[发明专利]一种履带式装备用橡胶组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种橡胶组合物，具体涉及一种履带式装备用橡胶组合物。

背景技术

履带式装备着地面挂胶可大大减缓金属履带与地面间的冲击及其引发的噪 音，避免金属履带对路面(特别是高等级公路)的破坏，有效延长金属履带板 的寿命，对乘员和仪器设备能起到防振、吸振等作用。

随着我国国民经济的飞速发展，高等级公路网已经遍布全国。履带式装备 使用高等级公路的机会将越来越多。如何保护好这些造价昂贵的路面，是一个 非常迫切而重要的课题。所以履带式装备履带板挂胶对国防和国民经济都具有 重大的意义。

过度磨耗、崩花和掉块、爆裂、金属与橡胶间的脱粘是造成胶块损坏的主 要原因。胶块在装备行驶过程中会受到高应力应变作用，使弹性体产生显著的 粘弹滞后现象，剧烈生热。据预测，胶块的内部温升可以达到150℃，最高超过 200℃，表面温度也在100℃以上。所以胶块的材料除了要具备优异的耐热老化 能力外，其抗张、抗撕、耐磨性、与金属粘合性等能否在高温、高负荷、高动 态的工作环境下保持较高水平，是决定胶块寿命长短的关键因素。

现在用的胶块大多是以天然橡胶和丁苯橡胶为基础的混炼胶，其耐老化性 能、机械性能、耐高温性能、耐磨性均较差，因此急需新型的一种胶块来弥补 这一空白。

发明内容

针对现有各种履带式装备着地面挂胶存在的诸多问题，本发明提供了一种 橡胶组合物，具体提供了一种履带式装备用橡胶组合物，该组合物主要成分为 氢化丁腈橡胶，辅以不饱和羧酸金属盐等其他辅料。此橡胶组合物具有良好的 物理机械性能和耐热氧老化性能，尤其适用于履带式装备的履带胶块，如坦克、 装甲车等履带式装备，也适合于现有的履带式拖拉机、挖掘机的使用。

本发明所涉及的履带式装备用橡胶组合物，组合物中的组分以重量份计： 氢化丁腈橡胶100份，不饱和羧酸金属盐5-50份，碳黑5-60份，无机纳米填 料0.5-5份，硫化剂0.5-5份。

其优选配比为：

组合物中的组分以重量份计：氢化丁腈橡胶100份，不饱和羧酸金属盐 10-15份；碳黑45-50份；无机纳米填料1-2份，硫化剂0.5-5份。

为保障本发明所述材料的各项性能达到均衡性能，上述所有成分都是必须 添加的。

对包括氢化丁腈橡胶、天然橡胶、纤维素短纤维补强天然橡胶、天然橡胶/ 丁腈橡胶、丁苯橡胶、硅橡胶、羧基丁腈橡胶、氯丁橡胶、顺丁橡胶在内的橡 胶材料研究表明，氢化丁腈橡胶在常用5项性能测试中均超过了其他材料。与 传统的丁苯橡胶胶块相比，在120℃时，氢化丁腈橡胶胶块的撕裂强度是前者的 2倍，抵抗裂纹增长的能力是前者的4倍，抗崩花掉块能力提高了76％。因此选 择氢化丁腈橡胶作为履带式装备挂胶履带胶块的基础材料。

其中本发明所用氢化丁腈橡胶由丁腈橡胶选择性加氢反应制得，氢化丁腈 橡胶在大幅度改善耐热氧老化、耐天候性、耐溶剂的同时，胶料的拉伸强度、 撕裂强度、耐磨性能、耐低温性能得以改善，并且在高温下仍能保持较高的物 理机械性能，为了达到最好的效果，其在组合物中用量为100份。

氢化丁腈橡胶中丙烯腈重量分数为18-45％，这样有助于保持材料低温性能 和耐油性能的平衡性，氢化度为95-100％，较高的氢化度有助于提高材料的耐热 氧老化性能，因此控制其氢化度为上述标准，门尼粘度为(ML¹⁰⁰₁₊₄)65-90，将 门尼粘度限定在这一范围中，可以保证材料具有较好的加工性能，方便后期的 加工利用。

具体生产时氢化丁腈橡胶可以利用拜尔公司的Therban商标系列产品和瑞 翁公司的Zetpol商标系列产品，优选瑞翁公司的Zetpol1020，其结合丙烯腈含 量44％，门尼粘度为(ML1001+4)75；也可选用Therban 3407作为有效的替代。

所用的不饱和羧酸金属盐，其中的不饱和羧酸为丙烯酸或甲基丙烯酸；金 属盐为锌盐或镁盐，各种盐可以混合使用，也可以单独使用，单独使用时效果 更好；不饱和羧酸金属盐优选甲基丙烯酸锌。不饱和羧酸金属盐用量为5-50份， 优选10-15份，特别是采用甲基丙烯酸锌时，优选用量可以达到更好的效果。