CN107805326A - 一种用于气动打钉枪减震垫的丁腈胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于气动打钉枪减震垫的丁腈胶，由以下组分按重量份数制成：丁腈橡胶(95‑105份)、硫化剂(2‑10份)、氧化锌(2‑8份)、防老剂(1‑5份)、碳黑(40‑100份)、增塑剂(0‑30份)、芳纶短纤维(3‑10份)；本发明的技术方案通过在丁腈橡胶的配方中加入芳纶短纤维，不会延缓硫化时间，且配方中加入芳纶短纤维后，橡胶制品的定伸强度及模量大幅提升，从而提高了橡胶制品的高抗冲性能，使得产品能适应更加严苛的减震工况，可以满足目前气动打钉枪的高抗冲减震使用。

Description

一种用于气动打钉枪减震垫的丁腈胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及橡胶配合及硫化技术领域，特别是涉及一种用于气动打钉枪减震垫丁腈胶的制备方法。
背景技术
丁腈橡胶(简称NBR)是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的，丁腈橡胶主要采用低温乳液聚合法生产，耐油性极好，耐磨性较高，耐热性较好，粘接力强。其缺点是耐低温性差、耐臭氧性差，绝缘性能低劣，弹性稍低。NBR广泛用于制备各种耐油橡胶制品、耐油垫圈、垫片、套管、软包装、软胶管、印染胶辊、电缆胶材料等，在汽车、航空、石油、复印等行业中成为必不可少的弹性材料。
目前，NBR开始广泛应用在减震行业。由于使用性能日益严苛，传统配合的橡胶制品只能满足低减震要求的工况，难以满足高频、高抗冲的工况。
发明内容
本发明的主要目的在于制备一种用于气动打钉枪减震垫丁腈胶制品，旨在提高产品的高抗冲减震性能。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种用于气动打钉枪减震垫的丁腈胶，所述丁腈胶由以下重量份数的组分制成：
作为以上技术方案的一种改进，所述硫化剂为硫磺、TMTD、CBS和MBTS中的任意一种或多种的组合。
作为以上技术方案的一种改进，所述防老剂为防老剂4010NA和防老剂MBZ中的任意一种或两种的组合。
作为以上技术方案的一种改进，所述碳黑为碳黑N550和碳黑N774中的任意一种或两种的组合。
作为以上技术方案的一种改进，所述增塑剂为硬脂酸和乙酰柠檬酸三丁酯中的任意一种或其任意两种的组合。
作为以上技术方案的一种改进，所述芳纶短纤维的长径比为30～80。
本发明还公开了一种用于气动打钉枪减震垫的丁腈胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按配方中的重量份数分别称量各种组分；
步骤二：通过橡胶密炼机将丁腈橡胶、氧化锌、防老剂、碳黑、增塑剂和芳纶短纤维混合均匀得到未加硫化剂的混炼胶；
步骤三：将步骤二获得的未加硫化剂的混炼胶在开炼机上加入硫化剂得到含硫化剂的混炼胶；
步骤四：将步骤三获得的含硫化剂的混炼胶通过预成型机加工成模压制品所需的橡胶胶胚；
步骤五：将步骤四获得的橡胶胶胚通过模具在平板硫化机上硫化，得到用于气动打钉枪减震垫的丁腈胶。
作为以上技术方案的一种改进，步骤四还包括：模压成型前将含硫化剂的混炼胶预成型所需形状的胶胚。
作为以上技术方案的一种改进，步骤五中：硫化过程控制的温度为160℃-190℃，时间为300秒-900秒。
与现有技术相比，本发明取得的有益效果为：
本发明的技术方案通过在丁腈橡胶的配方中加入芳纶短纤维，不会延缓硫化时间，且配方中加入芳纶短纤维后，橡胶制品的定伸强度及模量大幅提升，从而提高了橡胶制品的高抗冲性能，使得产品能适应更加严苛的减震工况，可以满足目前气动打钉枪的高抗冲减震使用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例和对比例按照以下方法制备，实施例及对比例的组分见下表，实验结果见下表：
(1)橡胶混炼胶的制备方法：
步骤一：按下述表中的配方的重量份数分别称量各种组分。
步骤二：通过橡胶密炼机将丁腈橡胶、氧化锌、防老剂、碳黑、增塑剂和芳纶短纤维混合均匀得到未加硫化剂的混炼胶。
具体地，启动密炼机，投入丁腈橡胶，密炼20～120秒，再投入氧化锌、防老剂、碳黑、增塑剂和芳纶短纤维，密炼60～240秒，清扫密炼室，继续密炼至90℃～140℃，排出胶料转开炼机下片，制得未加硫化剂的混炼胶。
步骤三：将未加硫化剂的混炼胶在开炼机上加入硫化剂得到含硫化剂的混炼胶。
具体地，先将冷的胶片一片一片用开炼机加热，然后在开炼机上形成光滑的包辊胶后，加入硫化剂，硫化剂全部加入橡胶中后，薄通下片，制得含硫化剂的混炼胶。
步骤四：将含硫化剂的混炼胶通过预成型机加工成模压制品所需的橡胶胶胚。
具体地，先将胶料在开炼机预热打卷，卷胶温度控制在60-90℃，再将卷好的胶料装入预成型机，根据实际情况调试好预成型机的温度和压力，得到按工艺控制重量的橡胶胶胚。
步骤五：将橡胶胶胚通过模具在平板硫化机上硫化得到用于气动打钉枪减震垫的丁腈胶。
具体地，将橡胶胶胚放入模具型腔中，加压硫化得到所需制品，硫化温度控制在160℃-190℃，硫化时间控制在300秒-900秒。
(2)试片、试样的制备方法：
把样品在50吨平板硫化机上177℃硫化6分钟。
(3)通过预成型机预成型，采用165℃*500s在一个18腔模具生产，产品150℃*0.5h二次硫化。
实施例和对比实施例(单位：质量份数)
表中N3345C为丁腈橡胶N3345C；
表中微晶蜡作为丁腈胶的加工助剂，不影响实验结果。
分析数据，进一步说明本发明优越性。从上表的数据可以看出:
①1#、5#相比，1#没有加入芳纶短纤维，5#加入5份芳纶短纤维，从寿命来看5#可以冲击32万次才出现破损，满足实际的使用要求，而1#没有加入芳纶短纤维，冲击1万次就已经出现较大的损坏现象。这是因为加入芳纶短纤维后，明显提升了材料的定伸强度及抗冲击性，大大提升了产品的使用寿命。
②2#、3#、4#、5#、6#对比，虽然2#和3#都有加入芳纶短纤维，但2#加入量不够，材料性能提升有限，达不到使用要求；3#加入量过大，材料定伸强度很高，但材料伸长率过低，承受不了相对大的形变，所以使用寿命也不理想。从数据来看，选择加入芳纶短纤维3～10份较为理想。
③从所有数据来看，加入芳纶短纤维的另外一个作用是可以降低产品在工作过程中的生热现象，在这个层面上来讲增加芳纶短纤维的量可以提高产品的寿命，但产品最终的寿命是材料的定伸强度、模量、伸长率、生热等因素综合影响的结果。随着芳纶短纤维的量的增加，生热有下降的趋势，伸长率也呈下降的趋势，当伸长率下降到一定的程度时，可形变量太低，反而不利于产品性能的综合体现。
与现有技术相比，本发明的技术方案通过在丁腈橡胶的配方中加入芳纶短纤维，不会延缓硫化时间，且配方中加入芳纶短纤维后，橡胶制品的模量有了大幅的提升，与传统配方相比大大增加了橡胶制品的高抗冲能力，拓展了产品的使用工况，使得产品能适应减震要求更加严苛的环境，可以满足目前气动打钉枪的高抗冲减震使用。
本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于气动打钉枪减震垫的丁腈胶，其特征在于：所述丁腈胶由以下重量份数的组分制成：
2.根据权利要求1所述的一种用于气动打钉枪减震垫的丁腈胶，其特征在于：所述硫化剂为硫磺、TMTD、CBS和MBTS中的任意一种或多种的组合。
3.根据权利要求1所述的一种用于气动打钉枪减震垫的丁腈胶，其特征在于：所述防老剂为防老剂4010NA和防老剂MBZ中的任意一种或两者的组合。
4.根据权利要求1所述的一种用于气动打钉枪减震垫的丁腈胶，其特征在于：所述碳黑为碳黑N550和碳黑N774中的任意一种或两者的组合。
5.根据权利要求1所述的一种用于气动打钉枪减震垫的丁腈胶，其特征在于：所述增塑剂为硬脂酸和乙酰柠檬酸三丁酯中的任意一种或两者的组合。
6.根据权利要求1所述的一种用于气动打钉枪减震垫的丁腈胶，其特征在于：所述芳纶短纤维的长径比为30～80。
7.一种用于气动打钉枪减震垫的丁腈胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：按配方中的重量份数分别称量各种组分；
步骤二：通过橡胶密炼机将丁腈橡胶、氧化锌、防老剂、碳黑、增塑剂和芳纶短纤维混合均匀得到未加硫化剂的混炼胶；
步骤三：将步骤二获得的未加硫化剂的混炼胶在开炼机上加入硫化剂得到含硫化剂的混炼胶；
步骤四：将步骤三获得的含硫化剂的混炼胶通过预成型机加工成模压制品所需的橡胶胶胚；
步骤五：将步骤四获得的橡胶胶胚通过模具在平板硫化机上硫化，得到用于气动打钉枪减震垫的丁腈胶。
8.根据权利要求7所述的一种用于气动打钉枪减震垫的丁腈胶的制备方法，其特征在于：步骤五中，硫化过程控制的温度为160℃-190℃，时间为300秒-900秒。
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