癸二酸二辛酯(DOS)、己二酸烷基醚酯(TP-95)、己二酸酯类(NB-4)，优选DOS为增塑剂，并按一定量添加，可以改善胶料耐低温性能、气密性能、耐液体性能和加工性能。
本发明选用氧化锌与硬脂酸为硫化助剂，可以提高硫化交联程度、优化胶料与钢丝间的粘合性能。
本发明选用防老剂RD、防老剂FR、防老剂4010NA中的一种或两种混合，使胶料具有良好的耐热老化、耐龟裂性能。
本发明选用硫磺、N，N-二环己基-2-2苯骈噻唑次磺酰胺(DCBS)、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CZ)、二硫化二苯并噻唑(DM)、二硫化四甲基秋兰姆(TT)、4,4'-二硫化二吗啉(DTDM)、三烯丙基异三聚氰酸酯(TAIC)中的一种或多种共同作用为硫化体系，可以显著改善硫化胶的致密性、物理机械性能，有助于提高气密性能、粘合性能和硫化程度。
本发明的有益效果在于：适用于钢丝编织结构的铁路总风软管内层胶，且具有高气密性、耐低温、高门尼、低成本的特点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术实施例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例
下面结合具体实例对本发明的技术方案做进一步说明。
表1 实施例1-4原料组分及其配比
按照表1所示的配比称取原料组分，并对原料进行混炼加工，包括以下步骤：
步骤1、取配方量的丁腈橡胶、防老剂、氧化锌、硬脂酸、层状填料加入密炼机进行捏炼1～2min；
步骤2、向上述混合物中加入炭黑和增塑剂，捏炼2～3min；
步骤3、当密炼机中混合物温度增加到90～95℃时加入硫化剂，捏炼1～2min，体系温度达到110～115℃时排胶；
步骤4、为保证胶料混炼均匀，从密炼机中排出的混炼胶需要在开炼机上进行翻胶，翻胶时间不少于120秒，翻胶后将混炼胶出成一定宽度的条片经防粘液、干燥、停放24h后即可用于产品的制备。
为了进一步阐述本发明的有益效果，本发明使用现有技术进行了对比：
对比例
本发明公开了用于钢丝编织结构的铁路总风软管内层的新型橡胶组合物，其各组分按如下重量份数配制：
丁腈橡胶：100份、氧化锌：5份、硬脂酸：1份、防老剂：2份、炭黑N330：60份、炭黑N660：20份、陶土：20份、硫磺：1.5份、促进剂D：0.5份、促进剂DM：1份。
制得的橡胶制品按照标准《GB/T 531.1-2008》、《GB/T 528-2009》、《GB/T 3512-2014》、《GB/T 7759.1-2014》进行试验，结果如表2所示。
表2 实施例1-5及对比例制得的硫磺硫化三元乙丙橡胶组合物的性能参数
以上所述仅是本发明的优先实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，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 (7)

1.一种用于钢丝编织结构的铁路总风软管内层的橡胶组合物，其特征在于，由如下组分组成，其各组分按如下重量份数配制：
丁腈橡胶：100份、炭黑：90～140份、无机填料：20～60份、硫化剂：2～6.5份、氧化锌：5～9份、硬脂酸：1～3份、增塑剂：15～30份、防老剂：1～3份、粘合剂：3～8份；所述丁腈橡胶中结合丙烯腈的含量按重量百分比计为19％～35％；所述无机填料为层状纳米硅酸盐；所述增塑剂为癸二酸二辛酯或己二酸酯类。
2.如权利要求1所述的用于钢丝编织结构的铁路总风软管内层的橡胶组合物，其特征在于，所述的丁腈橡胶为丙烯腈含量在19％～35％中任意一种或者几种丁腈橡胶的组合。
3.如权利要求1所述的用于钢丝编织结构的铁路总风软管内层的橡胶组合物，其特征在于，所述防老剂为防老剂RD、防老剂FR、防老剂4010NA中的一种或两种混合。
4.如权利要求3所述的用于钢丝编织结构的铁路总风软管内层的橡胶组合物，其特征在于，防老剂采用防老剂RD、防老剂4010NA的混合，所述的防老剂RD、防老剂4010NA的质量比为2：1～1.5。
5.如权利要求1所述的用于钢丝编织结构的铁路总风软管内层的橡胶组合物，其特征在于，所述的炭黑为N550炭黑、天然气半补强炭黑、CF系列炭黑中任意一种或者几种的任意比例混合物；
所述硫化剂为硫磺、N，N-二环己基-2-2苯骈噻唑次磺酰胺(DCBS)、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CZ)、二硫化二苯并噻唑(DM)、二硫化四甲基秋兰姆(TT)、4,4'-二硫化二吗啉(DTDM)、三烯丙基异三聚氰酸酯(TAIC)中的一种或多种；
所述增塑剂为癸二酸二辛酯。
6.如权利要求1所述的用于钢丝编织结构的铁路总风软管内层的橡胶组合物，其特征在于，所述增塑剂为己二酸烷基醚酯。
7.一种用于钢丝编织结构的铁路总风软管内层的橡胶制品，其特征在于，使用了如权利要求1-6任意一项所述的用于钢丝编织结构的铁路总风软管内层的橡胶组合物。
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