本发明涉及机车配件
技术领域：
，特别涉及一种橡胶关节用耐寒橡胶。
背景技术：
：现代轨道交通技术的发展，对乘车的安全性和舒适性提出了更高的要求。牵引悬挂元件中有许多既承载直线作用力又承受扭矩的关节部件，现在多采用橡胶关节，利用橡胶的多方向形变和弹性，承受直线作用力和扭矩，产生扭转或扭摆变形；由于机车工作环境的复杂性，对橡胶关节的性能提出了更高的要求。目前，公开号为cn106337891a的中国发明专利机车车辆油压减震器用橡胶关节，包括外套层，橡胶层和芯轴，橡胶层套在芯轴中部并与芯轴紧密粘结，外套层套在橡胶层上，外套层与橡胶层的接触面的截面为长方形，橡胶层的侧面为凹形圆弧状。橡胶层的橡胶配方，包括以下质量份原料：80-90份天然橡胶，10-20份合成橡胶，0.6-1份硫磺，0.8-1.2份2-巯醇基苯并噻唑，2.2份2、2'-二硫代二苯并噻唑，0.8-1.2份二苯胍，0.4-0.8份六次甲基四胺，4-8份增硬树脂，3份氧化锌，1份硬脂酸，1份n-环己基-n'-苯基对苯二胺，1份2-巯基苯并咪唑，1份2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体，1份石蜡，30-50份炭黑。该本发明配方生产的橡胶层的橡胶关节具有较强的扭力，径向、轴向、偏转及扭转刚度，产品性能高，使用寿命长。然而这种橡胶关节的橡胶部分脆性温度较高，耐寒系数小，在极低温环境下工作时容易出现脆性断裂，同时也失去了大部分的形变恢复能力，进而影响到橡胶关节的荷载能力和减震能力。技术实现要素：本发明的目的是提供一种橡胶关节用耐寒橡胶，其具有脆性温度低、耐寒系数大，抗裂能力强的优点。本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种橡胶关节用耐寒橡胶，包括如下重量份的组分：天然橡胶80~90份顺丁橡胶10~20份氧化锌5~10份硬脂酸1~3份促进剂4~7份防老剂3~6份分散剂3~5份绝缘炭黑20~30份助剂1~3份。通过采用上述技术方案，相对于现有技术具有以下优点：一、采用天然橡胶和顺丁橡胶并用，一方面，天然橡胶和顺丁橡胶的脆化温度较低、弹性好，不仅耐寒性良好，而且低温下弹性损失少，另一方面，天然橡胶能够弥补顺丁橡胶加工性差、撕裂强度和拉伸强度低的问题，且天然橡胶耐油性好，适用于机车配件；二、选用氧化锌和硬脂酸形成活化体系，一方面，氧化锌和硬脂酸作用生锌皂，提高氧化锌在橡胶中的溶解度，并与促进剂作用形成络合物，提高硫化效率，另一方面，氧化锌和硬脂酸生成的可溶性锌盐，增加交联密度，随着交联密度的增加，耐寒性提高；三、硬脂酸、促进剂等具有增塑作用，不仅能够降低加工温度，还能使分子运动变得更加容易，从而使橡胶在低温下相对运动更加容易，从而提高了其耐寒性；四、以绝缘碳黑作为补强剂，提高其机械强度，进一步提高橡胶在低温下的工作性能，并改善其绝缘能力；五、助剂中掺有增容、增塑等组分，进一步提高其交联密度和物理机械性能，从而降低其脆化温度，提高耐寒能力。本发明进一步设置为：所述促进剂为促进剂dm、促进剂m和促进剂d的混合物。通过采用上述技术方案，促进剂dm为通用型促进剂，促进剂d为中速促进剂，促进剂m是超速促进剂，通过三种促进剂的混合物配合氧化锌和硬脂酸使用，增强活性，提高硫化效率。本发明进一步设置为：促进剂中促进剂dm、促进剂m和促进剂d的混合物的比例为2~3:1~2:1~2。通过采用上述技术方案，以促进剂dm为主促进剂，促进剂d和促进剂m为辅助促进剂，促进剂dm为2-2’-二硫代二苯并噻唑，而促进剂d用作促进剂dm的活性剂，提高活化效果和硫化效率，而促进剂m在促进活化的同时，具有增塑功能，方便加工，并提高橡胶耐寒性。本发明进一步设置为：所述防老剂为防老剂4010、防老剂rd和防老剂mb的混合物。通过采用上述技术方案，促进剂d用作促进剂dm的第二促进剂时，会降低硫化胶的耐老性能，需要添加防老剂弥补耐老性的降低，并改善橡胶性能；通过防老剂4010、防老剂rd和防老剂mb的连用，提高橡胶的使用寿命。本发明进一步设置为：所述防老剂中防老剂4010、防老剂rd和防老剂mb的比例为1~2:1~2:1~2。通过采用上述技术方案，防老剂对机械应力引起的曲挠疲劳有卓越的防护效果，且分散性良好；防老剂rd虽然对屈挠老化防护效果差，但是其具有良好的热、氧老化防护性能，且其与橡胶相溶性好；防老剂mb对氧、天候老化及静态老化等具有良好的防护效能，并能克服过硫引起的不良反应；通过这三种防老剂的协同作用，保护橡胶，增长其使用寿命。本发明进一步设置为：所述绝缘碳黑包括30%粒径为75~100nm的碳黑a和70%粒径为20~25nm的碳黑b。通过采用上述技术方案，绝缘碳黑的设置不仅能够增强橡胶的机械强度，还能起到绝缘作用；在掺入碳黑后，碳黑粒径的变化会影响到橡胶的性能，粒径越大，耐曲挠能力降低、抗张强度降低、硬度降低、撕裂强度降低，因此，采用大粒径的碳黑a和小粒径的碳黑b协同作用，保证橡胶具有较好的耐曲挠能力、抗张强度和撕裂强度，同时降低操作温度，提高其分散能力，从而获得物理机械性能适用于橡胶关节和低温环境的橡胶。本发明进一步设置为：还包括1~5份的白炭黑。通过采用上述技术方案，在橡胶中掺入了碳黑后，橡胶会在碳黑周围形成一种稠密的分子结构，表现为准玻璃状态，尤其系那个叫置于低温环境时，其分子运动会受到束缚，耐寒性不佳；因此，采用白炭黑与绝缘碳黑联用，利用白炭黑部分与橡胶受力拉伸变形易脱离的特性，减小低温下分子运动的难度，从而在保证橡胶机械性能的同时，提高其耐寒性。本发明进一步设置为：还包括1~5份的sebs纤维。通过采用上述技术方案，在橡胶的制备过程中，向胶料中投入sebs纤维，成型后sebs纤维分散在橡胶中，对橡胶起到增强作用，且sebs脆化温度小于60摄氏度，在低温环境中高弹性的sebs仍能增强橡胶的工作性能，弥补橡胶中出现的裂纹对橡胶性能的影响。本发明进一步设置为：所述助剂为异戊二烯-丁二烯共聚物、硫磺、己二酸二（2-乙基己）酯、苯二甲酸二辛酯、碳酸钙、顺丁烯二酸酯类的混合物。通过采用上述技术方案，异戊二烯-丁二烯共聚物与天然橡胶和顺丁橡胶具有相似结构，能够促进天然橡胶和顺丁橡胶的相容，从而提高成品质量；对于二烯烃系橡胶，加入少量的硫磺，最为硫化促进剂，提高橡胶分子间的架桥密度，从而增强其耐寒性；己二酸二（2-乙基己）酯和苯二甲酸二辛酯联用，作为低温增塑剂，提高橡胶的低温柔软性；碳酸钙作为补强剂加入，提高橡胶机械强度；而在加工中由于原料中含带的部分金属离子，会催化聚合物降解，因此，加入顺丁烯二酸酯类的螯合剂，消除金属离子催化作用，提升橡胶强度。本发明进一步设置为：所述助剂中各组分的质量分数含量为，硫磺20~30%、己二酸二（2-乙基己）酯5~15%、苯二甲酸二辛酯5~15%、碳酸钙3~7%、顺丁烯二酸酯类0.2~0.8%，余量为异戊二烯-丁二烯共聚物。通过采用上述技术方案，异戊二烯-丁二烯共聚物为主要助剂，协同天然橡胶、顺丁橡胶和sebs，提高它们的相容性，并相互交联提高橡胶强度和弹性；而己二酸二（2-乙基己）酯和苯二甲酸二辛酯协同作用，活化异戊二烯-丁二烯共聚物的增溶作用，减少共聚物加入后产生的胶束。综上所述，本发明具有以下有益效果：1、通过异戊二烯-丁二烯共聚物协同sebs与天然橡胶和顺丁橡胶相互交联，不仅能够提升橡胶的力学性能，还能在橡胶内部出现裂纹后阻止裂纹扩散，并保证橡胶的性能不受破坏；2、通过绝缘炭黑和白炭黑的相互配合，提高橡胶内分子的可移动性，从而增强橡胶的耐寒性；3、通过选择脆化温度低的天然橡胶和顺丁橡胶，配合掺入的增塑剂和活性剂，减小橡胶在低温下力学性能的损失，从而提高其耐寒能力。具体实施方式以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。本发明披露了一种橡胶关节用耐寒橡胶。实施例一:一种橡胶关节用耐寒橡胶，包括如下重量份的组分：天然橡胶80份顺丁橡胶10份氧化锌5份硬脂酸1份促进剂4份防老剂3份分散剂3份绝缘炭黑20份助剂1份。其中促进剂包括2份促进剂dm、1份促进剂m和1份促进剂d；防老剂包括1份防老剂4010、1份防老剂rd和1份防老剂mb；分散剂选用wb-212；绝缘碳黑包括70%粒径为75nm的碳黑a和30%粒径为20nm的碳黑b；另外，还掺有1份白炭黑；1份sebs纤维。而助剂包括66.8%的异戊二烯-丁二烯共聚物、20%的硫磺、5%的己二酸二（2-乙基己）酯、5%的苯二甲酸二辛酯、3%的碳酸钙和0.2%的顺丁烯二酸酯类。实施例二:一种橡胶关节用耐寒橡胶，包括如下重量份的组分：天然橡胶85份顺丁橡胶15份氧化锌5份硬脂酸1份促进剂4份防老剂3份分散剂3份绝缘炭黑20份助剂1份。其中促进剂包括2份促进剂dm、1份促进剂m和1份促进剂d；防老剂包括1份防老剂4010、1份防老剂rd和1份防老剂mb；分散剂选用wb-212；绝缘碳黑包括70%粒径为75nm的碳黑a和30%粒径为20nm的碳黑b；另外，还掺有1份白炭黑；1份sebs纤维。而助剂包括66.8%的异戊二烯-丁二烯共聚物、20%的硫磺、5%的己二酸二（2-乙基己）酯、5%的苯二甲酸二辛酯、3%的碳酸钙和0.2%的顺丁烯二酸酯类。实施例三:一种橡胶关节用耐寒橡胶，包括如下重量份的组分：天然橡胶90份顺丁橡胶20份氧化锌5份硬脂酸1份促进剂4份防老剂3份分散剂3份绝缘炭黑20份助剂1份。其中促进剂包括2份促进剂dm、1份促进剂m和1份促进剂d；防老剂包括1份防老剂4010、1份防老剂rd和1份防老剂mb；分散剂选用wb-212；绝缘碳黑包括70%粒径为75nm的碳黑a和30%粒径为20nm的碳黑b；另外，还掺有1份白炭黑；1份sebs纤维。而助剂包括66.8%的异戊二烯-丁二烯共聚物、20%的硫磺、5%的己二酸二（2-乙基己）酯、5%的苯二甲酸二辛酯、3%的碳酸钙和0.2%的顺丁烯二酸酯类。实施例四:一种橡胶关节用耐寒橡胶，包括如下重量份的组分：天然橡胶85份顺丁橡胶15份氧化锌7份硬脂酸2份促进剂6份防老剂3份分散剂3份绝缘炭黑20份助剂1份。其中促进剂包括3份促进剂dm、1份促进剂m和2份促进剂d；防老剂包括1份防老剂4010、1份防老剂rd和1份防老剂mb；分散剂选用wb-212；绝缘碳黑包括70%粒径为75nm的碳黑a和30%粒径为20nm的碳黑b；另外，还掺有1份白炭黑；1份sebs纤维。而助剂包括66.8%的异戊二烯-丁二烯共聚物、20%的硫磺、5%的己二酸二（2-乙基己）酯、5%的苯二甲酸二辛酯、3%的碳酸钙和0.2%的顺丁烯二酸酯类。实施例五:一种橡胶关节用耐寒橡胶，包括如下重量份的组分：天然橡胶85份顺丁橡胶15份氧化锌10份硬脂酸3份促进剂7份防老剂3份分散剂3份绝缘炭黑20份助剂1份。其中促进剂包括3份促进剂dm、2份促进剂m和2份促进剂d；防老剂包括1份防老剂4010、1份防老剂rd和1份防老剂mb；分散剂选用wb-212；绝缘碳黑包括70%粒径为75nm的碳黑a和30%粒径为20nm的碳黑b；另外，还掺有1份白炭黑；1份sebs纤维。而助剂包括66.8%的异戊二烯-丁二烯共聚物、20%的硫磺、5%的己二酸二（2-乙基己）酯、5%的苯二甲酸二辛酯、3%的碳酸钙和0.2%的顺丁烯二酸酯类。实施例六:一种橡胶关节用耐寒橡胶，包括如下重量份的组分：天然橡胶85份顺丁橡胶15份氧化锌7份硬脂酸2份促进剂6份防老剂5份分散剂3份绝缘炭黑20份助剂1份。其中促进剂包括3份促进剂dm、1份促进剂m和2份促进剂d；防老剂包括2份防老剂4010、2份防老剂rd和1份防老剂mb；分散剂选用wb-212；绝缘碳黑包括70%粒径为75nm的碳黑a和30%粒径为20nm的碳黑b；另外，还掺有1份白炭黑；1份sebs纤维。而助剂包括66.8%的异戊二烯-丁二烯共聚物、20%的硫磺、5%的己二酸二（2-乙基己）酯、5%的苯二甲酸二辛酯、3%的碳酸钙和0.2%的顺丁烯二酸酯类。实施例七:一种橡胶关节用耐寒橡胶，包括如下重量份的组分：天然橡胶85份顺丁橡胶15份氧化锌7份硬脂酸2份促进剂6份防老剂6份分散剂3份绝缘炭黑20份助剂1份。其中促进剂包括3份促进剂dm、1份促进剂m和2份促进剂d；防老剂包括2份防老剂4010、2份防老剂rd和2份防老剂mb；分散剂选用wb-212；绝缘碳黑包括70%粒径为75nm的碳黑a和30%粒径为20nm的碳黑b；另外，还掺有1份白炭黑；1份sebs纤维。而助剂包括66.8%的异戊二烯-丁二烯共聚物、20%的硫磺、5%的己二酸二（2-乙基己）酯、5%的苯二甲酸二辛酯、3%的碳酸钙和0.2%的顺丁烯二酸酯类。实施例八:一种橡胶关节用耐寒橡胶，包括如下重量份的组分：天然橡胶85份顺丁橡胶15份氧化锌7份硬脂酸2份促进剂6份防老剂5份分散剂3份绝缘炭黑25份助剂1份。其中促进剂包括3份促进剂dm、1份促进剂m和2份促进剂d；防老剂包括2份防老剂4010、2份防老剂rd和1份防老剂mb；分散剂选用wb-212；绝缘碳黑包括70%粒径为75nm的碳黑a和30%粒径为20nm的碳黑b；另外，还掺有1份白炭黑；1份sebs纤维。而助剂包括66.8%的异戊二烯-丁二烯共聚物、20%的硫磺、5%的己二酸二（2-乙基己）酯、5%的苯二甲酸二辛酯、3%的碳酸钙和0.2%的顺丁烯二酸酯类。实施例九:一种橡胶关节用耐寒橡胶，包括如下重量份的组分：天然橡胶85份顺丁橡胶15份氧化锌7份硬脂酸2份促进剂6份防老剂5份分散剂3份绝缘炭黑30份助剂1份。其中促进剂包括3份促进剂dm、1份促进剂m和2份促进剂d；防老剂包括2份防老剂4010、2份防老剂rd和1份防老剂mb；分散剂选用wb-212；绝缘碳黑包括70%粒径为75nm的碳黑a和30%粒径为20nm的碳黑b；另外，还掺有1份白炭黑；1份sebs纤维。而助剂包括66.8%的异戊二烯-丁二烯共聚物、20%的硫磺、5%的己二酸二（2-乙基己）酯、5%的苯二甲酸二辛酯、3%的碳酸钙和0.2%的顺丁烯二酸酯类。实施例十:一种橡胶关节用耐寒橡胶，包括如下重量份的组分：天然橡胶85份顺丁橡胶15份氧化锌7份硬脂酸2份促进剂6份防老剂5份分散剂3份绝缘炭黑25份助剂1份。其中促进剂包括3份促进剂dm、1份促进剂m和2份促进剂d；防老剂包括2份防老剂4010、2份防老剂rd和1份防老剂mb；分散剂选用wb-212；绝缘碳黑包括70%粒径为85nm的碳黑a和30%粒径为23nm的碳黑b；另外，还掺有1份白炭黑；1份sebs纤维。而助剂包括66.8%的异戊二烯-丁二烯共聚物、20%的硫磺、5%的己二酸二（2-乙基己）酯、5%的苯二甲酸二辛酯、3%的碳酸钙和0.2%的顺丁烯二酸酯类。实施例十一:一种橡胶关节用耐寒橡胶，包括如下重量份的组分：天然橡胶85份顺丁橡胶15份氧化锌7份硬脂酸2份促进剂6份防老剂5份分散剂3份绝缘炭黑25份助剂1份。其中促进剂包括3份促进剂dm、1份促进剂m和2份促进剂d；防老剂包括2份防老剂4010、2份防老剂rd和1份防老剂mb；分散剂选用wb-212；绝缘碳黑包括70%粒径为100nm的碳黑a和30%粒径为25nm的碳黑b；另外，还掺有1份白炭黑；1份sebs纤维。而助剂包括66.8%的异戊二烯-丁二烯共聚物、20%的硫磺、5%的己二酸二（2-乙基己）酯、5%的苯二甲酸二辛酯、3%的碳酸钙和0.2%的顺丁烯二酸酯类。实施例十二:一种橡胶关节用耐寒橡胶，包括如下重量份的组分：天然橡胶85份顺丁橡胶15份氧化锌7份硬脂酸2份促进剂6份防老剂5份分散剂3份绝缘炭黑25份助剂1份。其中促进剂包括3份促进剂dm、1份促进剂m和2份促进剂d；防老剂包括2份防老剂4010、2份防老剂rd和1份防老剂mb；分散剂选用wb-212；绝缘碳黑包括70%粒径为85nm的碳黑a和30%粒径为23nm的碳黑b；另外，还掺有3份白炭黑；1份sebs纤维。而助剂包括66.8%的异戊二烯-丁二烯共聚物、20%的硫磺、5%的己二酸二（2-乙基己）酯、5%的苯二甲酸二辛酯、3%的碳酸钙和0.2%的顺丁烯二酸酯类。实施例十三:一种橡胶关节用耐寒橡胶，包括如下重量份的组分：天然橡胶85份顺丁橡胶15份氧化锌7份硬脂酸2份促进剂6份防老剂5份分散剂3份绝缘炭黑25份助剂1份。其中促进剂包括3份促进剂dm、1份促进剂m和2份促进剂d；防老剂包括2份防老剂4010、2份防老剂rd和1份防老剂mb；分散剂选用wb-212；绝缘碳黑包括70%粒径为85nm的碳黑a和30%粒径为23nm的碳黑b；另外，还掺有5份白炭黑；1份sebs纤维。而助剂包括66.8%的异戊二烯-丁二烯共聚物、20%的硫磺、5%的己二酸二（2-乙基己）酯、5%的苯二甲酸二辛酯、3%的碳酸钙和0.2%的顺丁烯二酸酯类。实施例十四:一种橡胶关节用耐寒橡胶，包括如下重量份的组分：天然橡胶85份顺丁橡胶15份氧化锌7份硬脂酸2份促进剂6份防老剂5份分散剂3份绝缘炭黑25份助剂1份。其中促进剂包括3份促进剂dm、1份促进剂m和2份促进剂d；防老剂包括2份防老剂4010、2份防老剂rd和1份防老剂mb；分散剂选用wb-212；绝缘碳黑包括70%粒径为85nm的碳黑a和30%粒径为23nm的碳黑b；另外，还掺有3份白炭黑；3份sebs纤维。而助剂包括49.5%的异戊二烯-丁二烯共聚物、25%的硫磺、10%的己二酸二（2-乙基己）酯、10%的苯二甲酸二辛酯、5%的碳酸钙和0.5%的顺丁烯二酸酯类。实施例十五:一种橡胶关节用耐寒橡胶，包括如下重量份的组分：天然橡胶85份顺丁橡胶15份氧化锌7份硬脂酸2份促进剂6份防老剂5份分散剂3份绝缘炭黑25份助剂1份。其中促进剂包括3份促进剂dm、1份促进剂m和2份促进剂d；防老剂包括2份防老剂4010、2份防老剂rd和1份防老剂mb；分散剂选用wb-212；绝缘碳黑包括70%粒径为85nm的碳黑a和30%粒径为23nm的碳黑b；另外，还掺有3份白炭黑；5份sebs纤维。而助剂包括32.2%的异戊二烯-丁二烯共聚物、30%的硫磺、15%的己二酸二（2-乙基己）酯、15%的苯二甲酸二辛酯、7%的碳酸钙和0.8%的顺丁烯二酸酯类。试验温度：-50摄氏度试验结果：编号kc/%k/%低温拉伸强度/mpa低温断裂伸长率/%实施例155.360.830.5560实施例260.163.232.7572实施例358.559.428.6551实施例461.364.831.3566实施例559.461.929.5558实施例660.863.231.6575实施例760.462.230.8570实施例862.664.433.1583实施例961.864.032.7569实施例1063.664.533.5577实施例1162.964.132.2561实施例1264.265.933.2588实施例1364.566.332.6579实施例1465.867.234.4599实施例1565.566.535.1606本发明制得的橡胶在低温条件下仍然具有良好的弹性、抗撕裂强度，特别是在实施例14条件下制得的橡胶，耐寒系数高，物理机械性能良好。本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。当前第1页12