[发明专利]高性能机车用空气弹簧‑橡胶囊外层胶及制作方法

说明书

技术领域

本发明属于一种橡胶制品制作领域，特别涉及一种高性能机车用空气弹簧橡胶囊外层胶及制作方法。

背景技术

空气弹簧是橡胶囊，是机车空气弹簧的关键部件, 其使用寿命决定空气弹簧的使用寿命, 橡胶囊主要由外层胶、帘布层、内层胶和钢丝圈等构成(见图1)。

相比普通机车车辆，CRH（China Railways High-speed）、CR（China Railways）等高速机车运行速度和转向速度快，乘客的舒适度要求高，橡胶囊外层胶常年暴露在大气中, 经受太阳暴晒、酸碱溶液、油侵蚀等, 其耐老化性能，包括耐疲劳老化、耐热氧老化、耐臭氧老化等，严重影响胶囊的使用寿命。因此高性能系列动车组对空气弹簧的耐老化寿命、耐油性能要求极高。

普通机车车辆橡胶弹簧橡胶囊内、外层胶均采用天然胶，与骨架材料压延工艺好，但其外层胶耐老化性能较差。CRH系列动车组国外引入的橡胶囊，其外层胶采用氯丁胶，其臭氧老化、热老化、紫外老化等老化性能有所提高，但其加工性能较差，在动态使用环境中，胶料老化性能仍不理想，在使用过程中会逐渐变硬，且动态条件下出现表面龟裂。

通过资料及大量试验实践确定，氢化丁腈橡胶（HNBR）是由丁腈橡胶加氢处理得到的高度饱和的弹性体，所含的丙烯腈基具有优良的耐油性能，且由于具有高不饱和度，具有更加优良的耐腐蚀、耐热、耐臭氧性能，HNBR1020具有高含量的腈基和饱和度，其耐腐蚀和老化性能优异。

CR232橡胶的硫化体系采用金属氧化物，HNBR1020采用硫磺硫化体系，两者都是极性橡胶，生胶虽然具有较好的相容性，但混炼胶没有共硫化体系。

CR232为非硫调型氯丁橡胶，相比硫调型氯丁橡胶，具有良好的储存稳定性和加工性能。

DDL-03是活性氧化锌、秋兰姆类、亚甲基硫脲类混合物，为新型复合硫化剂，具有良好的分散性，配以氧化镁、促进剂DM和少量硫磺，可以很好地实现两者共硫化。

氢化丁腈橡胶在保证耐油性能的前提下，提高动态耐老化性能及耐臭氧老化性能，且加工性能较佳。因此采用氯丁橡胶(CR)中并用适量的氢化丁腈橡胶，进而改善氯丁橡胶的动态老化性能，同时不会降低耐油性能及物理性能等其他性能。

发明内容

针对现有橡胶囊技术的不足，本发明目的在满足橡胶囊的物理性能前提下，进一步提高其耐热氧老化、臭氧老化性能，提供一种高性能机车用空气弹簧-橡胶囊外层胶及制作方法，延长橡胶囊的使用周期。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种高性能机车用空气弹簧-橡胶囊外层胶，其特征在于：它包括以下组份，以橡胶为基础量100，其重量份数比为：

1.氯丁橡胶CR232 70.0份

2.氢化丁腈橡胶HNBR102030.0份

3.硫化剂DDL-033.0～6.0份

4.硫化剂S 0.5～1.0份

5.促进剂DM0.5～2.0份

6.MgO 3.0～5.0份

7.炭黑N33040.0～80.0份

8.轻钙10.0～20.0份

9.硬脂酸StA 1.0～2.0份

10.增塑剂TP-95B 5.0～15.0份

11.微晶蜡 1.0～2.0份

12.防老剂MB 1.0～2.0份

13.防老剂防RD 1.0～2.0份

14.防老剂4010NA 1.0～2.0份。

所述硫化剂DDL-03是活性氧化锌、秋兰姆类、亚甲基硫脲类混合物，其中，各组份的重量份数组成：

活性氧化锌5份

秋兰姆类1份

亚甲基硫脲类0.5份。

所述促进剂DM为2、2’-二硫代二苯并噻唑。

所述增塑剂TP-95B为乙二酸二丁氧基乙氧基乙酯；

所述防老剂RD为防老剂212，4-三甲基-1,2-二氢化喹啉；

所述防老剂MB为2-硫醇基苯并噻唑。

所述防老剂4010NA为N-异丙基-N’-苯基对苯二胺。

一种高性能机车用空气弹簧-橡胶囊外层胶的制作方法，其特征在于：它包括以下步骤：

（1）、配料称量

以橡胶为基础量100，其重量份数比为：

氯丁橡胶CR232 70.0份

氢化丁腈橡胶HNBR102030.0份

硫化剂DDL-033.0～6.0份

硫化剂S 0.5～1.0份