SG-301合金橡胶在铁路橡胶减震件胶料中的应用

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所属分类:橡胶文章

摘要:通过添加SG-301橡胶试验改善铁路货车减震件的的主体材料,提高了胶料的生产工艺性能和物理及粘合性能,提升了产品的安全性能和产品的疲劳性能。

关键词SG-301合金橡胶, 物理性能,粘合性能。

1 实验

1.1  主要原材料

天然橡胶(NR),RSS3,泰国产品;顺丁橡胶(BR),牌号9000,北京燕山石化橡塑化工有限责任公司产品;炭黑N550,N774,上海卡博特化工北京赛车产品;白炭黑VN3,赢创公司产品,青岛德信源工贸北京赛车;SG-301合金天然橡胶,美国安卡沦产品,广州盈泷贸易公司提供;其余原材料均为橡胶工业市售产品。

1.2 主要仪器

XK-450型开炼机,广东湛江机械厂产品;GT-7104型电加热平板、GT-M型无转子硫化仪、AI-7000S型电子拉力机,中国台湾高铁检测仪器北京赛车产品;WTB-0.5回弹性测试仪,WML-100型橡胶龟裂疲劳试验机,扬州天发试验机械北京赛车产品;KT-2002GF型压缩生热试验机,中国台湾晔中科技股份北京赛车出品。

  • 性能测试标准

橡胶胶料拉伸性能试验测试按GB/T528-2009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变的测定》标准进行;橡胶胶料撕裂性能试验按GB/T529-2008《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定(裤形、直角形和新月形试样)》标准进行;橡胶胶料龟裂疲劳试验测试按GB/T13934-2006《硫化橡胶或热塑性橡胶屈挠龟裂和裂口增长的测定(德墨西亚型)》标准进行;橡胶胶料老化性能试验测试按GB/T3512-2014《硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验》标准进行;橡胶胶料的压缩永久变形性能试验测试按GB/T7759.1-2015《硫化橡胶或热塑性橡胶压缩永久变形的程度第1部分:在常温及高温条件下》标准进行;橡胶胶料生热性能试验测试按GB/T1687-1993《硫化橡胶在屈挠试验中和耐疲劳性能的测定第2部分:压缩屈挠试验》标准进行,采用古特里奇压缩生热试验机进行测试,圆柱体试样高度为25mm,直径为18mm,测试条件为:温度  55℃,负荷  25kg,频率 30Hz。

  • 原来胶料配方

天然橡胶和顺丁橡胶,100;硫磺和促进剂CZ、TT,3。30;活性剂,7。5;防老剂,4。5;炭黑和白炭黑,79;树脂,6;流动助剂,2。5;增塑剂,5;总计:207。8。

  • 结果与讨论

SG-301橡胶是由丙烯酸接枝到天然橡胶乳液中反应聚合而成,材料的粘度和焦烧性能比高炭黑填充的胶料各项性能优异。经过塑料特性的Methyi acrylate材料接枝改性,使得SG-301材料成为一种具有高硬度、高强度、高模量、的橡胶共物,具有优异的耐屈挠和耐蠕变性能,改善了天然橡胶的耐老化、耐磨性能。

  • 产品胶料硫化曲线的改善

SG-301橡胶比较适合于橡胶减震件产品中,橡胶胶料硬度在80±10范围内。由于橡胶胶料硬度较高,胶料中的炭黑用量较大、硫化体系比较高,使得胶料硫化曲线比较短,胶料焦烧时间缩短,使得产品生产的安全性能降低,产品使用过程中的耐疲劳性能下降。在橡胶减震件的胶料中依次添加不同份数的SG-301橡胶,其硫化曲线性能得到改善。添加不同份数的SG-301橡胶的胶料硫化曲线数据如表1。

表1  添加不同份数的SG-301橡胶的减震件胶料硫化曲线数据

胶料硫化仪

145℃×20min

原胶料配方添加5份添加10份添加15份添加20份
T10/min4.164.614.834.625.12
T90/min10.6911.4811.2012.0812.16

 

从表1可以看到在减震件产品胶料中依次添加不同份数的SG-301橡胶,其产品胶料的硫化

曲线数据得到不同程度改善,胶料焦烧时间得到延长,提高了产品的生产安全性能。

2.2   产品胶料的物理性能得到改善

在橡胶减震件产品的胶料中依次添加SG-301橡胶,胶料物理性能得到提高,其胶料测试结果如表2.

表2  添加不同份数SG-301橡胶的减震件产品胶料物理性能结果

胶料物理性能

145℃×15min

原胶料配方添加5份添加10份添加15份添加20份
硬度/邵尔(度)7978787776
拉伸强度/(Mpa)21.822.5 22.922.322.6
扯断伸长率/(%)412433466 488 493
压缩永久变形

35℃×24h(25%)

70℃×24h(25%)

110℃×3h(25%)

 

8。9

16.2

22.3

 

8.5

17。9

23.4

 

9。7

18.8

25.2

 

11.4

21.5

23.4

 

12。8

24.8

22.4

老化拉伸强度变化率

70℃×96h(%)

110℃×3h(%)

 

 

-6.8

-6.3

 

 

-8.4

-1.5

 

 

-2.8

-1.9

 

 

-7.5

-5.7

 

 

-9.0

-3.7

回弹值/(%)5954515150
压缩生热温升/(℃)38.3536.5634.134.935.1
胶料龟裂屈挠/(万次)

初现裂口

试样断裂

 

2.01

5.36

 

3.3

23.2

 

5.37

25.9

 

5.14

13.5

 

5.61

10.97

从表2可以看到在橡胶减震件产品的胶料中添加10份SG-301橡胶,其胶料强度、扯断伸长率、弹性、龟裂疲劳、压缩生热等物理性能比较优异,其余性能相当。

2.3  产品的粘合性能得到提高

在产品胶料依次添加不同份数的SG-301橡胶,胶料粘合性能测试结果如表3.

表3  添加不同份数的SG-301橡胶的减震件产品胶料粘合性能测试结果

项目原胶料配方添加5份添加10份添加15份添加20份
胶料粘合强度/(MPa)8.69.39 .69.89.7

 

破坏形式RRRRR
破坏类型百分率100%100%100%100%100%
是否有气泡

从表3中可以看到添加10份的SG-301橡胶粘合性能比较好。

2.4产品性能得到提高

通过上述试验,产品配方优化为:天然和顺丁橡胶,90;SG-301,10;橡胶硫磺和促进剂CZ、TT,3.50;活性剂,8;防老剂,4.5;炭黑和白炭黑,82;树脂,5;流动助剂,2.0;增塑剂,8;总计:213.0。 

货车减震产品胶料配方添加10份SG-301橡胶前后产品性能对比如表4.

表4  添加SG-301橡胶胶料配方前后产品性能试验结果对比

铁道货车减震件疲劳性能

(50万次)

原配方产品优化配方后产品
纵向疲劳刚度变化率 ≤20%8.63.2
垂向疲劳刚度变化率 ≤20%1.20.2
低温静刚度变化率 ≤20%12.36.1
疲劳后产品外观      有裂纹现象。良好。

3 结论

本工作通过添加SG-301橡胶试验改善铁路货车减震件的的主体材料,提高了胶料的生产工艺性能和物理及粘合性能,提升了产品的安全性能和产品的疲劳性能。

  • TPV/TPE业务助理
  • weinxin
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    • avatar 韧性哥 Admin

      刘总,这次进步不少啊!不过还有4个地方有待改善:
      1)文章标题不需要再在文本里面再重复了;
      2)在固定链接处:文章标题,请用有道云翻译一下,把此处的标题编辑成英文标题;
      3)文章标签,标签,标签,标签,标签 需要这样的格式;
      4)文章还是没有配一个相关的图片。

      • avatar 韧性哥 Admin

        上面提到的几个,除了图片,没有改过,其它的,我都已经帮你改善了。