一种高性能耐臭氧空气弹簧及其制备方法与流程

本发明涉及空气弹簧加工制造技术，特别是关于一种袖筒类驾驶室空气弹簧及其制备方法。

背景技术：

1、随着现代工业的快速发展，空气弹簧作为一种重要的弹性元件，在车辆悬挂、机械缓冲等领域得到广泛应用。耐臭氧性能是衡量空气弹簧使用寿命和性能稳定性的关键指标之一。因此，研究并优化一种具有优异耐臭氧性能的空气弹簧配方，对于提升产品质量、延长使用寿命具有重要意义。

技术实现思路

1、针对空气弹簧的使用状况和使用要求，本发明提供一种高性能耐臭氧空气弹簧及其制备方法，本发明空气弹簧采用内外层胶料为同一配方胶料，既能保证其内层胶料有良好的气密性，又能保证外层胶料有良好的耐臭氧、耐候性及耐疲劳性能，因此本发明的主体材料采用耐臭氧性能较好的氯丁橡胶，搭配综合性能较好的天然橡胶和低生热、耐曲挠性能好的顺丁橡胶，并添加适量的防老剂、抗紫外线剂等助剂，进一步提高了外层胶料的耐臭氧性能。

2、本发明采取的技术方案如下：

3、本发明提供一种高性能耐臭氧空气弹簧，其内外层采用同种胶料，材料组份及质量百分比如下：

4、

5、

6、上述的炭黑是n660炭黑；增塑剂是环烷油；防老剂是防老剂aw-66、防老剂4010na、防老剂4020和微晶蜡；硫化剂是不溶性硫磺；活性剂是间接法氧化锌；促进剂为cz。

7、在上述具体材料基础上，其质量百分比如下：

8、

9、进一步地，所述氯丁橡胶为非硫磺调节型，门尼粘度46-55；所述天然橡胶为普通标胶，所述顺丁橡胶为低顺式顺丁橡胶。

10、本发明还提供所述高性能耐臭氧空气弹簧的制备方法，包括一段胶混炼和二段胶混炼过程，在一段胶混炼阶段，在率先加入氯丁橡胶、天然橡胶、顺丁橡胶混炼的基础上，再加入炭黑、防老剂、增塑剂；在二段胶混炼阶段，再加入作为硫化剂的不溶性硫磺和作为促进剂的cz。

11、具体包括如下步骤：

12、1)一段胶混炼

13、s1、将前述设定质量百分比的氯丁橡胶、天然橡胶和顺丁橡胶利用410立升的密炼机进行混炼，混炼时间50-70秒；

14、s2、在s1步混炼的基础上加入防老剂4010na、防老剂aw-66、防老剂4020、微晶蜡和n660炭黑进行混炼，混炼时间40-60秒；

15、s3、在s1、s2两步的基础上再加入环烷油继续混炼，混炼时间为40-60秒；

16、s4、在s3步的基础上提砣后继续混炼，混炼时间为30-50秒；

17、2)一段胶排胶

18、将混炼后的一段胶进行排胶，排胶温度为130-140℃；

19、3)静置

20、将一段排出的胶停放24h；

21、4)二段胶混炼

22、将停放24h后的一段胶加入设定质量百分比的不溶性硫磺和氧化锌、cz进行二段混炼，混炼时间4-6分钟；

23、5)二段胶排胶

24、将混炼后的二段胶进行排胶，排胶温度为85-95℃；

25、6)静置

26、将二段排出的胶停放24h；

27、7)压出胶片

28、将停放24h后的二段胶用冷喂料挤出机经机头、口型压出一定宽度和厚度的胶片，冷却后使用帘布卷曲包裹在工字轮上；

29、8)成型

30、在规定直径的成品机头上依次包裹内层胶片、两层固定角度相互交错的帘线及外层胶片，使其紧密贴合在一起，压实后，形成囊胚。

31、9)硫化成型

32、将囊胚套在专用胶囊上放置在硫化机内，经预定型、高压氮气定型、硫化成产品。

33、与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：

34、1、本发明利用氯丁橡胶、天然橡胶、顺丁橡胶各自的优势，形成优势互补，生产空气弹簧内外层胶料。

35、2、氯丁橡胶耐臭氧、耐气候老化、气密性、拉伸强度等方面的性能均较好，天然胶综合性能比较全面，具有很好的耐磨性、很高的弹性、扯断强度及伸长率。顺丁加工性能好，具有优异的耐磨性和弹性、生热少、耐屈挠也不错。通过三者共混改性，共混胶具有以下特点：显著提高了耐臭氧和耐气候老化性能；改善了拉伸强度、定伸应力、抗撕裂性等性能；提高了压出、压延性能等生产工艺性能，同时改善来胶料的耐曲挠性能，延长了产品的使用寿命。

36、3、本发明采用粒径较小的n660炭黑，其在胶料中易分散，硫化胶的拉伸强度、抗撕裂强度和定伸应力较高，且变形较小，生热低，弹性和耐屈挠性能良好，避免了空气弹簧在使用过程中曲挠生热过高而产生早期老化现象。

37、4、本发明采用耐臭氧性能较好的防老剂，能够有效抑制臭氧对橡胶的侵蚀，延缓产品的老化过程，从而提高空气弹簧的使用寿命。

38、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

技术特征：

1.一种高性能耐臭氧空气弹簧，其特征在于，内外层采用同种胶料，其材料组份及质量百分比如下：

2.根据权利要求1所述的高性能耐臭氧空气弹簧，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的高性能耐臭氧空气弹簧，其特征在于：包括如下质量百分比的组份：

4.根据权利要求1或2或3所述的高性能耐臭氧空气弹簧，其特征在于：

5.一种如权利要求1-4之一所述的高性能耐臭氧空气弹簧的制备方法，包括一段胶混炼和二段胶混炼过程，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

技术总结
本发明公开一种高性能耐臭氧空气弹簧及其制备方法，该空气弹簧内外层胶料主要由以下组份构成：氯丁橡胶、天然橡胶、顺丁橡胶、防老剂AW‑66、防老剂4010NA、防老剂4020、微晶蜡、N660炭黑、环烷油、氧化锌、CZ、不溶性硫磺；制备方法包括：一段混炼、排胶、停放，二段混炼、排胶、停放、压延胶片、成型囊胚，将囊胚包裹在胶囊表面高压氮气硫化成空气弹簧。本发明应用氯丁橡胶、天然橡胶、顺丁橡胶，通过三者共混改性，具有以下特点：显著提高了耐臭氧和耐气候老化性能；改善了拉伸强度、定伸应力、抗撕裂性等性能；提高了压出、压延性能等生产工艺性能，同时改善来胶料的耐曲挠性能，延长了产品的使用寿命。

技术研发人员：初军鹏
受保护的技术使用者：威海市润通橡胶有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/17