專利名稱：：橡膠合金材料及利用該材料制造傳動(dòng)件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種橡膠合金材料，特別是一種橡膠合金材料及利用該材料制造傳動(dòng)件的方法。
背景技術(shù)：
：橡膠合金材料是傳動(dòng)部件應(yīng)用的比較普遍的一種水潤(rùn)滑材料。利用橡膠合金材料制造傳動(dòng)摩擦部件，比如水潤(rùn)滑橡膠合金軸承，采用外圈加水潤(rùn)滑橡膠材料內(nèi)襯的結(jié)構(gòu)，軸承的綜合性能指標(biāo)，比如承載能力、抗震能力以及摩擦系數(shù)等，都與水潤(rùn)滑橡膠材料內(nèi)襯的性能有直接關(guān)系，而內(nèi)襯的材料，是決定內(nèi)襯以至軸承性能的重要因素?，F(xiàn)有技術(shù)中，橡膠合金材料無法達(dá)到綜合考慮承載能力和抗震能力，因而無法達(dá)到承載能力和抗震能力的最佳匹配，因而存在摩擦磨損快、材料承載能力較小、使用壽命短等問題。因此，需要一種橡膠合金材料，具有較高的承載能力、抗震能力和耐磨性，提高應(yīng)用其制造的構(gòu)件的綜合性能，延長(zhǎng)構(gòu)件的使用壽命。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種橡膠合金材料，具有較高的承載能力、抗震能力和耐磨性，增強(qiáng)了表面變形協(xié)調(diào)與彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑性能、排泄泥沙和雜質(zhì)能力、減小摩擦磨損，提高應(yīng)用其制造的構(gòu)件的綜合性能，延長(zhǎng)構(gòu)件的使用壽命。本發(fā)明的橡膠合金材料，按重量份包括下列組分丁晴橡膠40-100，氧化鋅38，硫磺13，促進(jìn)劑13，防老劑13，脂肪酸13，半補(bǔ)強(qiáng)碳黑6080，填充劑2060。進(jìn)一步，所述橡膠合金材料按重量份包括下列組分丁晴橡膠70，氧化鋅5，硫磺2,促進(jìn)劑2，防老劑2，脂肪酸2，半補(bǔ)強(qiáng)碳黑70，填充劑40;進(jìn)一步，所述促進(jìn)劑為次磺酰胺類促進(jìn)劑，防老劑為二丁基二硫代氨基甲酸鎳，脂肪酸為C16或C18飽和脂肪酸，填充劑為二硫化鉬、聚四氟乙烯、石墨、玻璃纖維或碳纖維；進(jìn)一步，所述次磺酰胺類促進(jìn)劑為N-環(huán)己基-2-苯駢噻唑次磺酰胺。本發(fā)明還公開了利用本發(fā)明的橡膠合金材料制造傳動(dòng)件的方法，橡膠合金傳動(dòng)件是由橡膠合金材料通過模壓硫化成形；材料模壓硫化成形的硫化壓力為1025MPa，硫化溫度為110~180°C、硫化時(shí)間為3080min。進(jìn)一步，材料模壓硫化成形的硫化壓力為18MPa，硫化溫度為150。C，硫化時(shí)間為60min;進(jìn)一步，橡膠合金傳動(dòng)件的硬度為6090邵氏硬度，表面粗糙度為1.11.9um;進(jìn)一步，橡膠合金傳動(dòng)件的硬度為70邵氏硬度，表面粗糙度為1.6um。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的橡膠合金材料，綜合考慮水潤(rùn)滑橡膠材料構(gòu)件的承載能力和抗震能力的影響，具有較高的承載能力、抗震能力和耐磨性，增強(qiáng)了表面變形協(xié)調(diào)與彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑性能、減小摩擦磨損，提高應(yīng)用其制造的構(gòu)件的綜合性能，不但可以延長(zhǎng)構(gòu)件的使用壽命，還可以大大提高傳動(dòng)的效率；利用本發(fā)明的材料及特定工藝制造橡膠合金傳動(dòng)件，綜合考慮橡膠合金傳動(dòng)件徑向厚度對(duì)軸承承載能力和抗震能力的影響，利用特定工藝，達(dá)到特定的硬度及粗糙度數(shù)值，可大大提高橡膠合金傳動(dòng)件的承載能力、抗震能力及耐磨性能，利用水進(jìn)行潤(rùn)滑，可增強(qiáng)水潤(rùn)滑橡膠合金傳動(dòng)件排泄泥沙和雜質(zhì)能力，容易產(chǎn)生彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑，在傳動(dòng)副間形成水膜支承，減小摩擦磨損，比同類傳動(dòng)件的使用壽命長(zhǎng)3倍以上，使用成本低，如利用本發(fā)明制造的橡膠合金軸承僅為傳統(tǒng)金屬軸承的1/101/4等優(yōu)點(diǎn)，它不僅節(jié)省了貴重有色金屬和潤(rùn)滑材料，而且還可省去復(fù)雜的潤(rùn)滑劑供給系統(tǒng)，還可減少密封裝置，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，提高運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性，適用于船舶、機(jī)械、石油、化工、水利、礦山等工程領(lǐng)域的有關(guān)裝備。具體實(shí)施方式以下實(shí)施例的材料組分單位均為Kg。實(shí)施例一本實(shí)施例的橡膠合金材料，按重量份包括下列組分丁晴橡膠40Kg，氧化鋅3Kg，硫磺lKg，N-環(huán)已基-2-苯駢噻唑次磺酰胺lKg,二丁基二硫代氨基甲酸鎳lKg，C16飽和脂肪酸lKg，半補(bǔ)強(qiáng)碳黑60Kg，二硫化鉬20Kg。實(shí)施例二本實(shí)施例的橡膠合金材料，按重量份包括下列組分丁晴橡膠70Kg,氧化鋅5Kg，硫磺2Kg，N-環(huán)已基-2-苯駢噻唑次磺酰胺2Kg，二丁基二硫代氨基甲酸鎳2Kg，C16飽和脂肪酸2Kg，半補(bǔ)強(qiáng)碳黑70Kg，二硫化鉬40Kg。實(shí)施例三本實(shí)施例的橡膠合金材料，按重量份包括下列組分丁晴橡膠100Kg，氧化鋅8Kg，硫磺3Kg,N-環(huán)已基-2-苯駢噻唑次磺酰胺3Kg，二丁基二硫代氨基甲酸鎳3Kg，C16飽和脂肪酸3Kg，半補(bǔ)強(qiáng)碳黑80Kg，二硫化鉬60Kg。實(shí)施例四本實(shí)施例的橡膠合金材料，按重量份包括下列組分丁晴橡膠40Kg,氧化鋅3Kg，硫磺lKg，N-環(huán)已基-2-苯駢噻唑次磺酰胺1Kg，二丁基二硫代氨基甲酸鎳lKg,C18飽和脂肪酸lKg，半補(bǔ)強(qiáng)碳黑60Kg，聚四氟乙烯20Kg。實(shí)施例五本實(shí)施例的橡膠合金材料，按重量份包括下列組分丁晴橡膠70Kg，氧化鋅5Kg，硫磺2Kg，N-環(huán)已基-2-苯駢噻唑次磺酰胺2Kg，二丁基二硫代氨基甲酸鎳2Kg，C18飽和脂肪酸2Kg，半補(bǔ)強(qiáng)碳黑70Kg，聚四氟乙烯40Kg。實(shí)施例六本實(shí)施例的橡膠合金材料，按重量份包括下列組分丁晴橡膠100Kg，氧化鋅8Kg，硫磺3Kg，N-環(huán)已基-2-苯駢噻唑次磺酰胺3Kg，二丁基二硫代氨基甲酸鎳3Kg，C18飽和脂肪酸3Kg，半補(bǔ)強(qiáng)碳黑80Kg，聚四氟乙烯60Kg。實(shí)施例七本實(shí)施例的橡膠合金材料，按重量份包括下列組分丁晴橡膠40Kg，氧化鋅3Kg，硫磺lKg，N-環(huán)已基-2-苯駢噻唑次磺酰胺1Kg，二丁基二硫代氨基甲酸鎳lKg，C18飽和脂肪酸lKg，半補(bǔ)強(qiáng)碳黑60Kg，石墨20Kg。實(shí)施例八本實(shí)施例的橡膠合金材料，按重量份包括下列組分丁晴橡膠70Kg，氧化鋅5Kg，硫磺2Kg，N-環(huán)已基-2-苯駢噻唑次磺酰胺2Kg，二丁基二硫代氨基甲酸鎳2Kg，C18飽和脂肪酸2Kg，半補(bǔ)強(qiáng)碳黑70Kg，玻璃纖維40Kg。實(shí)施例九本實(shí)施例的橡膠合金材料，按重量份包括下列組分丁晴橡膠100Kg，氧化鋅8Kg，硫磺3Kg，N-環(huán)已基-2-苯駢噻唑次磺酰胺3Kg，二丁基二硫代氨基甲酸鎳3Kg，C18飽和脂肪酸3Kg，半補(bǔ)強(qiáng)碳黑80Kg，碳纖維60Kg。以上實(shí)施例中，實(shí)施例二、實(shí)施例五和實(shí)施例八為較佳配方，按此三種實(shí)施例得到的材料，其綜合性能比其它配方在承載和抗震以及材料的摩擦學(xué)性能更優(yōu)化。利用本發(fā)明的橡膠合金材料制造橡膠合金傳動(dòng)件實(shí)施例，以下實(shí)施例為制造水潤(rùn)滑橡膠合金軸承的方法實(shí)施例方法實(shí)施例一水潤(rùn)滑橡膠合金軸承是由軸承外圈和橡膠合金材料通過模壓硫化成形在軸承外圈內(nèi)形成的水潤(rùn)滑橡膠合金襯套構(gòu)成；材料模壓硫化成形的硫化壓力為lOMPa，硫化溫度為11(TC、硫化時(shí)間為30min，最終達(dá)到水潤(rùn)滑橡膠合金襯套硬度為60邵氏硬度，表面粗糙度為1.1um。方法實(shí)施例二水潤(rùn)滑橡膠合金軸承是由軸承外圈和橡膠合金材料通過模壓硫化成形在軸承外圈內(nèi)形成的水潤(rùn)滑橡膠合金襯套構(gòu)成；材料模壓硫化成形的硫化壓力為18MPa，硫化溫度為15(TC，硫化時(shí)間為60min，最終達(dá)到水潤(rùn)滑橡膠合金襯套硬度為70邵氏硬度，表面粗糙度為1.6lim。方法實(shí)施例三水潤(rùn)滑橡膠合金軸承是由軸承外圈和橡膠合金材料通過模壓硫化成形在軸承外圈內(nèi)形成的水潤(rùn)滑橡膠合金襯套構(gòu)成；材料模壓硫化成形的硫化壓力為25MPa，硫化溫度為180°C、硫化時(shí)間為80min，水潤(rùn)滑橡膠合金構(gòu)件硬度為90邵氏硬度，表面粗糙度為1.9iim。通過以上硫化工藝，使軸承的水潤(rùn)滑橡膠合金襯套的硬度和表面粗糙度都達(dá)到預(yù)定數(shù)值，利于提高水潤(rùn)滑橡膠合金襯套的承載能力，并達(dá)到抗震和承載能力的預(yù)定指標(biāo)。利用本發(fā)明的材料通過本發(fā)明的方法制造的水潤(rùn)滑橡膠合金襯套關(guān)鍵技術(shù)平均性能指標(biāo)與現(xiàn)有技術(shù)同類產(chǎn)品的對(duì)比情況-<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>1/4，其綜合性能處于國(guó)際領(lǐng)先水平，在國(guó)際市場(chǎng)上具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。在材料的摩擦學(xué)性能優(yōu)化、材料的制備與成型、塑-彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑與動(dòng)密封系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù)方面有重大突破和重要?jiǎng)?chuàng)新。最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。權(quán)利要求1.一種橡膠合金材料，其特征在于按重量份包括下列組分丁晴橡膠40～100，氧化鋅3～8，硫磺1～3，促進(jìn)劑1～3，防老劑1～3，脂肪酸1～3，半補(bǔ)強(qiáng)碳黑60～80，填充劑20～60。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠合金材料，其特征在于按重量份包括下列組分丁晴橡膠70，氧化鋅5，硫磺2，促進(jìn)劑2，防老劑2，脂肪酸2，半補(bǔ)強(qiáng)碳黑70，填充劑40。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的橡膠合金材料，其特征在于所述促進(jìn)劑為次磺酰胺類促進(jìn)劑，防老劑為二丁基二硫代氨基甲酸鎳，脂肪酸為C16或C18飽和脂肪酸，填充劑為二硫化鉬、聚四氟乙烯、石墨、玻璃纖維或碳纖維。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的橡膠合金材料，其特征在于所述次磺酰胺類促進(jìn)劑為N-環(huán)己基-2-苯駢噻唑次磺酰胺。5.利用權(quán)利要求1所述的橡膠合金材料制造傳動(dòng)件的方法，其特征在于橡膠合金傳動(dòng)件是由橡膠合金材料通過模壓硫化成形；材料模壓硫化成形的硫化壓力為1025MPa，硫化溫度為110180°C、硫化時(shí)間為3080min。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用橡膠合金材料制造傳動(dòng)件的方法，其特征在于材料模壓硫化成形的硫化壓力為18MPa，硫化溫度為150°C，硫化時(shí)間為60min。7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的利用橡膠合金材料制造傳動(dòng)件的方法，其特征在于橡膠合金傳動(dòng)件的硬度為6090邵氏硬度，表面粗糙度為U1.9um。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用橡膠合金材料制造傳動(dòng)件的方法，其特征在于橡膠合金傳動(dòng)件為70邵氏硬度，表面粗糙度為1.6um。全文摘要本發(fā)明公開了一種橡膠合金材料及利用該材料制造傳動(dòng)件的方法，按重量份包括下列組分丁腈橡膠40～100，氧化鋅3～8，硫磺1～3，促進(jìn)劑1～3，防老劑1～3，脂肪酸1～3，半補(bǔ)強(qiáng)碳黑60～80，填充劑20～60，本發(fā)明綜合考慮水潤(rùn)滑橡膠材料構(gòu)件的承載能力和抗震能力的影響，具有較高的承載能力、抗震能力和耐磨性，增強(qiáng)了表面變形協(xié)調(diào)與彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑性能、減小摩擦磨損，提高應(yīng)用其制造的構(gòu)件的綜合性能，不但可以延長(zhǎng)構(gòu)件的使用壽命，還可以大大提高傳動(dòng)的效率。文檔編號(hào)C08K13/02GK101323681SQ200810070080公開日2008年12月17日申請(qǐng)日期2008年8月4日優(yōu)先權(quán)日2008年8月4日發(fā)明者王家序,王幫長(zhǎng),凡田,科肖申請(qǐng)人:重慶大學(xué)