轨道减振器双底模注射硫化成型工艺的研究与应用

对轨道减振器双底模注射硫化成型工艺进行研究,并与传统高压模硫化成型工艺进行对比。结果表明:双底模注射成型工艺缩短了硫化时间,实现了轨道减振器的连续化生产,同时提高了型腔内压,促进了金属与橡胶的有效粘接;双底模注射硫化成型轨道减振器疲劳后垂向静刚度和动静刚度比变化率小,垂向静刚度波动范围在10%以内,产品性能更稳定。

胶黏剂对AEM胶与金属粘接性能影响

为了提升AEM与金属的粘接性能,研究了不同工艺条件下,双组分热硫化胶黏剂Chemlok 202A/202B和Cilbond 33A/33B对AEM和金属之间的粘接强度及附胶率的影响,旨在摸索出适用于粘接性能提升的最优胶黏剂品种和最佳工艺条件。采用型式试验对比法,分别探讨了胶黏剂与丁酮的配比、胶黏剂预固化条件以及硫化工艺等条件对AEM和金属粘接强度及附胶率的影响。研究结果表明,当202A、202B与丁酮体积配比为1∶1∶4,33A、33B与丁酮体积配比为1∶1∶3,140℃40 min预固化,150℃20 min一段硫化时,采用202A/202B的AEM胶与金属粘接强度为6 MPa,附胶率为85%。同等工艺条件下,采用33A/33B时,AEM胶与金属粘接强度为7.5 MPa,附胶率为100%。此外,采用这两种胶黏剂对机车柴油机联轴节产品进行试制,产品试验数据表明,采用33A/33B的试制产品拉伸破坏力更大,附胶率更高。以上结果表明,相同工艺条件下,Cilbond 33A/33B胶黏剂更适用于AEM橡胶和金属粘接。

环氧化天然橡胶对天然橡胶/丁腈橡胶阻尼材料性能的影响

研究环氧化天然橡胶(ENR-40)对天然橡胶(NR)/丁腈橡胶(NBR)阻尼材料综合性能的影响。结果表明:随着ENR-40用量的增大,并用胶的最大转矩、最小转矩及两者之差增大,焦烧时间和正硫化时间略延长;拉伸强度和拉断伸长率先增大后略有减小,撕裂强度和定伸应力逐渐增大,硬度不变,回弹值略有减小;压缩永久变形和疲劳温升逐渐减小,滞后能量密度和阻尼系数增大;DMA测试结果显示,两相损耗峰靠近,NR的损耗因子峰值和损耗模量减小,NBR的损耗因子峰值和损耗模量增大。

酚醛树脂用量对天然橡胶/丁腈橡胶阻尼材料性能的影响

研究了增黏型酚醛树脂(PF)用量对天然橡胶/丁腈橡胶共混阻尼材料的硫化特性、力学性能、压缩生热以及阻尼性能的影响。结果表明,随着PF用量由0增加至10份(质量),天然橡胶/丁腈橡胶共混胶的最小和最大转矩及转矩差均减小,焦烧时间和正硫化时间延长;拉伸强度和定伸应力减小,扯断伸长率和撕裂强度增大,回弹性显著下降;疲劳温升和动态压缩永久变形增大;滞后能量密度和阻尼系数逐渐增大。动态力学分析结果表明,共混后两相的损耗因子峰值均略有下降,但两相的玻璃化转变区域都明显向高温方向移动,共混胶损耗模量峰也向高温方向移动且峰值略有增大,室温附近的阻尼性能明显增强。

多壁碳纳米管对天然橡胶/丁腈橡胶阻尼材料性能的影响

研究了多壁碳纳米管(MWCNT)的用量对天然橡胶(NR)/丁腈橡胶(NBR)共混胶的硫化特性、力学性能及阻尼性能的影响。结果表明,随着MWCNT用量的增加,NR/NBR共混胶的最小转矩、最大转矩、最大转矩与最小转矩之差均增大,焦烧时间和正硫化时间缩短;扯断伸长率逐渐减小,撕裂强度、定伸应力和邵尔A硬度逐渐增大,回弹性下降,拉伸强度先增大后减小,当MWCNT用量为4.0份时拉伸强度达到最大值。拉伸/压缩-恢复过程中的滞后能量密度和阻尼系数增大。

天然鳞片石墨对天然橡胶/丁腈橡胶阻尼材料性能的影响

研究天然鳞片石墨(FG)对天然橡胶(NR)/丁腈橡胶(NBR)并用胶阻尼材料性能的影响。结果表明:随着FG用量增大,NR/NBR并用胶的交联密度提高,硫化速率降低;硬度和定伸应力提高,拉伸强度和撕裂强度先提高后降低,当FG用量为10份时拉伸强度和撕裂强度最高;拉伸/压缩-恢复过程中的滞后能量密度和阻尼系数增大,NR相的损耗因子(tanδ)最大值增大,NBR相的tanδ最大值减小,两相的损耗模量均增大,阻尼性能明显提高。

注射模硫化成型工艺在轨道减震器制备中的应用

研究注射模硫化成型工艺在轨道减震器制备中的应用,并与传统高压模硫化成型工艺进行对比。结果表明:与采用高压模硫化成型工艺相比,采用注射模硫化成型工艺可以缩短产品硫化时间,提高生产效率;增大产品内压,提高橡胶硫化均一程度,增大橡胶-金属粘合强度;减小产品疲劳试验后垂向静刚度、垂向动刚度和动静刚度比的变化,使用过程中产品性能更为稳定。

橡胶合金SG-301对天然橡胶/丁腈橡胶阻尼材料性能的影响

考察了橡胶合金SG-301对天然橡胶(NR)/丁腈橡胶(NBR)共混胶硫化特性、物理机械性能、压缩生热以及阻尼性能的影响。结果表明,随着SG-301用量的增加,NR/NBR共混胶的最小转矩、最大转矩及转矩差值均逐渐增大,焦烧时间和正硫化时间基本没有变化,拉伸强度、撕裂强度和扯断伸长率均先增大后减小,当SG-301用量为5份时达到最大值,同时,100%定伸应力、300%定伸应力、邵尔A硬度、压缩永久变形和疲劳温升均逐渐增大,回弹性逐渐下降,且两相的损耗峰逐渐靠近,损耗因子峰值均逐渐减小,损耗模量逐渐增大,室温以上温度时的损耗因子逐渐增大。

有机蒙脱土对NR/NBR阻尼材料性能的影响

研究了有机蒙脱土(OMMT)对天然橡胶/丁腈橡胶(NR/NBR)阻尼材料硫化特性、力学性能及阻尼性能的影响。结果表明:随着OMMT添加量增大,共混胶M_L、M_H和M_H-M_L增大,t_(s1)和t_(c90)逐渐缩短;拉伸强度、撕裂强度先增大后减小,OMMT为4份时最佳,拉断伸长率降低,定伸应力和硬度增大,回弹性下降;滞后能量密度(HED)和阻尼系数增大。DMA测试表明,NR相损耗峰值略有减小,而NBR相损耗峰值逐渐增大,两相损耗模量E"先增大后减小,在OMMT为4份最大。

NBR对POM结晶的抑制作用

针对聚甲醛(POM)因其具有结晶速度快、结晶度高、晶体粒径大等特点,而在成型加工大制件时易造成翘曲、凹陷等问题,以丁腈橡胶(NBR)作为抑制剂,抑制和干扰POM链的有序排列过程,降低结晶速率以满足快速成型的要求。结果表明,NBR明显抑制POM结晶的成核和生长,结晶温度移向低温,结晶焓显著降低,半峰全宽增加,且球晶生长速率明显下降。NBR的抑制作用随其用量增加和分散性提高而增强。当NBR质量分数为10%时,POM结晶被显著干扰,显示出分步结晶的现象。偏光显微镜结果表明NBR被囊裹在POM微纤之间或被排除在微纤之外,对球晶负光性和晶体结构无影响。

共混比对NR/NBR阻尼材料性能的影响

研究了天然橡胶/丁腈橡胶(NR/NBR)两相共混比对共混胶阻尼材料硫化特性、力学性能、压缩生热以及阻尼性能的影响。结果表明:随着NBR含量增加,共混胶M_L、M_H、M_H-M_L均增大,t_(s1)和t_(c90)先缩短后延长;共混胶拉伸强度、拉断伸长率、定伸应力和撕裂强度均减小,硬度有所增大,回弹性明显下降;压缩永久变形和温升明显增大;滞后能量损耗(HED)和阻尼系数增大。DMA曲线上表现出两个明显的损耗峰,随着NBR含量增加,NR相峰值tanδ_(max1)下降而NBR相损耗峰值tanδ_(max2)逐渐增大,损耗模量的变化趋势与之相似。NBR/NBR=70/30时,共混胶力学性能相比纯NR下降程度低,且室温附近的阻尼性能提高明显,综合性能相比其他更佳。

PUR-T对POM球晶成核与生长过程的影响

以聚酯型热塑性聚氨酯(PUR-T)作为聚甲醛(POM)球晶生长抑制剂,采用热台偏光显微镜,即时在线跟踪POM球晶的成核与生长过程,研究了PUR-T在其不同用量以及不同结晶温度下对POM球晶成核及生长过程的影响。结果表明,PUR-T存在下,POM的成核密度明显增大,并随结晶温度的提高基本呈下降趋势;在结晶温度为155℃及以下时,PUR-T对POM成核时间基本无影响,156℃以上时,使成核时间明显增加,158℃的增加尤为显著。PUR-T使POM球晶生长速率明显下降,且结晶温度越高,生长速率下降幅度越大;PUR-T质量分数为5%～15%时,用量变化对生长速率的影响甚微。同时,PUR-T使POM结晶过程的成核参数和折叠链表面自由能增加,表明PUR-T的加入使POM成核难度增大,球晶生长所需克服的能量增加。

硫化体系对NR/NBR阻尼材料性能的影响

研究了硫化体系对天然橡胶/丁腈橡胶(NR/NBR)阻尼材料硫化特性、力学性能、压缩生热以及阻尼性能的影响。结果表明,随着硫磺用量减小而促进剂用量增大,共混胶M_L、M_H和M_H-M_L均减小,t_(s1)缩短而t_(c90)先缩短后延长;共混胶拉伸强度、拉断伸长率、定伸应力、撕裂强度和硬度均逐渐减小,回弹性下降;温升增大而压缩永久变形逐渐减小;滞后能量密度(HED)和阻尼系数增大。DMA表明,NR和NBR两个损耗因子峰略有向低温位移的趋势,且峰值tanδmax明显增大,损耗模量也有所增大,反映出共混胶阻尼性能的提升。

PUR-T对POM结晶行为的影响

聚甲醛(POM)在成型大尺寸制件时易产生凹陷、翘曲、空洞等缺陷,适当降低结晶速率并保持高结晶度和细化晶粒是解决途径,热塑性聚氨酯(PUR-T)可使POM结晶速率下降。研究了PUR-T种类、用量以及在基体中分散对POM结晶行为的影响。结果表明,PUR-T存在下,POM初始结晶温度和峰值结晶温度几乎不受影响,尤其在PUR-T用量不高于10%时;POM结晶焓明显下降,表明结晶被抑制,且PUR-T的熔点越高,对POM结晶的干扰能力越强。聚酯型PUR-T的结晶抑制能力强于聚醚型。PUR-T含量为5%～10%时,在基体中分散性的适度提高反而不利于其对POM结晶的抑制作用,却使结晶多层次性稍增加。PUR-T被囊裹在POM微纤之间或被排除在微纤之外,使POM晶粒细化,但对球晶光性、成核与生长方式以及POM结晶结构无影响。

短切碳纤维对NR/NBR阻尼材料性能的影响

为了探索天然橡胶/丁腈橡胶的阻尼性能,研究了短切碳纤维(CF)对天然橡胶/丁腈橡胶(NR/NBR)阻尼材料硫化特性、力学性能及阻尼性能的影响。结果表明:随着CF添加量增大,共混胶ML、MH和MH-ML增大,ts1缩短而tc90略有延长;拉伸强度和拉断伸长率下降,撕裂强度先增大后减小,当CF为10份时达到最大值,定伸应力明显增大,回弹性下降;滞后能量密度(HED)和阻尼系数增大;DMA测试表明:NR和NBR两相损耗因子(tanδ)峰值均略有下降,损耗模量E''显著增大,室温及较高温度下的tanδ随CF添加量增大而逐渐增大。可以看出,CF的加入能有效增强NR/NBR共混胶的阻尼性能。