专利名称：橡胶夹布膜片及其制造方法
技术领域：
本发明涉及橡胶夹布膜片及其制造方法，特别是针对起调节和稳定系统气体压力的液体火箭发动机的减压阀。
背景技术：
在液体火箭发动机中，减压阀起调节和稳定系统气体压力的作用，橡胶夹布膜片 (以下简称膜片)是减压阀中的敏感元件，对实现减压阀功能和保证压力精度起着重要作用。减压阀膜片技术要求较高，其中包括耐高压、密封性好、对压力调节的稳定性高，并具有良好的高、低温压力调节特性。因此减压阀膜片表面质量、尺寸与形位公差要求较高。膜片生产过程中存在以下问题导致膜片合格率较低。在硫化过程结束后膜片表面存在花斑、 花纹的现象，造成报废；生产中存在磨削过程结束后膜片难以分开，强行剥离后导致膜片表面出现鼓包和胶层断裂的问题，尽管出现次数不多，但每次报废量较大；表面正常的膜片在磨削过程结束后出现花斑、花纹或表面已有轻度花斑、花纹的膜片在磨削过程结束后程度加重。这些问题已严重制约着产品的交付进度。
发明内容
本发明的技术解决问题是橡胶与增强织物的粘接技术、消除膜片表面产生花斑或花纹现象以及在生产过程中出现膜片磨削后难以分开、强行剥离后导致膜片表面出现鼓包和胶层断裂的问题，内孔和外圆尺寸精度，橡胶材料的配方研制。本发明的技术解决方案是一种橡胶夹布膜片，其特殊之处在于包括开有中心孔的橡胶材料膜片本体，所述膜片本体内设置有增强织物夹层和圆盘形金属骨架，所述增强织物夹层的形状与膜片本体一致，所述金属骨架的外圆直径大于中心孔的直径且小于膜片本体的外圆直径。上述金属骨架的边缘为楔形。橡胶夹布膜片的制造方法，其特殊之处在于包括以下步骤1制备上下两层外橡胶片、上中下三层内橡胶片、金属骨架、增强织物层，所述外橡胶片的中心孔直径与内橡胶片的外圆直径匹配且两层内橡胶片的厚度小于等于一层外橡胶片的厚度；所述内橡胶层的中心孔和金属骨架的中心孔直径一致；2自下而上将依次放置下层外橡胶片、下层内橡胶片、金属骨架、中层内橡胶片、 增强织物层、上层内橡胶片、上层外橡胶片；使内橡胶片的中心孔和金属骨架的中心孔对准，且内橡胶片的外圆与外橡胶片的中心孔对准；3模压硫化成型；4对膜片内孔进行磨削，再对膜片外缘进行磨削，得到橡胶夹布膜片。还包括增强织物进行活化处理；所述增强织物为芳纶布；所述活化处理的步骤为将芳纶布浸泡在过氧硅烷活化剂中，池后取出自然晾干。上述橡胶片按照重量份的组分如下丁腈橡胶90 100份，硫磺0. 4 0. 8份，促进剂DO. 2 0. 5份，促进剂DM 1 1. 5份，DCP1. 5 2. 5份，氧化锌5 8份，防老剂 ΜΒ0. 5 1份，防老剂RDl. 5 2. 5份，硬脂酸0.8 1. 5份，邻苯二甲酸二丁酯15 25 份，葵二酸二丁酯15 25份，炭黑80 150份。上述模压硫化成型的具体参数为硫化温度为151 士2°C，硫化压力为20 50kN， 硫化时间为40min ；启模后存放膜片环境温度0 15°C。上述对膜片内孔和外圆进行磨削还包括在磨削前在膜片表面涂覆润滑脂，磨削过程中向膜片喷射酒精的步骤。本发明与现有技术相比的有益效果是1、增强织物和橡胶的粘接性能明显提高芳纶布，具有灵敏度高、耐疲劳性能好， 使用寿命长等优点；对增强织物芳纶布进行活化处理，提高橡胶与增强织物的粘接；膜片采用模压硫化成型，对硫化过程工艺参数进行调整，启模后存放膜片环境温度进行控制。本发明膜片橡胶材料具有成本低廉，耐低温性能好的优点。2、膜片内外缘尺寸精度达到要求膜片采用先硫化成型，再对膜片内孔进行磨削， 再对膜片外缘进行磨削，磨削过程中采用合适冷却方法；从而保证了膜片优良的装配性能和灵敏性能。3、本发明磨削前在膜片表面涂覆润滑脂，磨削过程中向膜片喷射酒精，解决了膜片表面花斑问题及膜片磨削后难以分开、强行剥离后导致膜片表面出现鼓包和胶层断裂的问题。4、制造的膜片具有耐高压、密封性好、对压力调节的稳定性高，并具有良好的高、 低温压力调节特性。特别适合于性能要求高，对密封性和调节性较高的的液体火箭发动机减压阀。
图1是本发明的结构示意图。图2是膜片压制过程橡胶、增强织物和金属骨架的叠放顺序图。其中附图标记为1-膜片本体，2-增强织物夹层，3-金属骨架。
具体实施例方式如图1、图2所示，一种橡胶夹布膜片，包括开有中心孔的橡胶材料膜片本体1，膜片本体内设置有增强织物夹层2和圆盘形金属骨架3，述增强织物夹层的形状与膜片本体一致，金属骨架的外圆直径大于中心孔的直径且小于膜片本体的外圆直径。一般，膜片本体的厚度是0. 7mm,膜片本体配方为丁腈橡胶90 100份，硫磺 0. 4 0. 8份，促进剂DO. 2 0. 5份，促进剂DM 1 1. 5份，DCP1. 5 2. 5份，氧化锌5 8份，防老剂ΜΒ0. 5 1份，防老剂RDl. 5 2. 5份，硬脂酸0. 8 1. 5份，邻苯二甲酸二丁酯15 25份，葵二酸二丁酯15 25份，炭黑80 150份。增强织物夹层的厚度是0. 2mm, 其两面与特制丁腈橡胶1硫化粘接为一体。金属骨架内径是Φ10. 5mm,内径是Φ23πιπι，厚度是1mm。刚性金属骨架外缘制成楔形，较佳。上述橡胶夹布膜片的制造方法，具体为以下步骤
1制备上下两层外橡胶片、上中下三层内橡胶片、金属骨架、增强织物层，所述外橡胶片的中心孔直径与内橡胶片的外圆直径匹配且两层内橡胶片的厚度小于等于一层外橡胶片的厚度；所述内橡胶层的中心孔和金属骨架的中心孔直径一致；2自下而上将依次放置下层外橡胶片、下层内橡胶片、金属骨架、中层内橡胶片、 增强织物层、上层内橡胶片、上层外橡胶片；使内橡胶片的中心孔和金属骨架的中心孔对准，且内橡胶片的外圆与外橡胶片的中心孔对准；3模压硫化成型；4对膜片内孔进行磨削，再对膜片外缘进行磨削，得到橡胶夹布膜片。还包括增强织物进行活化处理；所述增强织物为芳纶布；所述活化处理的步骤为将芳纶布浸泡在过氧硅烷活化剂中，池后取出自然晾干。橡胶片按照重量份的组分如下丁腈橡胶90 100份，硫磺0.4 0.8份，促进剂 DO. 2 0. 5份，促进剂DM 1 1. 5份，DCP1. 5 2. 5份，氧化锌5 8份，防老剂ΜΒ0. 5 1份，防老剂RDl. 5 2. 5份，硬脂酸0. 8 1. 5份，邻苯二甲酸二丁酯15 25份，葵二酸二丁酯15 25份，炭黑80 150份。模压硫化成型的具体参数为硫化温度为151 士2°C，硫化压力为20 50kN，硫化时间为40min ；启模后存放膜片环境温度0 15°C。对膜片内孔和外圆进行磨削还包括在磨削前在膜片表面涂覆润滑脂，磨削过程中向膜片喷射酒精的步骤。实施例11将增强织物浸泡在过氧硅烷中，池后取出自然晾干。2膜片采用模压硫化成型，橡胶、增强织物和金属骨架的叠放顺序如图2，硫化温度为151 士2°C，硫化压力为20 50kN，硫化时间为40min。启模后存放膜片环境温度0 15°C。3将13件膜片表面涂覆润滑脂后叠放在一起，夹持固定外圆，使用高精密磨床磨削内孔，尺寸达到φ 11. 05Γ5，再对膜片内孔夹持固定，磨削外圆，尺寸达到Φ55. 8!°022，磨削过程中向膜片喷射酒精，起到降温作用。
权利要求
1.一种橡胶夹布膜片，其特征在于包括开有中心孔的橡胶材料膜片本体，所述膜片本体内设置有增强织物夹层和圆盘形金属骨架，所述增强织物夹层的形状与膜片本体一致，所述金属骨架的外圆直径大于中心孔的直径且小于膜片本体的外圆直径。
2.根据权利要求1所述橡胶夹布膜片，其特征在于所述金属骨架的边缘为楔形。
3.权利要求1所述橡胶夹布膜片的制造方法，其特征在于包括以下步骤1制备上下两层外橡胶片、上中下三层内橡胶片、金属骨架、增强织物层，所述外橡胶片的中心孔直径与内橡胶片的外圆直径匹配且两层内橡胶片的厚度小于等于一层外橡胶片的厚度；所述内橡胶层的中心孔和金属骨架的中心孔直径一致；2自下而上将依次放置下层外橡胶片、下层内橡胶片、金属骨架、中层内橡胶片、增强织物层、上层内橡胶片、上层外橡胶片；使内橡胶片的中心孔和金属骨架的中心孔对准，且内橡胶片的外圆与外橡胶片的中心孔对准；3模压硫化成型；4对膜片内孔进行磨削，再对膜片外缘进行磨削，得到橡胶夹布膜片。
4.根据权利要求3所述的橡胶夹布膜片的制造方法，其特征在于还包括增强织物进行活化处理；所述增强织物为芳纶布；所述活化处理的步骤为将芳纶布浸泡在过氧硅烷活化剂中，池后取出自然晾干。
5.根据权利要求3或4所述的橡胶夹布膜片的制造方法，其特征在于所述橡胶片按照重量份的组分如下丁腈橡胶90 100份，硫磺0. 4 0. 8份，促进剂DO. 2 0. 5份， 促进剂DM 1 1. 5份，DCP1. 5 2. 5份，氧化锌5 8份，防老剂ΜΒ0. 5 1份，防老剂 RDl. 5 2. 5份，硬脂酸0.8 1.5份，邻苯二甲酸二丁酯15 25份，葵二酸二丁酯15 25份，炭黑80 150份。
6.根据权利要求5所述的橡胶夹布膜片的制造方法，其特征在于所述模压硫化成型的具体参数为硫化温度为151 士2°C，硫化压力为20 50kN，硫化时间为40min ；启模后存放膜片环境温度0 15°C。
7.根据权利要求6所述的橡胶夹布膜片的制造方法，其特征在于所述对膜片内孔和外圆进行磨削还包括在磨削前在膜片表面涂覆润滑脂，磨削过程中向膜片喷射酒精的步马聚ο
全文摘要
本发明涉及橡胶夹布膜片及其制造方法，包括开有中心孔的橡胶材料膜片本体，膜片本体内设置有增强织物夹层和圆盘形金属骨架，增强织物夹层的形状与膜片本体一致，金属骨架的外圆直径大于中心孔的直径且小于膜片本体的外圆直径。本发明解决了决了膜片表面花斑问题及膜片磨削后难以分开、强行剥离后导致膜片表面出现鼓包和胶层断裂的问题，具有耐高压、密封性好、对压力调节的稳定性高，并具有良好的高、低温压力调节特性，特别适合于性能要求高，对密封性和调节性较高的液体火箭发动机减压阀。
文档编号D06M13/513GK102563189SQ20111045537
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月23日 优先权日2011年12月23日
发明者刘新良, 姜潮, 胡武利, 薛晓军, 金冰, 马海瑞 申请人:中国航天科技集团公司第六研究院第十一研究所