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SG-301合金膠提升橡膠阻尼減振性能上應(yīng)用

河北騰躍車輛配件科技有限公司  研發(fā)團(tuán)隊(duì)：劉士鐸工程師
廣州盈瀧新材料有限公司      李偉杰

摘要： 通過添加適當(dāng)?shù)暮辖鹛烊荒zSG-301份數(shù)，優(yōu)化減振橡膠件的膠料主體材料；優(yōu)化減振橡膠產(chǎn)品膠料的物理性能；極大提升減振橡膠與鐵件之間的粘合強(qiáng)度；能明顯提升產(chǎn)品疲勞的耐裂紋性能；達(dá)到延長產(chǎn)品壽命的效果。

關(guān)鍵詞：SG301合金橡膠；膠料物理性能； 粘合強(qiáng)度；延長產(chǎn)品試驗(yàn)壽命

隨著我國鐵路交通事業(yè)的飛速發(fā)展，高性能，質(zhì)量穩(wěn)定壽命長的減振產(chǎn)品備受關(guān)注。研究減振產(chǎn)品保持質(zhì)量穩(wěn)定，延長產(chǎn)品壽命的課題越來越受到重視。

本工作通過多方面試驗(yàn)測(cè)試提高減振產(chǎn)品膠料性能，使產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性得到提升，從而達(dá)到延長減振產(chǎn)品使用壽命的目的。

1、實(shí)驗(yàn)

1.1  主要原材料

SG-301 是一種改性的高性能接枝橡膠。

特性：是由丙烯酯接枝到天然橡膠乳液中反應(yīng)聚合而成。材料的粘度和焦燒性能比高碳黑填充的膠料優(yōu)越。經(jīng)塑料特性的 Methyl acrylate 材料接枝改性，使得 SG-301 產(chǎn)品成為一種具有高硬度、高強(qiáng)度、高模量、優(yōu)異的物理機(jī)械性能、抗沖擊 性、易加工特性的橡膠共混物，具有優(yōu)異的耐屈撓、抗震性和耐蠕變性能，改善了天然橡膠的耐候性，延長了老化壽命、耐酸 堿、耐磨等。

應(yīng)用：橡膠、合成膠、膠黏劑領(lǐng)域的改性材料，特別適用于不同材質(zhì)的粘接材料，特殊彈性體的耐高壓、高強(qiáng)度、高剛性的領(lǐng)域。包括：高壓電護(hù)套，高壓泵閥門、石油管道、耐壓接頭，高端履帶、減震材料、橡膠制品等。例：添加含有不同極性基團(tuán)的 SG-301 使得 NR/NBR 共混物具有良好的相容性，從而改善其物理性能。SG-301 產(chǎn)品可以和合成膠、天然橡膠共混提高適中的硬度要求。在室溫下 SG-301 較硬且不粘，該產(chǎn)品具有熱塑的特性、橡膠的功能，材料有良好的加工性能（包括壓延和擠 出）。

天然橡膠（NR），RSS3，泰國產(chǎn)品；順丁橡膠（BR）,牌號(hào)9000，北京燕山石化橡塑化工有限責(zé)任公司產(chǎn)品；炭黑N330，N774，上�？ú┨鼗�工有限公司產(chǎn)品；均勻劑M50；德國公司產(chǎn)品，抗蠕變助劑40P，上海深茂橡塑科技有限公司提供；抗硫化還原劑TDB680,防老劑3030,樹脂3100，流動(dòng)助劑LP608，安徽阜陽利普化工有限公司產(chǎn)品；SG-301合金橡膠，R-1030抗撕裂樹脂，廣州盈瀧新材料有限公司提供；萊茵蠟500，萊茵化學(xué)有限公司產(chǎn)品；其余原材料均為橡膠工業(yè)市售產(chǎn)品。

1.2 主要儀器

HX-4010B1型無轉(zhuǎn)子硫化儀，HX-4000D型電子拉力機(jī),臭氧老化試驗(yàn)機(jī)HX-4201和熱老化401-A,江蘇省滙鑫試驗(yàn)檢測(cè)有限責(zé)任公司產(chǎn)品；MTS322.31型疲勞試驗(yàn)機(jī)，美國廠家產(chǎn)品。

1.3 性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

  橡膠膠料拉伸性能試驗(yàn)測(cè)試按GB/T528-2009《硫化橡膠或熱塑性橡膠拉伸應(yīng)力應(yīng)變的測(cè)定》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行；橡膠膠料老化性能試驗(yàn)測(cè)試按GB/T3512-2014《硫化橡膠或熱塑性橡膠熱空氣加速老化和耐熱驗(yàn)》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

橡膠膠料的壓縮永久變形性能試驗(yàn)測(cè)試按GB/T7759.1-2015《硫化橡膠或熱塑性橡膠壓縮永久變形的程度第1部分：在常溫及高溫條件下》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行；耐臭氧老化性能試驗(yàn)按GB/T-7762-2014標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行；橡膠與金屬粘合強(qiáng)度的測(cè)定按GB/T11211《硫化橡膠或熱塑性橡膠  與金屬粘合強(qiáng)度的測(cè)定 二板法》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)按減振產(chǎn)品疲勞標(biāo)準(zhǔn)（環(huán)境溫度10℃-35℃下，試驗(yàn)載荷35-55KN，頻率1.5Hz，循環(huán)次數(shù)1×106）試驗(yàn)。

2、結(jié)果與討論

 減振產(chǎn)品膠料物理性能與產(chǎn)品試驗(yàn)壽命有直接關(guān)系。提高產(chǎn)品膠料性能會(huì)相應(yīng)地提升減振產(chǎn)品使用壽命。通過以下工作，對(duì)產(chǎn)品膠料配方進(jìn)行改善，在提高膠料性能方面做了一些制品應(yīng)用。

2.1產(chǎn)品橡膠膠料主體材料的改善

提升產(chǎn)品膠料的性能應(yīng)該優(yōu)化膠料的主體材料。采用順丁橡膠生熱小、彈性好的方面優(yōu)勢(shì)調(diào)整在膠料配方中優(yōu)化天然橡膠和順丁橡膠并用比。

產(chǎn)品膠料性能決定產(chǎn)品的機(jī)械性能，為了提高產(chǎn)品的疲勞性能、降低產(chǎn)品在使用過程中的生熱和變形，穩(wěn)定產(chǎn)品的尺寸和剛度物理等數(shù)據(jù)，延長橡膠減振件的使用壽命，并用添加合理份數(shù)SG-301合金橡膠，穩(wěn)定疲勞過程中的產(chǎn)品尺寸和剛度、強(qiáng)度。橡膠膠料主體材料并用不同份數(shù)的SG-301合成天然橡膠的試驗(yàn)結(jié)果如表1。

表1   并用SG-301合成天然橡膠的試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果

從表1中可以看到添加10份和15份SG-301合成天然橡膠機(jī)械性能差異，添加SG301合金橡膠后，產(chǎn)品膠料物理性能達(dá)到提升。

2.2膠料配方中的粘合體系的優(yōu)化

添加SG301合金橡膠后，產(chǎn)品膠料與鐵件的粘合性能得到提升，試驗(yàn)結(jié)果如表2。

表2  添加不同份數(shù)的SG301合金橡膠膠料與鐵件粘合強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果。

從上表可以看到添加10份  和15份時(shí)橡膠的粘合強(qiáng)度比較高。

2.3產(chǎn)品疲勞中的抗裂紋性能得到提升

添加不同份數(shù)的SG301合金橡膠后，相對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品疲勞時(shí)出現(xiàn)裂紋的次數(shù)試驗(yàn)結(jié)果如表3.

表3  添加不同份數(shù)SG301合金橡膠的產(chǎn)品疲勞中出現(xiàn)裂紋時(shí)疲勞次數(shù)

從表3中可以看到產(chǎn)品膠料配方中至少添加15份SG301合金橡膠，產(chǎn)品疲勞才能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

3、結(jié)論

通過添加SG-301合金橡膠改善減振阻尼橡膠件的的主體材料，提升膠料的物理性能；改善了橡膠與鐵件的粘合性能；提高了產(chǎn)品疲勞過程中的耐裂紋性能，延長了產(chǎn)品壽命；

產(chǎn)品聯(lián)系： 

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