一种重车发动机曲轴用支撑环及其加工工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种重车发动机曲轴用支撑环，包括骨架和包覆在挂架外的橡胶，所述橡胶由以下重量份的原料组成：三元乙丙橡胶60?70份、丁二烯橡胶7?12份、氯化聚乙烯7?12份、CNTs/SiO23?6份、炭黑40?60份、十二烷基二苯醚二磺酸钠0.2?1份、增塑剂1?3份、防老剂1?3份、阻燃剂1?3份、硅烷偶联剂3?6份、石蜡1?3份、二甲基丙烯酸锌2?5份、4,4′?二硫代二吗啉2?5份、硫磺4?8份，本发明还公开了一种重车发动机曲轴用支撑环的加工工艺，包括塑炼、混炼、包覆硫化和精加工步骤。本发明中橡胶与骨架难剥离，提高了密封效果的长期稳定性，保证了产品的高精度形位公差，制得的支撑环具有优异的耐磨、刚度等性能，从而延长曲轴的使用寿命。
【专利说明】
一种重车发动机曲轴用支撑环及其加工工艺
技术领域
[0001]本发明涉及曲轴技术领域，具体涉及一种重车发动机曲轴用支撑环及其加工工
-H-
O
【背景技术】
[0002]目前，在各种发动机曲轴的两端轴颈上均是直接接触地配装支撑环骨架，支撑环骨架上套装弹性橡胶体密封件，以达到轴端密封作用。在实际作业中，骨架与弹性橡胶体之间的报紧力较小，密封效果差，且易磨损，支撑环的综合机械性能差，从而降低曲轴的使用寿命。现有技术一般都是单纯的对橡胶产品性能进行调试，或者对高精度形位公差做出严格要求，无法满足产品性能需求。
【发明内容】
[0003]针对现有技术的不足，本发明提供了一种重车发动机曲轴用支撑环及其加工工艺，骨架与弹性橡胶体之间的抱紧力强，密封效果好。
[0004]为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现:
[0005]—种重车发动机曲轴用支撑环，包括骨架和包覆在挂架外的橡胶，所述橡胶由以下重量份的原料组成:三元乙丙橡胶60-70份、丁二烯橡胶7-12份、氯化聚乙烯7-12份、CNTs/Si023-6份、炭黑40-60份、十二烷基二苯醚二磺酸钠0.2-l份、增塑剂l-3份、防老剂l-3份、阻燃剂l-3份、硅烷偶联剂3-6份、石蜡l-3份、二甲基丙烯酸锌2-5份、4，4/ -二硫代二吗啉2-5份、硫磺4-8份。
[0006]优选地，所述橡胶由以下重量份的原料组成:三元乙丙橡胶65份、丁二烯橡胶10份、氯化聚乙烯10份、CNTs/Si024份、炭黑45份、十二烷基二苯醚二磺酸钠0.8份、增塑剂2.5份、防老剂2份、阻燃剂2份、硅烷偶联剂6份、石蜡2份、二甲基丙烯酸锌3份、4，4。二硫代二吗啉4份、硫磺6份。
[0007]优选地，所述CNTs/Si02的制备方法如下:将四乙氧基硅烷、去离子水、乙醇按比例混合，超声分散Ih，在35-40 0C下搅拌5-6h，向其中加入浓硝酸和浓硫酸的混酸调节溶液至强酸性，向其中加入碳纳米管，升温至60-65°C，搅拌10-12h，离心，清洗，烘干，得CNIVS12复合材料。
[0008]优选地，所述四乙氧基硅烷、去离子水、乙醇的质量比为1:10:4。
[0009]重车发动机曲轴用支撑环的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤:
[0010]I)塑炼:将三元乙丙橡胶、丁二烯橡胶、氯化聚乙烯投入密炼机中，密炼10-15min，密炼温度为得混合胶；
[0011]2)混炼:将CNTs/Si02、十二烷基二苯醚二磺酸钠和硅烷偶联剂加入到密炼机中，密炼10-15min，再将混合胶加入混炼5_10min，加入炭黑、增塑剂、防老剂、阻燃剂、石蜡、二甲基丙烯酸锌、4，V -二硫代二吗啉、硫磺，混炼，得混炼胶；
[0012]3)包覆硫化:将混炼胶包覆在骨架上，在硫化机上进行硫化，检测机械性能，并根据机械性能参数优化硫化工艺参数，得支撑环半成品；
[0013]4)精加工:对支撑环半成品进行修边，采用数控机对支撑环半成品进行加工，得支撑环成品，采用三坐标尺寸检测，合格后清洗，烘干。
[0014]优选地，所述步骤3)机械性能包括抗拉强度、延伸力和硬度。
[0015]优选地，所述步骤3)中骨架尺寸留有余量。
[0016]本发明有益效果:由于Si02纳米粒子易聚集且不易分散，将其负载在碳纳米管上，在十二烷基二苯醚二磺酸钠的作用下，能够很好的分散在橡胶基质中，从而改善橡胶弹性体的机械性能;将橡胶混炼胶与骨架通过硫化作用结合成一体，使得橡胶与骨架之间难剥离，抱紧力强，提高密封效果的长期稳定性，并且包覆硫化过程中选用尺寸留有余量的骨架，在硫化结束后在进行精加工，减小了骨架在硫化过程中产生的影响，保证产品的高精度形位公差，本发明制得的支撑环具有优异的耐磨、刚度等性能，从而延长曲轴的使用寿命。
【具体实施方式】
[0017]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0018]实施例1:
[0019]—种重车发动机曲轴用支撑环，包括骨架和包覆在挂架外的橡胶，所述橡胶由以下重量份的原料组成:三元乙丙橡胶65份、丁二稀橡胶10份、氯化聚乙稀10份、CNTs/Si〇24份、炭黑45份、十二烷基二苯醚二磺酸钠0.8份、增塑剂2.5份、防老剂2份、阻燃剂2份、硅烷偶联剂6份、石蜡2份、二甲基丙烯酸锌3份、4,4: 二硫代二吗啉4份、硫磺6份。其中，CNTs/S i O2的制备方法如下:将四乙氧基硅烷、去离子水、乙醇按照1:1O: 4的质量比混合，超声分散Ih，在400C下搅拌5.5h，向其中加入浓硝酸和浓硫酸的混酸调节溶液至强酸性，向其中加入碳纳米管，升温至65°C，搅拌I Ih，离心，清洗，烘干，得CNTs/Si02复合材料。
[0020]重车发动机曲轴用支撑环的加工工艺，包括以下步骤:
[0021]I)塑炼:将三元乙丙橡胶、丁二烯橡胶、氯化聚乙烯投入密炼机中，密炼10-15min，密炼温度为得混合胶；
[0022]2)混炼:将CNTs/Si02、十二烷基二苯醚二磺酸钠和硅烷偶联剂加入到密炼机中，密炼10-15min，再将混合胶加入混炼5_10min，加入炭黑、增塑剂、防老剂、阻燃剂、石蜡、二甲基丙烯酸锌、4，V -二硫代二吗啉、硫磺，混炼，得混炼胶；
[0023]3)包覆硫化:将混炼胶包覆在尺寸留有余量的骨架上，在硫化机上进行硫化，检测抗拉强度、延伸力和硬度性能参数，并根据机械性能参数优化硫化工艺参数，得支撑环半成品;
[0024]4)精加工:对支撑环半成品进行修边，采用数控机对支撑环半成品进行加工，得支撑环成品，采用三坐标尺寸检测，合格后清洗，烘干。
[0025]实施例2:
[0026]—种重车发动机曲轴用支撑环，包括骨架和包覆在挂架外的橡胶，所述橡胶由以下重量份的原料组成:三元乙丙橡胶68份、丁二稀橡胶8份、氯化聚乙稀10份、CNTs/Si〇25份、炭黑50份、十二烷基二苯醚二磺酸钠0.5份、增塑剂2份、防老剂1.5份、阻燃剂3份、硅烷偶联剂5份、石蜡2.5份、二甲基丙烯酸锌4份、4，4。二硫代二吗啉3份、硫磺7份。其中，CNTs/S i O2的制备方法如下:将四乙氧基硅烷、去离子水、乙醇按照1:1O: 4的质量比混合，超声分散Ih，在35 0C下搅拌6h，向其中加入浓硝酸和浓硫酸的混酸调节溶液至强酸性，向其中加入碳纳米管，升温至600C，搅拌12h，离心，清洗，烘干，得CNTs/Si02复合材料。
[0027]重车发动机曲轴用支撑环的加工工艺，同实施例1。
[0028]实施例3:
[0029]—种重车发动机曲轴用支撑环，包括骨架和包覆在挂架外的橡胶，所述橡胶由以下重量份的原料组成:三元乙丙橡胶62份、丁二稀橡胶11份、氯化聚乙稀9份、CNTs/Si〇25份、炭黑48份、十二烷基二苯醚二磺酸钠0.7份、增塑剂2份、防老剂I份、阻燃剂I份、硅烷偶联剂4份、石蜡1.5份、二甲基丙烯酸锌2.5份、4，V -二硫代二吗啉4份、硫磺7份。其中，CNTs/S i O2的制备方法如下:将四乙氧基硅烷、去离子水、乙醇按照1:1O: 4的质量比混合，超声分散Ih，在35 0C下搅拌5h，向其中加入浓硝酸和浓硫酸的混酸调节溶液至强酸性，向其中加入碳纳米管，升温至65°C，搅拌1h，离心，清洗，烘干，得CNTs/Si02复合材料。
[0030]重车发动机曲轴用支撑环的加工工艺，同实施例1。
[0031]实施例4:
[0032]—种重车发动机曲轴用支撑环，包括骨架和包覆在挂架外的橡胶，所述橡胶由以下重量份的原料组成:三元乙丙橡胶60份、丁二烯橡胶12份、氯化聚乙烯7份、CNTs/Si026份、炭黑40份、十二烷基二苯醚二磺酸钠I份、增塑剂I份、防老剂3份、阻燃剂I份、硅烷偶联剂6份、石蜡I份、二甲基丙烯酸锌5份、4-二硫代二吗啉2份、硫磺8份。其中，CNTs/Si02的制备方法如下:将四乙氧基硅烷、去离子水、乙醇按照1:10:4的质量比混合，超声分散lh，在40 °C下搅拌6h，向其中加入浓硝酸和浓硫酸的混酸调节溶液至强酸性，向其中加入碳纳米管，升温至60°C，搅拌1h，离心，清洗，烘干，得CNTs/Si02复合材料。
[0033]重车发动机曲轴用支撑环的加工工艺，同实施例1。
[0034]实施例5:
[0035]—种重车发动机曲轴用支撑环，包括骨架和包覆在挂架外的橡胶，所述橡胶由以下重量份的原料组成:三元乙丙橡胶70份、丁二烯橡胶7份、氯化聚乙烯12份、CNTs/Si023份、炭黑60份、十二烷基二苯醚二磺酸钠0.2份、增塑剂3份、防老剂I份、阻燃剂3份、硅烷偶联剂3份、石蜡3份、二甲基丙烯酸锌2份、4，V -二硫代二吗啉5份、硫磺4份。其中，CNTs/S1s的制备方法如下:将四乙氧基硅烷、去离子水、乙醇按照I: 10:4的质量比混合，超声分散Ih，在35 °C下搅拌5h，向其中加入浓硝酸和浓硫酸的混酸调节溶液至强酸性，向其中加入碳纳米管，升温至65°C，搅拌I Ih，离心，清洗，烘干，得CNTs/Si02复合材料。
[0036]重车发动机曲轴用支撑环的加工工艺，同实施例1。
[0037]以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种重车发动机曲轴用支撑环，包括骨架和包覆在挂架外的橡胶，其特征在于，所述橡胶由以下重量份的原料组成:三元乙丙橡胶60-70份、丁二烯橡胶7-12份、氯化聚乙烯7-12份、CNTs/Si02 3-6份、炭黑40-60份、十二烷基二苯醚二磺酸钠0.2-1份、增塑剂1-3份、防老剂1-3份、阻燃剂1-3份、硅烷偶联剂3-6份、石蜡1-3份、二甲基丙烯酸锌2-5份、4，V -二硫代二吗啉2-5份、硫磺4-8份。2.如权利要求1所述的重车发动机曲轴用支撑环，其特征在于，所述橡胶由以下重量份的原料组成:三元乙丙橡胶65份、丁二稀橡胶1份、氯化聚乙稀1份、CNTs/Si 02 4份、炭黑45份、十二烷基二苯醚二磺酸钠0.8份、增塑剂2.5份、防老剂2份、阻燃剂2份、硅烷偶联剂6份、石蜡2份、二甲基丙烯酸锌3份、4，V -二硫代二吗啉4份、硫磺6份。3.如权利要求2所述的重车发动机曲轴用支撑环，其特征在于，所述CNTs/Si02的制备方法如下:将四乙氧基硅烷、去离子水、乙醇按比例混合，超声分散Ih，在35-400C下搅拌5-6h，向其中加入浓硝酸和浓硫酸的混酸调节溶液至强酸性，向其中加入碳纳米管，升温至60-650C，搅拌10-12h，离心，清洗，烘干，得CNTs/Si02复合材料。4.如权利要求3所述的重车发动机曲轴用支撑环，其特征在于，所述四乙氧基硅烷、去离子水、乙醇的质量比为1:10:4。5.如权利要求1-4任一所述的重车发动机曲轴用支撑环的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤: 1)塑炼:将三元乙丙橡胶、丁二烯橡胶、氯化聚乙烯投入密炼机中，密炼10-15min，密炼温度为得混合胶； 2)混炼:将CNTs/Si02、十二烷基二苯醚二磺酸钠和硅烷偶联剂加入到密炼机中，密炼10-15min，再将混合胶加入混炼5-10min，加入炭黑、增塑剂、防老剂、阻燃剂、石蜡、二甲基丙烯酸锌、4，V -二硫代二吗啉、硫磺，混炼，得混炼胶； 3)包覆硫化:将混炼胶包覆在骨架上，在硫化机上进行硫化，检测机械性能，并根据机械性能参数优化硫化工艺参数，得支撑环半成品； 4)精加工:对支撑环半成品进行修边，采用数控机对支撑环半成品进行加工，得支撑环成品，采用三坐标尺寸检测，合格后清洗，烘干。6.如权利要求5所述的重车发动机曲轴用支撑环的加工工艺，其特征在于，所述步骤3)机械性能包括抗拉强度、延伸力和硬度。7.如权利要求5所述的重车发动机曲轴用支撑环的加工工艺，其特征在于，所述步骤3)中骨架尺寸留有余量。
【文档编号】B29B7/00GK106046561SQ201610483173
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月24日
【发明人】汪洪, 闻须明
【申请人】安徽京鸿密封件技术有限公司