专利名称：一种直升机旋翼弹性轴承用橡胶组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及橡胶组合物技术领域，尤其指一种直升机旋翼弹性轴承用橡胶组合物。
背景技术：
随着直升机技术的不断发展，直升机旋翼轴承也由金属轴承逐步发展到金属、橡胶夹层结构的弹性轴承。其中，橡胶夹层所用材料对旋翼弹性轴承的质量品质起作决定性的作用，弹性轴承承受的所有载荷均要通过橡胶夹层传递，承受的所有变形均通过橡胶夹层的剪切变形实现。而现有直升机旋翼弹性轴承用橡胶因成分设置不合理，其压缩刚度、扭转刚度以及弯曲刚度均达不到要求，从而导致弹性轴承寿命仅为200飞行小时，给直升飞机的保养及维护带来很大麻烦，也飞行安全也带来巨大隐患。故有必要研制一种性能更为优越的橡胶材料，以有效延长弹性轴承使用寿命。
发明内容
本发明针对现有技术之不足和缺陷，提供一种直升机旋翼弹性轴承用橡胶组合物，其压缩刚度、扭转刚度以及弯曲刚度均能达到要求。为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案本发明一种直升机旋翼弹性轴承用橡胶组合物，其各成份及各成份的重量份如下其含100重量份橡胶，5-10重量份化学防老剂，1-3重量份物理防老剂，3-8重量份增塑剂，0. 8-2. 5重量份硫化剂，1-3重量份抗硫化返原剂，40-60重量份补强剂，5_10重量份活性剂，0. 5-2重量份硬脂酸，2-5重量份加工助剂，1-3重量份耐迁引剂以及1. 5-5重量份促进剂。上述橡胶由天然橡胶、丁二烯橡胶及异戊橡胶混合组成，其中，天然橡胶为30-50 重量份，丁二烯橡胶为10-35重量份，异戊橡胶为30-50重量份，其构成本发明的基础材料。上述化学防老剂为N-异丙基-N，-苯基对苯二胺，2，2，4-三甲基-1，2-二氯化喹啉聚合物，N，N，-二苯基对苯二胺，2-巯基苯并咪唑，6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2-二氢基化喹啉中的一种或几种；上述物理防老剂为微晶石蜡。化学防老剂的加入可以有效提高其对热、氧、变价金属离子、机构应力、光以及各种高能射线的破坏力，其提高其品质。上述增塑剂为芳烃油，其有效增强本发明产品的柔韧性能，利于本发明产品后期进一步加工。上述硫化剂为硫磺，其可有效改变橡胶内原有的分子链结构，使线形分子形成网状结构，提高本发明产品的各种力学性能。上述抗硫化返原剂为双(3-三乙氧基硅烷基丙基)四硫化物，以防止本发明产品在配制过程中出现过硫化现象，以进一步提高其各种性能。上述补强剂为碳黑；当然本发明还可选用如陶土、重质碳酸钙、沉淀白炭黑和气相白炭黑等作为补强剂使用。
上述活性剂为氧化锌，其除了具有硫化活性的作用外，更兼具有硫化、补强以及增容的作用。上述加工助剂为芳烃类树脂，其主要作用在于本发明产品胶料在开炼机和密炼机中混炼、压延、挤出以及成型时的性能。上述耐迁引剂为脂肪酸，主要增加本发明产品的可塑性能。上述促进剂为秋兰姆类、噻唑类，次磺酰胺类化合物中的一种或几种。其中，所述秋兰姆类化合物为二硫化四甲基秋兰姆，所述噻唑类化合物为二硫化二苯并噻唑，所述次磺酰胺类化合物为N-氧联二(1，2-亚乙基)-2-苯并噻唑次磺酰胺。本发明通过上述各成分的组合，生产了积极的技术效果，本发明产品的各项技术性能较现有的产品更为优越，压缩刚度、扭转刚度以及弯曲刚度均能达到技术要求。各性能及其测试条件如下1、压缩刚度(沿变距轴)弹性轴承压缩刚度2. 8 X 108N/m士 15%的要求，在以下情况下测量a)变距角θ、挥舞角β均为0° ；b)温度范围15°C _25°C ；c)离心力200kN。2、扭转刚度(绕变距轴)弹性轴承扭转刚度不大于7N · m/°，在以下情况下测量a)变距角θ = 士 20°，挥舞角β和摆振角δ均为0°b)温度范围15°C _25°C ；c)离心力200kN。3、弯曲刚度(绕挥舞轴)弹性轴承挥舞刚度不大于25Ν·πι/°，在以下情况下测量a)挥舞角β = 士5°，变距角θ和摆振角δ均为0° ；b)温度范围15°C _25°C ；c)离心力200kN。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明进行详细描述。实施例1将天然橡胶35Kg，顺丁橡胶30Kg以及异戊橡胶35Kg和芳烃类树脂3Kg投入密炼机中混炼1分钟后，加入N-异丙基-N，-苯基对苯二胺Ig，2，2，4-三甲基-1，2- 二氯化喹啉聚合物1. 5Kg, N, N’ - 二苯基对苯二胺(防H)，2_巯基苯并咪唑Ig，6-乙氧基-2，2， 4-三甲基-1，2-二氢基化喹啉1. ^(g，微晶石蜡lKg，硬脂酸Ig，氧化锌10Kg，脂肪酸lKg， 碳黑40Kg，芳烃油SKg以及双(3-三乙氧基硅烷基丙基)四硫化物IKg混炼3分钟后，再力加入硫磺0.8Kg，二硫化四甲基秋兰姆0. IKg, N-氧联二(1，2_亚乙基)-2-苯并噻唑次磺酰胺IKg以及二硫化二苯并噻唑0. 4Kg密炼机混炼2分钟后，出片硫化，即可得到本发明所述的橡胶组合物。本实施例的橡胶组合物实测刚度压缩刚度(沿变距轴)为2. 51 X 108N,扭转刚度(绕变距轴)5.2Ν·πι/°，弯曲刚度(绕挥舞轴)13Ν·πι/°，模拟飞行寿命528小时。实施例2将天然橡胶40Kg，顺丁橡胶15Kg以及异戊橡胶45Kg和芳烃类树脂2Kg投入密炼机中混炼1分钟后，加入N-异丙基-N，-苯基对苯二胺1. 8Kg，2，2，4-三甲基-1，2- 二氯化喹啉聚合物1. 2Kg, N, N’ - 二苯基对苯二胺(防H)，2-巯基苯并咪唑lKg，6-乙氧基-2， 2，4-三甲基-1，2- 二氢基化喹啉lKg，微晶石蜡1. 5Kg,硬脂酸1. 5Kg,氧化锌8Kg，脂肪酸 Ig，碳黑50Kg，芳烃油5Kg以及双(3-三乙氧基硅烷基丙基)四硫化物2Kg混炼3分钟后， 再加入硫磺UKg，二硫化四甲基秋兰姆0. 5Kg, N-氧联二(1，2_亚乙基)-2-苯并噻唑次磺酰胺1. 5Kg以及二硫化二苯并噻唑0. 5Kg密炼机混炼2分钟后，出片硫化，即可得到本发明所述的橡胶组合物。本实施例的橡胶组合物实测刚度压缩刚度(沿变距轴)为2. 62 X IO8N,扭转刚度 (绕变距轴)6.4Ν·πι/°，弯曲刚度(绕挥舞轴))18Ν·πι/°，模拟飞行寿命570小时。实施例3 将天然橡胶50Kg，顺丁橡胶IOKg以及异戊橡胶40Kg和芳烃类树脂5Kg投入密炼机中混炼1分钟后，加入N-异丙基-N，-苯基对苯二胺2. 5Kg, 2，2，4-三甲基-1，2- 二氯化喹啉聚合物2. 5Kg, N, N’ - 二苯基对苯二胺(防H)，2-巯基苯并咪唑2. 5Kg, 6-乙氧基-2， 2，4-三甲基-1，2- 二氢基化喹啉2. 5Kg,微晶石蜡Ig，硬脂酸0. 5Kg,氧化锌^(g，脂肪酸 3Kg,碳黑60Kg，芳烃油3Kg以及双(3-三乙氧基硅烷基丙基)四硫化物3Kg混炼3分钟后， 再加入硫磺2. ^(g，二硫化四甲基秋兰姆lKg，N-氧联二(1，2_亚乙基)-2-苯并噻唑次磺酰胺2. 5Kg以及二硫化二苯并噻唑1. 5Kg密炼机混炼2分钟后，出片硫化，即可得到本发明所述的橡胶组合物。本实施例的橡胶组合物实测刚度压缩刚度(沿变距轴)为2. 91 X IO8N,扭转刚度 (绕变距轴)8.2Ν·πι/°，弯曲刚度(绕挥舞轴)27Ν·πι/°，模拟飞行寿命556小时。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种直升机旋翼弹性轴承用橡胶组合物，其特征在于，其各成份及各成份的重量份如下其含100重量份橡胶，5-10重量份化学防老剂，1-3重量份物理防老剂，3-8重量份增塑剂，0. 8-2. 5重量份硫化剂，1-3重量份抗硫化返原剂，40-60重量份补强剂，5_10重量份活性剂，0. 5-2重量份硬脂酸，2-5重量份加工助剂，1-3重量份耐迁引剂以及1. 5-5重量份促进剂。
2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于所述橡胶由天然橡胶、丁二烯橡胶及异戊橡胶混合组成，其中，天然橡胶为30-50重量份，丁二烯橡胶为10-35重量份，异戊橡胶为30-50重量份。
3.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于所述化学防老剂为N-异丙基-N，-苯基对苯二胺，2，2，4-三甲基-1，2-二氯化喹啉聚合物，N，N，- 二苯基对苯二胺， 2-巯基苯并咪唑，6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2- 二氢基化喹啉中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于所述物理防老剂为微晶石蜡；所述增塑剂为芳烃油；所述硫化剂为硫磺；所述抗硫化返原剂为双(3-三乙氧基硅烷基丙基) 四硫化物。
5.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于所述补强剂为碳黑；所述活性剂为氧化锌；所述加工助剂为芳烃类树脂；所述耐迁引剂为脂肪酸。
6.根据权利要求5所述的橡胶组合物，其特征在于所述促进剂为秋兰姆类、噻唑类， 次磺酰胺类化合物中的一种或几种。
7.根据权利要求6所述的橡胶组合物，其特征在于所述秋兰姆类化合物为二硫化四甲基秋兰姆。
8.根据权利要求6所述的橡胶组合物，其特征在于所述噻唑类化合物为二硫化二苯并噻唑。
9.根据权利要求6所述的橡胶组合物，其特征在于所述次磺酰胺类化合物为N-氧联二(1，2_亚乙基)-2-苯并噻唑次磺酰胺。
全文摘要
本发明公开了一种直升机旋翼弹性轴承用橡胶组合物，涉其各成份及各成份的重量份如下其含100重量份橡胶，5-10重量份化学防老剂，1-3重量份物理防老剂，3-8重量份增塑剂，0.8-2.5重量份硫化剂，1-3重量份抗硫化返原剂，40-60重量份补强剂，5-10重量份活性剂，0.5-2重量份硬脂酸，2-5重量份加工助剂，1-3重量份耐迁引剂以及1.5-5重量份促进剂。本发明通过上述各成分的组合，生产了积极的技术效果，本发明产品的各项技术性能较现有的产品更为优越，压缩刚度、扭转刚度以及弯曲刚度均能达到技术要求。
文档编号C08K3/22GK102321278SQ20111026603
公开日2012年1月18日 申请日期2011年9月8日 优先权日2011年9月8日
发明者张永凯, 程水华 申请人:上海航空机械有限公司