[发明专利]多层金属隔片橡胶弹性元件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学工业领域中的橡胶制品行业，具体涉及一种多层金属隔片橡胶弹性元件及其制造方法。

背景技术

多层金属隔片橡胶弹性元件由于多层结构特点，具有刚度大，承载能力强，具有一定的弹性和变形能力，同时还有减振作用，且无需润滑，维护简单，在工业领域应用广泛，如直升机旋翼系统用弹性轴承，列车车辆转向架承载用橡胶堆、机车轮对用人字橡胶堆、重型卡车车体承载用橡胶板簧等都是这种多层金属隔片橡胶弹性元件。

多层金属隔片橡胶弹性元件在采用传统形式的天然橡胶压注成型时，本身天然橡胶粘度大，流动阻力大，且产品为多层结构，胶料要从顶层流到底层，流动过程中结构流动阻力更大，因此需要高温、高压快速注射。高温的作用是使天然橡胶胶料熔融，降低其流动粘度，但由于胶料中硫化剂在高温下会发生反应，胶料焦烧时间缩短，胶料注射安全操作时间减少，这就要求胶料快速注射。同时也需要高压注射，注射压力一般超过5Mpa。这种快速高压注射成型，其缺点有：（1）快速高压注射方式，胶料在金属隔层之间的流动不充分，并且排气不完全，产品内部容易出现缺胶、气孔等缺陷；（2）快速高压注射方式，在大的注射压力以及金属隔层之间高流动阻力会造成产品金属隔片变形，甚者导致金属隔片塌陷，使得产品与设计结构不符，产品性能不稳定；（3）快速高温高压注射方成型方式使得橡胶与金属隔片的残余应力较大，影响产品的使用寿命和使用可靠性。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术的不足，提供一种多层金属隔片橡胶弹性元件的制造方法及多层金属隔片橡胶弹性元件，该弹性元件是采用遥爪型液体天然橡胶原位聚合制造的。

本发明提供一种多层金属隔片橡胶弹性元件的制造方法，其特征在于：将多层金属组件组装到模具中，橡胶原材料采用遥爪型液体天然橡胶，其分子量在2万以内，室温条件下将橡胶原材料低压注射进模具中成型，注射压力小于1Mpa，注射完成后在硫化成型设备加热板温度作用和原位聚合促进剂作用下，遥爪型液体天然橡胶的活性末端官能团发生化学反应实现链增长即原位聚合，同时通过硫化交联作用形成橡胶层。

本发明还提供一种由上述制造方法得到的多层金属隔片橡胶弹性元件。

本发明所述多层金属隔片橡胶弹性元件可以在轨道客车车辆中应用。

使用遥爪型液体天然橡胶，通过注射成型方式，进行多层金属隔片橡胶弹性元件的制造。此方法的特点是：室温低压注射成型和原位聚合反应形成高弹性、高模量橡胶层。遥爪型液体天然橡胶分子量小，粘度低，流动阻力小，本身呈液体流动状，无需高温熔融胶料，故可以采用室温低压注射成型。遥爪型液体天然橡胶的活性末端官能团可发生化学反应再次聚合，因此遥爪型液体天然橡胶注射填充在金属隔层空间后，在温度和相应助剂作用下可发生原位聚合，形成高分子量的天然橡胶。然后通过硫化交联反应形成高弹性、高模量的橡胶层。

本发明的具有的优点和有益效果是，该方法采用室温注射，确保胶料安全注射操作时间充裕，避免因快速注射带来产品内部缺胶、气孔等缺陷，同时低压注射避免金属隔片变形，保证产品结构的稳定性，同时降低了产品橡胶与金属隔片残余应力，提高产品使用寿命。

附图说明

根据如下描述和示例性具体实施方案，以及涉及这些具体实施方案的以简化方式示例性显示（未按特定比例绘制）的附图将易于理解本发明及其优点：

-图1为多层球形金属隔片橡胶弹性元件的剖面图；

-图2为多层球形金属隔片橡胶弹性元件成型模具的剖面图；

-图3为多层金属圆片橡胶堆的剖面图；

-图4为多层金属圆片橡胶堆成型模具的剖面图；

-图5为多层金属圆筒锥形橡胶堆的俯视图和剖面图；

-图6为多层金属圆筒锥形橡胶堆成型模具的剖面图；

-图7为传统天然橡胶快速高压注射成型方法制备的产品，与根据本发明的产品的对比图。

具体实施方式

下面，对本发明进行更详细地说明。

制备成型用遥爪型液体天然橡胶胶料，其中遥爪型液体天然橡胶的分子量控制在2万以内，优选1～2万，为完全流动或者粘稠半流动状态。遥爪型液体天然橡胶种类包括而不限于：环氧化液体天然橡胶（ELNR），端羰基液体天然橡胶（CTLNR）、 端羟基液体天然橡胶（HTLNR）或以上的混合物。其化学结构见式1-3。

式1  环氧化液体天然橡胶（ELNR）

式2端羰基液体天然橡胶（CTLNR）