一种橡胶衬套及其制备方法与流程

本发明属于支撑鞍座传递给牵引车的牵引力设备技术领域，具体涉及一种橡胶衬套及其制备方法。

背景技术：

牵引汽车鞍座的作用是牵引挂车的连接部件。橡胶衬套装配于鞍座支腿内部，具有支撑鞍座传递牵引车牵引力的作用。橡胶衬套直接压入鞍座支腿后用销轴将鞍座龟板与支腿连接起来。车辆重载负荷状态下，牵引车在起步、颠簸、制动、等震动冲击牵引车鞍座的状态，使得橡胶衬套在缺少润滑的状态下集中承受冲击载荷导致橡胶衬套内孔很快过度磨损严重外层的橡胶撕裂变形失效。

现有技术中的橡胶衬套多有天然橡胶制备而成，故其缺少润滑特性，容易发生上述的橡胶撕裂变形失效。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种橡胶衬套及其制备方法，橡胶衬套有溶胶槽，能保证橡胶衬套强度与橡胶衬套内孔的自润滑，提高了鞍座总成的使用寿命。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供的一种橡胶衬套，包括内衬套和外衬套，所述内衬套上开设有内孔，所述内衬套通过粘接层与所述外衬套连接，且所述内衬套包覆于所述外衬套内；

所述外衬套外壁上设有容胶槽。

进一步地，所述容胶槽的数量为若干个，若干个所述容胶槽均设于所述外衬套的外壁上。

进一步地，所述内衬套采用聚甲醛热塑性结晶聚合物材料制备而成。

进一步地，所述粘接层包括活化层、第一粘接层和第二粘接层。

进一步地，所述内衬套内壁还设有防滑齿。

本发明提供的一种橡胶衬套的制备方法，包括以下步骤：

外衬套制备：将天然胶混炼后通过橡胶硫化成型工艺制备出外衬套；

改性处理：通过改进剂将原料聚甲醛热塑性结晶聚合物在160℃-220℃通过双螺杆挤出机进行改性处理；

溶胶槽成型：通过模具成型工艺在所述外衬套上形成溶胶槽；

内衬套的制备：将改性处理后的聚甲醛热塑性结晶聚合物通过注射成型工艺处理，制备出与所述外衬套匹配的内衬套；

内衬套的活化：通过活化剂对内衬套的外表面进行活化；

粘接：通过粘接层将内衬套和外衬套粘接形成橡胶衬套。

进一步地，所述改性步骤中，所述改性剂为二硫化钼，所述改性剂的用量为。

进一步地，所述内衬套的制备步骤具体为：

将改性处理后的聚甲醛热塑性结晶聚合物通过注射成型工艺处理，制备出具有内孔的内衬套。

进一步地，所述内衬套的活化步骤具体为：

将内衬套在酸酯类活化剂中常温浸泡30-50分钟，然后在100℃-150℃条件下烘干5min-15min，使得外衬套表面形成活化层。

进一步地，所述粘接步骤具体为：

首先，在活化后的内衬套外壁喷涂粘胶剂形成第一粘接层，烘烤第一粘接层；其次，喷涂粘胶剂形成第二粘接层，烘烤第二粘接层；再次，将外衬套与第二粘接层粘接。

通过上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明通过增加容胶槽，保证了橡胶衬套与鞍座支腿的连接，减少了外力对鞍座支腿的冲击载荷，采用橡胶衬套的外圆尺寸与鞍座支腿的配合采用较大过盈量的配合，意味着橡胶衬套的外圆尺寸远远大于鞍座支腿孔的内径，为了橡胶衬套与支腿的装配有良好的工艺性。

本发明中的橡胶衬套，由于内衬套是pom材料制备而成的，其本身所附带的自润滑性，可以克服了缺少润滑的缺陷而导致的失效。

本发明所述的橡胶衬套，结构简单，抗压性能好。

本发明的制备工艺中，内衬套选用抗压强度高、自润滑性能好的聚甲醛热塑性结晶聚合物，使得原本鞍座轴销与衬套得不到润滑的部位有了很好的润滑，同时使得内衬套具有很高的抗压强度。

本发明中制备的橡胶衬套，橡胶邵氏硬度为70±5.橡胶的拉伸强度不小于20mp。橡胶的脆性温度不高于-40℃；断裂拉伸率≧250；热空气老化70℃×24h；硬度变化度0-+10，拉伸强度下降率≤20；扯断伸长率≤30；内部工程塑料的性能按自润滑聚甲醛执行；外侧橡胶与工程塑料粘接强度不小于20mpa。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的橡胶套称的结构示意图；

图2为本发明提供的橡胶套称的剖视图；

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

1、内衬套；2、外衬套；3、内孔；4、粘接层；5、溶胶槽；6、防滑齿。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参照附图1所示，本发明提供的包括内衬套1和外衬套2，所述内衬套1上开设有内孔3，内衬套1通过粘接层4与外衬套2连接，且内衬套1包覆于外衬套2内；

在外衬套2外壁上设有溶胶槽5。

使用中，通常是将橡塑衬套直接压入鞍座支腿用销轴将鞍座龟板与支腿连接起来；与现有技术相比，本申请通过在外衬套的外壁上设置容胶槽5，使得鞍座支腿与鞍座龟板的连接处有缓冲，减少了外力对于鞍座支腿的冲击载荷，延长了鞍座的使用寿命。

本申请中，内衬套选用1-5mm的厚度，优选3mm,而外衬套选用5-12mm厚度，优选8mm厚度。

进一步地，橡胶衬套的外衬套2可以选用尺寸偏小的尺寸，这样可以使得橡胶衬套与鞍座支腿的配合实现较大过盈量的配合。

为了橡胶衬套与支腿的装配有良好的工艺性，故在复合衬套的外衬套2的外壁上通过模具圆滑形成三道容胶槽5，利用橡胶的弹性变形充分填满鞍座支腿的内孔，提高橡胶衬套装配工艺性。

对于溶胶槽5，其深度为1-3mm，优选2mm，宽度为4-15mm，优选9mm。对于溶胶槽5，深度太浅，无法实现支撑，太深，不易拿取；宽度太宽容易滑落，太窄鞍座支腿不易插入。

在实际设计生产时，容胶槽5的数量可以为若干个，且若干个容胶槽5均匀布设于外衬套2的外壁上。

本申请中，由于鞍座支腿数量以及位置的变化，可以将容胶槽的数量定位若干个，若干个容胶槽均设于所述外衬套的外壁上。

通过实验手段，三个及四个容胶槽均可实现橡胶与支腿钢套填充均匀的效果，仅外型尺寸不同，但从衬套加工难易程度比较，优选地，容胶槽的数量最终确定为三个。

进一步地，内衬套1采用聚甲醛热塑性结晶聚合物材料制备而成。

聚甲醛热塑性结晶聚合物简称pom，被誉为"超钢"或者"赛钢"，又称聚氧亚甲基。英文缩写为pom。通常甲醛聚合所得之聚合物，聚合度不高，且易受热解聚。可用作有机化工、合成树脂的原料，也用作药物熏蒸剂。pom强度、刚度高，弹性好，减磨耐磨性好。其力学性能优异，比强度可达50.5mpa，比刚度可达2650mpa，与金属十分接近。pom的力学性能随温度变化小，共聚pom比均聚pom的变化稍大一点，pom的冲击强度较高。

进一步地，所述粘接层4包括活化层、第一粘接层和第二粘接层。

现有技术中，粘接层4通常为一层，本申请中，橡胶衬套的内外层粘接是提高橡塑复合衬套刚性与抗压强度的关键，橡塑衬套内外层材料采用三层涂层的粘接方法，用以保证橡胶与pom的粘接强度（其pom表面进行活化---底层粘接剂----表层粘接剂），从而可以使橡胶衬套既有良好的减震性能又有很高抗压强度。

本申请中，通过增加容胶槽5、三层粘接层4以及内衬套1的材料选择等，提高了橡胶衬套的抗压性能，延长了鞍座的使用寿命。

三层粘结层4的厚度为0.1-0.3mm，优选0.2mm.

进一步地，在内衬套1内壁还设有防滑齿6。防滑齿6的高度1-1.5mm。防滑齿6是在内衬套1的表面，增加粘接面积提高内外衬套1粘接的抗剥离强度，其由模具形成。

本申请中的一种橡胶衬套的制备方法，包括以下步骤：

外衬套制备：将天然胶混炼后通过橡胶硫化成型工艺制备出外衬套2；

改性处理：通过改进剂将原料聚甲醛热塑性结晶聚合物进行改性处理；

具体地，改性剂采用二硫化钼，改性的目的是提高其自润滑性能.其中，改性剂的用量约占所有原料质量的10%-20%，优选15%。

改性处理时，是采用双螺杆混炼挤出实现。

二硫化钼，被被誉为“高级固体润滑油王”。二硫化钼是由天然钼精矿粉经化学提纯后改变分子结构而制成的固体粉剂。本品色黑稍带银灰色，有金属光泽，触之有滑腻感，不溶于水。产品具有分散性好，不粘结的优点，可添加在各种油脂里，形成绝不粘结的胶体状态，能增加油脂的润滑性和极压性。也适用于高温、高压、高转速高负荷的机械工作状态，延长设备寿命。

二硫化钼用于摩擦材料主要功能是低温时减摩，高温时增摩，烧失量小，在摩擦材料中易挥发。

本发明中，采用二硫化钼，使得润滑效果好。

溶胶槽5成型：通过模具成型工艺在所述外衬套2上形成溶胶槽5；

内衬套1的制备：将改性处理后的聚甲醛热塑性结晶聚合物通过注射成型工艺处理，制备出与所述外衬套2匹配的内衬套1；

具体地，将改性处理后的聚甲醛热塑性结晶聚合物通过注射成型工艺处理，制备出具有内孔3的内衬套1。

内衬套1的活化：通过活化剂对内衬套1的外表面进行活化；

具体地，将内衬套1在酸酯类活化剂中常温浸泡30-50分钟，然后在100℃-150℃条件下烘干5min-15min，使得外衬套2表面形成活化层。

粘接：通过粘接层4将内衬套1和外衬套2粘接形成橡胶衬套。

具体粘接步骤为：首先，在活化后的内衬套1外壁喷涂粘胶剂形成第一粘接层，烘烤第一粘接层；其次，喷涂粘胶剂形成第二粘接层，烘烤第二粘接层；再次，将外衬套2与第二粘接层粘接。

通过上述方法以及原料制备的橡胶衬套，橡胶邵氏硬度为70±5.橡胶的拉伸强度不小于20mp。橡胶的脆性温度不高于-40℃；断裂拉伸率≧250；热空气老化70℃×24h；硬度变化度0-+10，拉伸强度下降率≤20；扯断伸长率≤30；内部工程塑料的性能按自润滑聚甲醛执行；外侧橡胶与工程塑料粘接强度不小于20mpa。

现有技术中，由于缺乏溶胶槽，使得橡胶衬套与鞍座支座连接时，外力对鞍座支腿的冲击载荷较大，使其装配不够稳定。

本申请中，又由于采用了聚甲醛热塑性结晶聚合物即pom，保证了橡胶衬套的自润滑性能。同时生产得到的橡胶衬套，强度、硬度以及拉伸率等均得到提高。

实施例1

本实施例公开了一种橡胶衬套，包括厚度为2mm的内衬套1和厚度为5mm的外衬套2，内衬套1通过活化层、第一粘接层和第二粘接层与外衬套2连接，且外衬套2将内衬套1包覆，在外衬套2的外壁设有3个深度为1mm、宽度为5mm的溶胶槽5，内衬套1内壁设有高度为1.0mm防滑齿6。

本实施例中橡胶衬套的制备方法：

外衬套2制备：称取天然胶，将天然胶混炼后通过橡胶硫化成型工艺制备出外衬套1；本步骤中，整个外衬套1全部为天然胶，没有填充物。

改性处理：通过添加10%的二硫化钼改进剂将原料聚甲醛热塑性结晶聚合物进行改性处理；具体是在160℃通过双螺杆挤出机进行改性处理。

溶胶槽5成型：通过模具成型工艺在所述外衬套上形成溶胶槽5；

内衬套1的制备：将改性处理后的聚甲醛热塑性结晶聚合物通过注射成型工艺处理，制备出与所述外衬套2匹配的内衬套1；

内衬套1的活化：将内衬套1在酸酯类活化剂中常温浸泡30分钟，然后在100℃条件下烘干15min，使得外衬套2表面形成活化层。

粘接：通过粘接层4将内衬套1和外衬套2粘接形成橡胶衬套。

本实施例中的橡胶衬套，橡胶邵氏硬度为70±5.橡胶的拉伸强度不小于20mp。橡胶的脆性温度不高于-40℃；断裂拉伸率≧250；热空气老化70℃×24h；硬度变化度0-+10，拉伸强度下降率≤20；扯断伸长率≤30；内部工程塑料的性能按自润滑聚甲醛执行；外侧橡胶与工程塑料粘接强度不小于20mpa；防滑齿高度1mm。

将上述方法制备的橡胶衬套，使用到牵引车鞍座中，与现有技术相比，具有使用寿命长、润滑性好的优势。

实施例2

本实施例公开了一种橡胶衬套，包括厚度为3mm的内衬套1和厚度为8mm的外衬套2，内衬套1通过活化层、第一粘接层和第二粘接层与外衬套2连接，且外衬套2将内衬套1包覆，在外衬套2的外壁设有3个深度为2mm、宽度为9mm的溶胶槽5，内衬套1内壁设有高度为1.2mm防滑齿6。

本实施例中橡胶衬套的制备方法：

外衬套2制备：称取天然胶，将天然胶混炼后通过橡胶硫化成型工艺制备出外衬套1；本步骤中，整个外衬套1全部为天然胶，没有填充物。

改性处理：通过添加10%的二硫化钼改进剂将原料聚甲醛热塑性结晶聚合物进行改性处理；具体是在190℃通过双螺杆挤出机进行改性处理。

溶胶槽5成型：通过模具成型工艺在所述外衬套上形成溶胶槽5；

内衬套1的制备：将改性处理后的聚甲醛热塑性结晶聚合物通过注射成型工艺处理，制备出与所述外衬套2匹配的内衬套1；

内衬套1的活化：将内衬套1在酸酯类活化剂中常温浸泡40分钟，然后在120℃条件下烘干10min，使得外衬套2表面形成活化层。

粘接：通过粘接层4将内衬套1和外衬套2粘接形成橡胶衬套。

本实施例中的橡胶衬套，橡胶邵氏硬度为70±5.橡胶的拉伸强度不小于20mp。橡胶的脆性温度不高于-40℃；断裂拉伸率≧250；热空气老化70℃×24h；硬度变化度0-+10，拉伸强度下降率≤20；扯断伸长率≤30；内部工程塑料的性能按自润滑聚甲醛执行；外侧橡胶与工程塑料粘接强度不小于20mpa；防滑齿高度1.2mm。

将上述方法制备的橡胶衬套，使用到牵引车鞍座中，与现有技术相比，具有使用寿命长、润滑性好的优势。

实施例3

本实施例公开了一种橡胶衬套，包括厚度为5mm的内衬套1和厚度为12mm的外衬套2，内衬套1通过活化层、第一粘接层和第二粘接层与外衬套2连接，且外衬套2将内衬套1包覆，在外衬套2的外壁设有3个深度为3mm、宽度为14mm的溶胶槽5，内衬套1内壁设有高度为1.5mm防滑齿6。

本实施例中橡胶衬套的制备方法：

外衬套2制备：称取天然胶，将天然胶混炼后通过橡胶硫化成型工艺制备出外衬套1；本步骤中，整个外衬套1全部为天然胶，没有填充物。

改性处理：通过添加20%的二硫化钼改进剂将原料聚甲醛热塑性结晶聚合物进行改性处理；具体是在220℃通过双螺杆挤出机进行改性处理。

溶胶槽5成型：通过模具成型工艺在所述外衬套上形成溶胶槽5；

内衬套1的制备：将改性处理后的聚甲醛热塑性结晶聚合物通过注射成型工艺处理，制备出与所述外衬套2匹配的内衬套1；

内衬套1的活化：将内衬套1在酸酯类活化剂中常温浸泡50分钟，然后在150℃条件下烘干5min，使得外衬套2表面形成活化层。

粘接：通过粘接层4将内衬套1和外衬套2粘接形成橡胶衬套。

本实施例中的橡胶衬套，橡胶邵氏硬度为70±5.橡胶的拉伸强度不小于20mp。橡胶的脆性温度不高于-40℃；断裂拉伸率≧250；热空气老化70℃×24h；硬度变化度0-+10，拉伸强度下降率≤20；扯断伸长率≤30；内部工程塑料的性能按自润滑聚甲醛执行；外侧橡胶与工程塑料粘接强度不小于20mpa；防滑齿高度1.5mm。

将上述方法制备的橡胶衬套，使用到牵引车鞍座中，与现有技术相比，具有使用寿命长、润滑性好的优势。

本申请所述的橡胶衬套中，橡塑复合材料缓冲衬套轴套的外层采用混炼天然胶，内层采用改性聚甲醛（黑色）通过对橡胶的硫化使轴套内外层粘接在一起的生产工艺。轴套硫化后要求内外层粘接牢固无开裂漏粘等现象。

车辆重载负荷状态下，牵引车在起步、颠簸、制动、等震动冲击牵引车鞍座的状态下，使的橡胶衬套在缺少润滑的状态下集中承受冲击载荷保证橡胶衬套内孔有良好的润滑，内层工程塑料与外层橡胶的粘接使得原有橡胶较低的抗压强度与刚度有很大的提高。保证了橡胶衬套的使用寿命。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。