CN107246514B - 三元乙丙橡胶汽车真空制动助力软管及其制造方法 - Google Patents

三元乙丙橡胶汽车真空制动助力软管及其制造方法 Download PDF

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Abstract

一种真空制动助力橡胶软管，从内到外由三层材料构成。包括内管橡胶层和外部橡胶层和中间增强层，所述的内管橡胶层由三元乙丙橡胶构成，在所述外部橡胶层由三元乙丙橡胶构成，所述的中间增强层由芳纶纤维Kevlar编织构成。本发明产品生产效率高，耐热温度100～150℃，使用寿命长，安全可靠。

Description

三元乙丙橡胶汽车真空制动助力软管及其制造方法
技术领域
本发明涉及汽车使用的真空制动助力胶管及其制造方法，更具体的说是涉及一种汽车真空制动助力系统使用的一段橡胶软管的真空制动助力胶管及其制造方法。
背景技术
真空制动助力软管是连接发动机进气管和真空助力器之间的一段橡胶软管，发动机起动后，发动机的进气歧管处的真空度上升，真空助力器的真空度上升，达到制动助力的效果。
真空制动助力软管的作用是传递空气动力，动力作用于真空助力器上，使制动操作更省力。真空制动管内流动的空气中混有少量的润滑油，因此多数真空制动助力软管用耐油性好的NBR（丁腈橡胶）材料制造，NBR可以满足一般真空制动助力软管的要求。其不足之处是：
(1)耐热温度不高，只能在100℃以下的条件下长期使用；
(2)分子中含有不饱和双键，耐臭氧性能差。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种改进的汽车真空制动助力胶管及其制造方法，以提高产品的耐热性能和使用寿命。
本发明的目的可以采取以下方法来实现：
一种真空制动助力橡胶软管，从内到外由三层材料构成。包括内管橡胶层、中间纤维增强层和外部橡胶层，所述的内管橡胶层由三元乙丙橡胶构成，所述的中间纤维增强层由芳纶纤维Kevlar编织构成，所述外部橡胶层由三元乙丙橡胶构成。
所述的橡胶软管内管橡胶层由下列组分组成：
三元乙丙橡胶 60～80重量份
氯丁橡胶 20～40重量份
炭黑 100～130重量份
石蜡油 60～70重量份
氧化锌 3.5～5重量份
硬脂酸 0.5～2重量份
防老剂 3～4.5重量份
促进剂 2.2～3.2重量份
硫磺 0.5～0.8重量份
所述的橡胶软管外部橡胶层由下列组分组成：
三元乙丙橡胶 100重量份
炭黑 110～140重量份
石蜡油 60～80重量份
氧化锌 3.5～5重量份
硬脂酸 0.5～2重量份
防老剂 3～4.5重量份
促进剂 2.2～3.2重量份
硫磺 0.5～0.8重量份
一种真空制动助力胶管的制造方法，其特征是它包括下列步骤：
按橡胶软管内管橡胶层、外部橡胶层组分的生胶重量、细料重量、粗料重量配料；
将所述的橡胶软管内管橡胶层各组分投入密炼机混炼，上顶栓空气压力0.6Mpa，温度≤50℃，转子转速40转/ min，排胶温度125℃，时间5～8min；
再入开炼机薄通三次，辊距＜1.5mm，下片，冷却，停放，操作时间10min；
将所述的橡胶软管外部橡胶层各组分投入密炼机混炼，上顶栓压力0.6Mpa，进胶温度≤70℃排胶温度155℃，时间5～7min；
再投入开炼机薄通三次，辊距＜1.5mm，下片，冷却，停放，操作时间8min；
混炼后的内管橡胶胶料投入内胶挤出机，挤出橡胶内管，挤出温度45～75℃；
橡胶内管通过带有芳纶纱线的编织机，在橡胶内管上编织一层芳纶增强层，编织机锭子数16；
混炼后的外部橡胶层胶料投入带有T型机头的外胶挤出机，挤出外部橡胶层，挤出温度50～80℃；
编织有芳纶增强层的橡胶内管通过外胶挤出机的T型机头，外部橡胶层粘附在芳纶编织层和内管上；
经冷却水冷却，涂隔离剂，定长切割制成半成品管坯。
挤出制成的管坯，套在硫化模芯上，送入蒸缸硫化，温度：155±5℃、蒸汽压力：0.50±0.05Mpa、时间40±3min；
硫化好的胶管脱模，胶管投入滚筒洗衣机清洗，温度50±5℃、时间8±1min；
产品在切头机上的工装模型上定长切头。
本发明的目的还可以采取以下方法来实现：
所述的橡胶软管内管橡胶层的厚度为3.0mm，橡胶软管外层橡胶层的厚度为1.5mm。
由于本发明采用了上述的技术措施，使其对比现有技术有如下优点：
1、性能有了较大提高，以下是本发明实测的技术指标数据：
爆破强度 Mpa ≥2.5
耐寒性-40℃×5h 弯曲 无裂纹
耐热性125℃×168h 弯曲 无裂纹
耐臭氧性100PPhm×40℃×70h 无裂纹
剥离力 N/cm ≥20
2、EPDM胶料工艺性能好，生产效率高，尺寸稳定性高。
3、内管橡胶层采用了耐油设计，兼有耐油、耐臭氧、耐气透性等优点；
4、耐热老化性提高，可长期应用于130℃以下的环境中，产品的使用寿命和可靠性提高。
具体实施方式
下面结合实例详细描述本发明的实现方案。
真空制动助力橡胶软管，其橡胶层由三元乙丙橡胶内管橡胶层1和三元乙丙橡外部胶层3组成。其中间增强层由芳纶纤维增强层2组成。
所述的橡胶软管内管橡胶层由下列组分组成：
三元乙丙橡胶 70重量份
氯丁橡胶 30重量份
炭黑 120重量份
石蜡油 65重量份
氧化锌 5重量份
硬脂酸 1重量份
防老剂 3重量份
促进剂 2.8重量份
硫磺 0.5重量份
所述的橡胶软管外部橡胶层由下列组分组成：
三元乙丙橡胶 100重量份
炭黑 130重量份
石蜡油 70重量份
氧化锌 5重量份
硬脂酸 0.8重量份
防老剂 4重量份
促进剂 3重量份
硫磺 0.8重量份
制造工艺流程：
操作描述 主要产品特征 主要过程特性 设备工作
1、配料 内、中、外胶生胶重量、细料重量、粗料重量 按配方 配料设备
2、外胶密炼 胶料重量 上顶栓压力0.6Mpa，温度50～150℃，时间5～6min 密炼机一段混炼
3、外胶开炼 时间10min 开炼机二段混炼
4、内胶密炼 胶料重量 上顶栓压力0.6Mpa，温度50～120℃，时间6～7min 密炼机一段混炼
5、内胶开炼 时间10min 开炼机二段混炼
6、内胶挤出 外观、内胶厚度、内径、壁厚 温度45～75℃、机头模具芯型10.5mm\口型12mm 直机头挤出机挤出
7.编织 张力、行程 16锭编织机，速度1.5m/min 立式编织机
8、外胶挤出 外观、内胶厚度、内径、壁厚 温度50～80℃、机头模具芯型13.8mm\口型14.5mm 直机头挤出机挤出
9、冷却切割 外观 冷却水温：≤25℃，隔离剂配比1：8 定长切割机
10、蒸缸套模硫化 外观 温度：155±5℃、蒸汽压力：0.50±0.05Mpa、时间40±3min 蒸缸
11、胶管洗涤 外观 温度50±5℃、时间8±1min、水位胶管浸入 滚筒洗衣机
12、切头 外观 切头工装完好，切刀锋利，切头平整 切头机
13、检验 外观、内径、外径、长度 检验台、游标卡尺、量规、直尺
14、包装 数量、标识、纸箱规格
本发明的目的还可以采取以下方法来实现：
所述的橡胶软管内管橡胶层的厚度为3.0mm，橡胶软管外层橡胶层的厚度为1.5mm。
由于本发明采用了上述的技术措施，使其对比现有技术有如下优点：
1、性能有了较大提高，以下是本发明实测的技术指标数据：
爆破强度 Mpa ≥2.5
耐寒性-40℃×5h 弯曲 无裂纹
耐热性150℃×168h 弯曲 无裂纹
耐臭氧性100PPhm×40℃×70h 无裂纹
剥离力 N/cm ≥20
2、EPDM胶料工艺性能好，生产效率高，尺寸稳定性高。
3、内管橡胶层采用了耐油设计，兼有耐油、耐臭氧、耐气透性等优点；
4、耐热老化性提高，可长期应用于125℃以下的环境中，产品的使用寿命和可靠性提高。

Claims (1)

1.一种真空制动助力橡胶软管，从内到外由三层材料构成，包括内管橡胶层、中间纤维增强层和外部橡胶层，所述的内管橡胶层由三元乙丙橡胶构成，所述的中间纤维增强层由芳纶纤维Kevlar编织构成，所述外部橡胶层由三元乙丙橡胶构成：
所述的橡胶软管内管橡胶层由下列组分组成：
三元乙丙橡胶 60～80重量份
氯丁橡胶 20～40重量份
炭黑 100～130重量份
石蜡油 60～70重量份
氧化锌 3.5～5重量份
硬脂酸 0.5～2重量份
防老剂 3～4.5重量份
促进剂 2.2～3.2重量份
硫磺 0.5～0.8重量份
所述的橡胶软管外部橡胶层由下列组分组成：
三元乙丙橡胶 100重量份
炭黑 110～140重量份
石蜡油 60～80重量份
氧化锌 3.5～5重量份
硬脂酸 0.5～2重量份
防老剂 3～4.5重量份
促进剂 2.2～3.2重量份
硫磺 0.5～0.8重量份
所述真空制动助力橡胶软管由如下步骤制备：
按橡胶软管内管橡胶层、外部橡胶层组分的生胶重量、细料重量、粗料重量配料；
将所述的橡胶软管内管橡胶层各组分投入密炼机混炼，上顶栓空气压力0.6Mpa，温度≤50℃，转子转速40转/ min，排胶温度125℃，时间5～8min；
再入开炼机薄通三次，辊距＜1.5mm，下片，冷却，停放，操作时间10min；
将所述的橡胶软管外部橡胶层各组分投入密炼机混炼，上顶栓压力0.6Mpa，进胶温度≤70℃排胶温度155℃，时间5～7min；
再投入开炼机薄通三次，辊距＜1.5mm，下片，冷却，停放，操作时间8min；
混炼后的内管橡胶胶料投入内胶挤出机，挤出橡胶内管，挤出温度45～75℃；
橡胶内管通过带有芳纶纱线的编织机，在橡胶内管上编织一层芳纶增强层，编织机锭子数16；
混炼后的外部橡胶层胶料投入带有T型机头的外胶挤出机，挤出外部橡胶层，挤出温度50～80℃；
编织有芳纶增强层的橡胶内管通过外胶挤出机的T型机头，外部橡胶层粘附在芳纶编织层和内管上；
经冷却水冷却，涂隔离剂，定长切割制成半成品管坯；
挤出制成的管坯，套在硫化模芯上，送入蒸缸硫化，温度：155±5℃、蒸汽压力：0.50±0.05Mpa、时间40±3min；
硫化好的胶管脱模，胶管投入滚筒洗衣机清洗，温度50±5℃、时间8±1min；
产品在切头机上的工装模型上定长切头。
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