多層金屬隔片橡膠彈性元件及其制造方法
【專利摘要】一種多層金屬隔片橡膠彈性元件的制造方法及多層金屬隔片橡膠彈性元件，采用遙爪型液體天然橡膠原位聚合制造，遙爪型液體天然橡膠室溫低壓注射成型。遙爪型液體天然橡膠具有粘度低，流動性好，可在室溫低壓條件下注射到多層金屬隔片橡膠彈性元件模腔中，避免高注射壓力以及金屬層之間高流動阻力造成產(chǎn)品金屬隔片變形，同時(shí)室溫條件下，遙爪型液體天然橡膠不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，可確保安全操作時(shí)間充裕；當(dāng)注射完成后，遙爪型液體天然橡膠填充金屬片各層之間，在溫度和原位聚合促進(jìn)劑作用下，遙爪型液體天然橡膠的活性末端官能團(tuán)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)鏈增長即原位聚合，低分子量的遙爪型液體天然橡膠從而變成高分子量的天然橡膠，再通過硫化交聯(lián)作用，形成高彈性、高模量的硫化橡膠層。
【專利說明】多層金屬隔片橡膠彈性元件及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域中的橡膠制品行業(yè)，具體涉及一種多層金屬隔片橡膠彈性元件及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]多層金屬隔片橡膠彈性元件由于多層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，具有剛度大，承載能力強(qiáng)，具有一定的彈性和變形能力，同時(shí)還有減振作用，且無需潤滑，維護(hù)簡單，在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，如直升機(jī)旋翼系統(tǒng)用彈性軸承，列車車輛轉(zhuǎn)向架承載用橡膠堆、機(jī)車輪對用人字橡膠堆、重型卡車車體承載用橡膠板簧等都是這種多層金屬隔片橡膠彈性元件。
[0003]多層金屬隔片橡膠彈性元件在采用傳統(tǒng)形式的天然橡膠壓注成型時(shí)，本身天然橡膠粘度大，流動阻力大，且產(chǎn)品為多層結(jié)構(gòu)，膠料要從頂層流到底層，流動過程中結(jié)構(gòu)流動阻力更大，因此需要高溫、高壓快速注射。高溫的作用是使天然橡膠膠料熔融，降低其流動粘度，但由于膠料中硫化劑在高溫下會發(fā)生反應(yīng)，膠料焦燒時(shí)間縮短，膠料注射安全操作時(shí)間減少，這就要求膠料快速注射。同時(shí)也需要高壓注射，注射壓力一般超過5Mpa。這種快速高壓注射成型，其缺點(diǎn)有:(1)快速高壓注射方式，膠料在金屬隔層之間的流動不充分，并且排氣不完全，產(chǎn)品內(nèi)部容易出現(xiàn)缺膠、氣孔等缺陷；(2)快速高壓注射方式，在大的注射壓力以及金屬隔層之間高流動阻力會造成產(chǎn)品金屬隔片變形，甚者導(dǎo)致金屬隔片塌陷，使得產(chǎn)品與設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不符，產(chǎn)品性能不穩(wěn)定；(3)快速高溫高壓注射方成型方式使得橡膠與金屬隔片的殘余應(yīng)力較大，影響產(chǎn)品的使用壽命和使用可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種多層金屬隔片橡膠彈性元件的制造方法及多層金屬隔片橡膠彈性元件，該彈性元件是采用遙爪型液體天然橡膠原位聚合制造的。
[0005]本發(fā)明提供一種多層金屬隔片橡膠彈性元件的制造方法，其特征在于:將多層金屬組件組裝到模具中，橡膠原材料采用遙爪型液體天然橡膠，其分子量在2萬以內(nèi)，室溫條件下將橡膠原材料低壓注射進(jìn)模具中成型，注射壓力小于IMpa，注射完成后在硫化成型設(shè)備加熱板溫度作用和原位聚合促進(jìn)劑作用下，遙爪型液體天然橡膠的活性末端官能團(tuán)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)鏈增長即原位聚合，同時(shí)通過硫化交聯(lián)作用形成橡膠層。
[0006]本發(fā)明還提供一種由上述制造方法得到的多層金屬隔片橡膠彈性元件。
[0007]本發(fā)明所述多層金屬隔片橡膠彈性元件可以在軌道客車車輛中應(yīng)用。
[0008]使用遙爪型液體天然橡膠，通過注射成型方式，進(jìn)行多層金屬隔片橡膠彈性元件的制造。此方法的特點(diǎn)是:室溫低壓注射成型和原位聚合反應(yīng)形成高彈性、高模量橡膠層。遙爪型液體天然橡膠分子量小，粘度低，流動阻力小，本身呈液體流動狀，無需高溫熔融膠料，故可以采用室溫低壓注射成型。遙爪型液體天然橡膠的活性末端官能團(tuán)可發(fā)生化學(xué)反應(yīng)再次聚合，因此遙爪型液體天然橡膠注射填充在金屬隔層空間后，在溫度和相應(yīng)助劑作用下可發(fā)生原位聚合，形成高分子量的天然橡膠。然后通過硫化交聯(lián)反應(yīng)形成高彈性、高模量的橡膠層。
[0009]本發(fā)明的具有的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是，該方法采用室溫注射，確保膠料安全注射操作時(shí)間充裕，避免因快速注射帶來產(chǎn)品內(nèi)部缺膠、氣孔等缺陷，同時(shí)低壓注射避免金屬隔片變形，保證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，同時(shí)降低了產(chǎn)品橡膠與金屬隔片殘余應(yīng)力，提高產(chǎn)品使用壽命O
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 根據(jù)如下描述和示例性具體實(shí)施方案，以及涉及這些具體實(shí)施方案的以簡化方式示例性顯示(未按特定比例繪制)的附圖將易于理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn):
-圖1為多層球形金屬隔片橡膠彈性元件的剖面圖；
-圖2為多層球形金屬隔片橡膠彈性元件成型模具的剖面圖；
-圖3為多層金屬圓片橡膠堆的剖面圖；
-圖4為多層金屬圓片橡膠堆成型模具的剖面圖；
-圖5為多層金屬圓筒錐形橡膠堆的俯視圖和剖面圖；
-圖6為多層金屬圓筒錐形橡膠堆成型模具的剖面圖；
-圖7為傳統(tǒng)天然橡膠快速高壓注射成型方法制備的產(chǎn)品，與根據(jù)本發(fā)明的產(chǎn)品的對比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面，對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)地說明。
[0012]制備成型用遙爪型液體天然橡膠膠料，其中遙爪型液體天然橡膠的分子量控制在
2萬以內(nèi)，優(yōu)選I~2萬，為完全流動或者粘稠半流動狀態(tài)。遙爪型液體天然橡膠種類包括
而不限于:環(huán)氧化液體天然橡膠(ELNR)，端羰基液體天然橡膠(CTLNR)、端羥基液體天然
橡膠(HTLNR)或以上的混合物。其化學(xué)結(jié)構(gòu)見式1-3。
【權(quán)利要求】
1.一種多層金屬隔片橡膠彈性元件的制造方法，其特征在于:將多層金屬組件組裝到模具中，橡膠原材料采用遙爪型液體天然橡膠，其分子量在2萬以內(nèi)，室溫條件下將橡膠原材料低壓注射進(jìn)模具中成型，注射完成后在硫化成型設(shè)備加熱板溫度作用和原位聚合促進(jìn)劑作用下，遙爪型液體天然橡膠的活性末端官能團(tuán)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)鏈增長即原位聚合，同時(shí)通過硫化交聯(lián)作用形成橡膠層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述多層金屬隔片橡膠彈性元件的制造方法，在多層金屬組件組裝到模具中之前，對金屬組件作噴砂、除油去污處理，干燥后涂覆或噴涂粘接劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述多層金屬隔片橡膠彈性元件的制造方法，其特征在于:遙爪型液體天然橡膠分子量為1~2萬。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述多層金屬隔片橡膠彈性元件的制造方法，其特征在于:遙爪型液體天然橡膠包括環(huán)氧化液體天然橡膠(ELNR)、端羰基液體天然橡膠(CTLNR)、端羥基液體天然橡膠(HTLNR)或以上的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述多層金屬隔片橡膠彈性元件的制造方法，所述原位聚合促進(jìn)劑為三氟化硼絡(luò)合物((BF3) n)、氫氰酸或其混合物。
6.一種多層金屬隔片橡膠彈性元件，采用權(quán)利要求廣5中任一項(xiàng)所述的制造方法而得到的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多層金屬隔片橡膠彈性元件，其特征在于，所述金屬隔片為球形，且具有同一個(gè)圓心。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多層金屬隔片橡膠彈性元件，其特征在于，球形金屬隔片8層，金屬隔片和橡膠層片為1.5mm厚。
9.權(quán)利要求6~8所述多層金屬隔片橡膠彈性元件在軌道客車車輛中的應(yīng)用。
【文檔編號】C08J3/24GK103895155SQ201410125163
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】周易文, 栗付平, 朱麗平 申請人:北京航材百慕合力高分子材料有限公司