Page 105 - 《橡塑技术与装备》2022年1期

原材料与配方 骆杨·发动机曲轴皮带轮减震圈配方设计优化

发动机曲轴皮带轮减震圈配方设计优化

骆杨
( 重庆嘉龙密封件有限公司，重庆 401120)

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摘要 ： 以天然橡胶为生胶，采用 L 9 (3 ) 正交试验法，研究了 DCP、硫磺、TMTD 变量对发动机曲轴皮带轮减震圈混炼胶性能
的影响。结果表明，各因素对减震圈混炼胶的拉伸强度、断裂伸长率及其耐老化性能和压缩永久变形性能影响程度不同。TMTD
对减震圈混炼胶的拉伸强度影响最大，而 DCP 对减震圈混炼胶热氧老化、压缩永久变形影响最为明显。经综合分析，选择 1.5 份
DCP，1.0 份硫磺，0.5 份 TMTD 作为最终配方，减震圈混炼胶具有较好的力学性能和耐热氧化性能。
关键词 ： 皮带轮 ；减震圈 ； DCP ；硫磺 ； TMTD
中图分类号 ： TQ330.61 文章编号 ： 1009-797X(2022)01-0049-03
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2022.01.010

发动机皮带轮和曲轴轮总成为金属内圈、外圈， 工性和内润滑剂。
和中间减震圈。中间减震圈为橡胶层，其主要作用是 （4）防老体系 ：由于采用二次热黏工艺，不能
在发动机启动或者停止，以及加速或减速的时候起到 使用喷出型物理防老剂，如微晶蜡 ；选用胺类防老剂
缓冲隔振作用。这就需要橡胶层具有额定的固有频率， 4010NA, 4020 和 RD、MB、BHT 等并用。
规避共振现象，同时要具备良好的力学性能、抗蠕变 （5）硫化体系 ：传统硫化体系由于多硫键和硫环
性能，能抗拒内外圈的相对位移。 的存在对制品耐热不利，而半有效、有效体系的耐热
因为三元乙丙橡胶具有优异的耐热、耐老化性能， 性提高，在低交联度下蠕变打，对产品的扭矩性能不
发动机曲轴皮带轮减震圈主要采用三元乙丙橡胶作为 利，交联密度提升后达到高定伸但是会丧失强伸性能。
主要的生胶。但三元乙丙橡胶具有成本相对较高、与 本配方采用过氧化物与半有效体系并用的方式，既保
金属黏合较难的缺点。目前，天然橡胶具有相对较低 证了耐热程度，保证了足够的强伸性能。同时对高温
的价格，并且与金属的黏接性能好的特点，因此本项 返原现象的弥补，可大大提高橡胶圈的硫化效率。
目以天然橡胶为生胶，通过正交实验配方设计，研究 1.2 正交实验设计
制备综合性能较好的皮带轮减震圈。 选择 DCP、硫磺、TMTD 为因素，设计正交实验
表见表 1 所示。其余组分和用料为 ： SVR-3L，100 ；
1 实验部分 N550，40； N774，20；氧化锌，5；硬脂酸，2；凡士林，
1.1 配方设计思路 3 ；防老剂，5。
（1）胶种选择 ：从胶料黏性上考虑选择 NR，烟 表 1 正交试验因子 - 水平表
胶和标胶由于分子量大，加工较难和生热相对高，故 材料 水平 1 水平 2 水平 3
DCP 1.0 1.5 2.0
选择 SVR-3L。 硫磺 0.8 1.0 1.2
TMTD 0.3 0.4 0.5
（2）补强填充 ：由于天然橡胶自身机械性能较好，
根据该产品的性能需求故选用通用炭黑 N550，为了进 1.3 主要原材料
一步提高弹性和降低生热，同时考虑成本，选择搭配 天然橡胶（SVR-3L）：越南；炭黑 N550：卡博特、
部分 N774 炭黑。 炭黑 N774：卡博特、氧化锌： 99.5%、硬脂酸： 800 型，
（3）软化剂 ：软化剂由于分子量小，起到内部润
作者简介 ：骆杨（1986-），男，大专，主要研究方向为橡
滑作用，对疲劳性能有贡献，但时对抗蠕变是不利的； 胶制品配方设计。
综合考虑到二次热黏等因素，选取凡士林作为改善加 收稿日期 ：2021-10-28

年
2022 第 48 卷 ·49·