CN108084513A - 一种球铰用橡胶生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种球铰用橡胶生产工艺，属于橡胶生产技术领域，包括配料、塑料、一段混炼、二段混炼、硫化、后期处理六个步骤；其中，所述步骤S1中称量时要求细料的称量误差为±2g，粗料的称量误差为±10g，所述步骤S2中开炼机辊筒的温度为30‑50℃，辊距小于1mm，所述胶料在完成步骤S4后需停放8h以上，所述铁件的表面在涂胶前需经喷砂处理，并在涂胶后置于通风处干燥，所述步骤S5中硫化温度控制在150‑160℃，时间控制在50‑10分钟，压力控制在10‑15Mpa，所述步骤S6中硫化后的产品在进行电镀前先进行打磨去飞边，并作挤压减径处理。本发明提供了可极大提高橡胶的美观性、减振降噪性能、抗老化和抗疲劳性能的一种球铰用橡胶生产工艺。

Description

一种球铰用橡胶生产工艺
技术领域
本发明涉及橡胶生产技术领域，具体地说，它涉及一种球铰用橡胶生产工艺。
背景技术
橡胶球胶是由橡胶和金属件复合而成的弹性连接体，它具有柔性联接和缓冲振动冲击的作用，被广泛应用于柔性联接位置，起减振降噪作用。
中国专利授权公告号为CN204985464U的实用新型专利公开了一种球铰类橡胶弹性元件，包括芯轴，套设于所述芯轴外的橡胶，套设于所述橡胶外的外套，所述外套的长度大于所述橡胶的长度，且所述橡胶自与所述外套相接的一侧至与所述芯轴相接的一侧长度逐增。
类似上述技术方案所提供的球铰在实际使用中，橡胶在长期受载时，机械应力将大大加快橡胶的老化；考虑到球铰在使用中还会不断受到氧、热、臭氧、光等老化因素的作用，该橡胶原有性能将逐渐降低，并且这种老化是一个不可逆的变化过程，它会极大影响了橡胶球胶的质量和使用寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种球铰用橡胶生产工艺，通过在胶料中添加多种防老剂、促进剂及补强剂，延长球铰使用寿命，并极大提高球铰质量。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种球铰用橡胶生产工艺，包括以下步骤：
S1、配料：按照配方称量各种原料，并将各种原料分类存放在不同的指定容器中；
S2、塑炼：所选原料包括80-90重量份的天然橡胶，在对天然橡胶完成烘胶、切胶和破胶的准备工作后，将天然橡胶在开炼机上进行薄通塑炼；
S3、一段混炼：将塑炼好的天然橡胶以及10-20重量份完成切胶后的顺丁橡胶投入密炼机中，在70-80℃的条件下，混炼2-3分钟；再分别向密炼机中加入5-10重量份的氧化锌、1-3重量份的硬脂酸、1-2重量份的促进剂D、1-2重量份的防老剂4010、1-2重量份的防老剂RD、1-2重量份的防老剂MB、3-5重量份的橡胶分散剂及20-30重量份的炭黑，混炼4-5分钟后制成混炼胶待用；
S4、二段混炼：将所述混炼胶排料至开炼机上，降温至50℃，然后加入硫磺、2-3重量份的促进剂DM及1-2重量份的促进剂M，进行三包两卷薄通5次后下片冷却；
S5、硫化：在加工好的铁件上涂抹热硫化胶；将二段混炼后的胶料在开炼机上热炼，并与所述铁件一起在平板硫化机上进行硫化；
S6、后期处理：硫化后的产品在电镀和检验合格后包装入库。
通过采用上述技术方案，在步骤S2中向胶料中添加适量防老剂4010、防老剂RD及防老剂MB；其中，防老剂4010是一种通用性防老剂，对热、臭氧、氧、光等老化因素的防护效能优良，亦为优良的持久机械应力形成之龟裂与曲挠龟裂的抑制剂，并且它在空气中或日光下稍变深色，但防护效力不减；防老剂RD能抑制条件较苛刻的氧化，热老化及天候老化作用；防老剂MB对氧老化、天候老化及静态老化有较好防护效能；同时，促进剂M也能赋予该橡胶良好的耐老化性能和耐疲劳性能。综合利用上述三种防老剂及各种促进剂，在保证用量的情况下，能够极大提高该橡胶制品对机械应力、热、氧、臭氧、光等老化因素的抵抗能力，使其抗老化的能力极大提高，大大延缓该橡胶在使用中的老化，从而极大延长球铰的使用寿命，球铰质量也随之极大提高。
本发明进一步设置为：所述步骤S1中称量时要求细料的称量误差为±2g，粗料的称量误差为±10g。
通过采用上述技术方案，在配料时保证细料和粗料各自称量的准确性，避免配方中各种原料短缺或超量，有助于保证最终橡胶制品的质量。
本发明进一步设置为：所述步骤S2中开炼机辊筒的温度为30-50℃，辊距小于1mm，且所述天然橡胶经多次塑炼直至其门尼粘度为55-65。
通过采用上述技术方案，在进行塑料过程中，胶料在通过辊距后不包辊而直接落在接料盘上；对胶料进行多次薄通塑炼，能够极大提高胶料的可塑性，不仅质量相对较高，而且能够达到任意所需塑炼程度，有助于保证最终橡胶制品的质量。
本发明进一步设置为：所述胶料在完成步骤S4后需停放8h以上再进入下一道工序。
通过采用上述技术方案，在胶料混炼完成后，将胶料停放8h以上，使胶料进行松弛，减小收缩；同时有助于胶料中的各种配合剂继续扩散，促使胶料进一步变均匀；此外，还能使橡胶与炭黑进一步相互作用，生成更多的结合橡胶。通过这种方式，能够极大提高最终橡胶制品的质量。
本发明进一步设置为：所述铁件上用于涂抹热硫化胶的表面在涂胶前需经喷砂处理，并在涂胶后置于通风处干燥。
通过采用上述技术方案，在涂抹热硫化胶之前对铁件进行喷砂处理，能够使铁件表面的机械性能得到改善，提高铁件的抗疲劳性能，增大其与热硫化胶之间的附着力，延长热硫化胶的耐久性，最终有助于提高橡胶与铁件之间结合的牢固性。
本发明进一步设置为：所述步骤S5中硫化温度控制在150-160℃，时间控制在5-10分钟，压力控制在10-15MPa。
通过采用上述技术方案，将硫化时的温度、时间和压力控制在相应的范围内，有助于提高硫化效果，确保铁件与橡胶制品之间结合的牢固性。
本发明进一步设置为：所述步骤S6中硫化后的产品在进行电镀前先进行打磨去飞边，并按照加工尺寸的要求对产品外径进行挤压减径处理。
通过采用上述技术方案，对硫化后的产品先打磨去飞边，再进行电镀作业，有助于提高产品的美观性；同时，通过对产品进行挤压减径处理，能够确保最终产品尺寸与图纸要求的一致性，减小尺寸误差，进一步提高产品质量。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、通过在胶料中添加适量防老剂4010、防老剂RD、防老剂MB，配合其他促进剂和补强剂，极大提高球铰用橡胶对机械应力、热、氧、臭氧、光等老化因素的抵抗能力；从而，在保证橡胶具有良好物理性能的同时，极大提高该橡胶制品的抗老化能力和抗疲劳性能，大大延长球铰使用寿命，保证该橡胶球铰能够长期保持良好的减振降噪性能，极大提高球铰质量；
2、依次对硫化后的产品进行打磨去飞边和电镀，配合挤压减径处理，不仅有助于降低球铰产品的尺寸误差，而且能够极大提高该球铰的美观性。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
一种球铰用橡胶生产工艺，包括如下步骤：
S1、配料：按照配方称量各种原料，并将各种原料分类存放在不同的指定容器中。
根据本发明所涉及的橡胶配方，该橡胶由以下重量份的原料制成：天然橡胶（烟片胶）80-90份；顺丁橡胶BR9000 10-20份；氧化锌5-10份；硬脂酸1-3份；促进剂DM 2-3份；促进剂D 1-2份；促进剂M 1-2份；防老剂4010 1-2份；防老剂RD 1-2份；防老剂MB 1-2份；橡胶分散剂3-5份；炭黑20-30份。
称量配料的操作是指按配合剂的性质和混炼时的加料顺序进行称量并分别存放。在实际配料过程中，将原料中的生胶按配方称量后，放入指定容器，并存放在指定地点备用；将炭黑等大料称量后，放入指定容器，并存放在指定地点备用；将硫化剂、促进剂、活性剂、防老剂或固体软化剂、专用配合剂等分别按种类称量，放于小容器中，并依次放在盛有大料的容器中，等待混炼。在实际称量过程中，细料和粗料要分开称量，要求细料的称量误差为±2g，而粗料的称量误差为±10g。
S2、塑炼：所选原料包括80-90重量份的天然橡胶，在对天然橡胶完成烘胶、切胶和破胶的准备工作后，将天然橡胶在开炼机上进行薄通塑炼。
塑炼的目的是降低天然橡胶的粘度，提高其可塑性，使得填充剂和其他配合剂在其中能够更好的分散均匀，从而保证产品具有更好的物理机械性能。塑炼时，主要利用开炼机进行塑炼，要求辊筒的温度为30-50℃，辊距小于1mm。塑炼时，对胶料进行多次薄通塑炼，直至胶料的门尼粘度为55-65为止。
S3、一段混炼：将塑炼好的天然橡胶以及10-20重量份完成切胶后的顺丁橡胶投入密炼机中，在70-80℃的条件下，混炼2-3分钟；再分别向密炼机中加入5-10重量份的氧化锌、1-3重量份的硬脂酸、1-2重量份的促进剂D、1-2重量份的防老剂4010、1-2重量份的防老剂RD、1-2重量份的防老剂MB、3-5重量份的橡胶分散剂及20-30重量份的炭黑，混炼4-5分钟后制成混炼胶待用。
在一段混炼过程中，采用分批逐步加料的形式；并且，为避免胶料剧烈升高，可采用慢速密炼机或双速密炼机。为避免混炼过程中胶料发生焦烧，应将混炼的温度控制在70-80℃，一段混炼的总时间应大致控制在8min。
S4、二段混炼：将所述混炼胶排料至开炼机上，降温至50℃，然后加入硫磺、2-3重量份的促进剂DM及1-2重量份的促进剂M，进行三包两卷薄通5次后下片冷却。
在二段混炼过程中，在向胶料中添加硫磺前，应将胶料的温度降低至50℃；添加硫磺后，进行5次三包两卷薄通，并制成混炼胶。在进入下部工序之前，该混炼胶需停放8h以上，使胶料进行松弛，减小收缩；同时，还有助于胶料中的各种配合剂继续扩散，促使胶料进一步变均匀；此外，还能使橡胶与炭黑进一步相互作用，生成更多的结合橡胶。
在整个混炼过程中，加料的顺序为：生胶-小料-补强剂-填充剂-油类软化剂-硫磺及超促进剂。
S5、硫化：在加工好的铁件上涂抹热硫化胶；将二段混炼后的胶料在开炼机上热炼，并与所述铁件一起在平板硫化机上进行硫化。
在向铁件上涂胶前，应先对铁件的表面进行喷砂处理，并在涂胶后将铁件置于通风处干燥。喷砂处理能够使铁件表面的机械性能得到改善，提高铁件的抗疲劳性能，增大其与热硫化胶之间的附着力，延长热硫化胶的耐久性，最终有助于提高橡胶与铁件之间结合的牢固性。在实际硫化过程中，应将硫化温度控制在150-160℃，时间控制在5-10分钟，压力控制在10-15MPa，以确保橡胶与铁件的硫化效果，保证铁件与橡胶制品之间结合的牢固性。
S6、后期处理：硫化后的产品在电镀和检验合格后包装入库。
在进行电镀前，应对硫化后的产品先进性打磨去飞边作业，并按照加工尺寸的要求对产品外径作挤压减径处理，以减少产品的尺寸误差，提高产品美观性和质量。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种球铰用橡胶生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、配料：按照配方称量各种原料，并将各种原料分类存放在不同的指定容器中；
S2、塑炼：所选原料包括80-90重量份的天然橡胶，在对天然橡胶完成烘胶、切胶和破胶的准备工作后，将天然橡胶在开炼机上进行薄通塑炼；
S3、一段混炼：将塑炼好的天然橡胶以及10-20重量份完成切胶后的顺丁橡胶投入密炼机中，在70-80℃的条件下，混炼2-3分钟；再分别向密炼机中加入5-10重量份的氧化锌、1-3重量份的硬脂酸、1-2重量份的促进剂D、1-2重量份的防老剂4010、1-2重量份的防老剂RD、1-2重量份的防老剂MB、3-5重量份的橡胶分散剂及20-30重量份的炭黑，混炼4-5分钟后制成混炼胶待用；
S4、二段混炼：将所述混炼胶排料至开炼机上，降温至50℃，然后加入硫磺、2-3重量份的促进剂DM及1-2重量份的促进剂M，进行三包两卷薄通5次后下片冷却；
S5、硫化：在加工好的铁件上涂抹热硫化胶；将二段混炼后的胶料在开炼机上热炼，并与所述铁件一起在平板硫化机上进行硫化；
S6、后期处理：硫化后的产品在电镀和检验合格后包装入库。
2.根据权利要求1所述的一种球铰用橡胶生产工艺，其特征在于，所述步骤S1中称量时要求细料的称量误差为±2g，粗料的称量误差为±10g。
3.根据权利要求1所述的一种球铰用橡胶生产工艺，其特征在于，所述步骤S2中开炼机辊筒的温度为30-50℃，辊距小于1mm，且所述天然橡胶经多次塑炼直至其门尼粘度为55-65。
4.根据权利要求1所述的一种球铰用橡胶生产工艺，其特征在于，所述胶料在完成步骤S4后需停放8h以上再进入下一道工序。
5.根据权利要求1所述的一种球铰用橡胶生产工艺，其特征在于，所述铁件上用于涂抹热硫化胶的表面在涂胶前需经喷砂处理，并在涂胶后置于通风处干燥。
6.根据权利要求5所述的一种球铰用橡胶生产工艺，其特征在于，所述步骤S5中硫化温度控制在150-160℃，时间控制在5-10分钟，压力控制在10-15MPa。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种球铰用橡胶生产工艺，其特征在于，所述步骤S6中硫化后的产品在进行电镀前先进行打磨去飞边，并按照加工尺寸的要求对产品外径进行挤压减径处理。
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