[發明專利]多層金屬隔片橡膠彈性元件及其制造方法

有效

• 申請號: 201410125163.2
• 申請日: 2014-03-31
• 公開（公告）號: CN103895155A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 周易文;栗付平;朱麗平
• 申請（專利權）人: 北京航材百慕合力高分子材料有限公司
• 主分類號: B29C45/14
• 分類號: B29C45/14;B29C45/16;B32B15/06;C08J3/24
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技術領域

本發明涉及化學工業領域中的橡膠制品行業，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

多層金屬隔片橡膠彈性元件由于多層結構特點，具有剛度大，承載能力強，具有一定的彈性和變形能力，同時還有減振作用，且無需潤滑，維護簡單，在工業領域應用廣泛，如直升機旋翼系統用彈性軸承，列車車輛轉向架承載用橡膠堆、機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。

多層金屬隔片橡膠彈性元件在采用傳統形式的天然橡膠壓注成型時，本身天然橡膠粘度大，流動阻力大，且產品為多層結構，膠料要從頂層流到底層，流動過程中結構流動阻力更大，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生反應，膠料焦燒時間縮短，膠料注射安全操作時間減少，這就要求膠料快速注射。同時也需要高壓注射，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，產品內部容易出現缺膠、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品金屬隔片變形，甚者導致金屬隔片塌陷，使得產品與設計結構不符，產品性能不穩定；（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力較大，影響產品的使用壽命和使用可靠性。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術的不足，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。

本發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，室溫條件下將橡膠原材料低壓注射進模具中成型，注射壓力小于1Mpa，注射完成后在硫化成型設備加熱板溫度作用和原位聚合促進劑作用下，遙爪型液體天然橡膠的活性末端官能團發生化學反應實現鏈增長即原位聚合，同時通過硫化交聯作用形成橡膠層。

本發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。

本發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用。

使用遙爪型液體天然橡膠，通過注射成型方式，進行多層金屬隔片橡膠彈性元件的制造。此方法的特點是：室溫低壓注射成型和原位聚合反應形成高彈性、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可發生化學反應再次聚合，因此遙爪型液體天然橡膠注射填充在金屬隔層空間后，在溫度和相應助劑作用下可發生原位聚合，形成高分子量的天然橡膠。然后通過硫化交聯反應形成高彈性、高模量的橡膠層。

本發明的具有的優點和有益效果是，該方法采用室溫注射，確保膠料安全注射操作時間充裕，避免因快速注射帶來產品內部缺膠、氣孔等缺陷，同時低壓注射避免金屬隔片變形，保證產品結構的穩定性，同時降低了產品橡膠與金屬隔片殘余應力，提高產品使用壽命。

附圖說明

根據如下描述和示例性具體實施方案，以及涉及這些具體實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明及其優點：

-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為傳統天然橡膠快速高壓注射成型方法制備的產品，與根據本發明的產品的對比圖。

具體實施方式

下面，對本發明進行更詳細地說明。

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，優選1～2萬，為完全流動或者粘稠半流動狀態。遙爪型液體天然橡膠種類包括而不限于：環氧化液體天然橡膠（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。其化學結構見式1-3。

式1??環氧化液體天然橡膠（ELNR）

式2端羰基液體天然橡膠（CTLNR）