CN101831118B - 耐候、耐老化橡胶轨道垫板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐候、耐老化橡胶轨道垫板及其制备方法，由如下重量份的原料制成：氯化聚乙烯100份、氧化镁8～12份、稳定剂1～3份、过氧化二异丙苯2.5～3.5份、三烯丙基异三聚氰酸酯1.5～2.5份、炭黑40～60份、碳酸钙10～30份、环氧大豆油6～8份、偏苯三酸三辛酯10～15份和石蜡1～3份。将氯化聚乙烯、氧化镁、稳定剂、炭黑、石蜡、碳酸钙、环氧大豆油、偏苯三酸三辛酯和三烯丙基异三聚氰酸酯，顺序投到密炼机中进行炼胶和返胶混炼后压成片状橡胶片；将片状橡胶片加到密炼机内，加入过氧化二异丙苯混炼并返胶混炼后，压成片状的混炼材料；将混炼材料加压硫化成型，制得耐候、耐老化橡胶轨道垫板。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶制品技术领域，尤其涉及一种用于铁道混凝土枕轨下的橡胶垫板及其制备方法。
背景技术
铁路轨道橡胶垫板，是用于钢轨和混凝土枕轨之间或地下的弹性垫，其主要作用是把钢轨和轨枕弹性地结合起来，隔离车辆通过引起的振动和冲击，同时对信号进行绝缘。铁路轨道橡胶垫板置于枕底使用，需要承受列车机车轮的作用力，而目前随着铁路不断提速，要求橡胶垫板要从材料选择和结构上进行改进，以适应车辆的高速运行，而且因橡胶垫板需长期露天使用，因此不仅要求橡胶垫板具有优良的耐剪切以及良好的电绝缘和吸震性能，而且应具有良好的耐寒、耐潮和耐天候老化性能。目前用于生产橡胶垫板的材料有天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶及三元乙丙橡胶，但这几种橡胶材料用作铁路轨道橡胶垫板时，性能均存在一定缺陷。天然橡胶垫板的机械性能良好，具有优异的弹性、耐寒性和绝缘性能，但耐热和天候性较差，因此长期暴露在空气中时使用寿命短；丁苯橡胶垫板的耐热及耐天候性能虽然较天然橡胶垫板有所改善，但是仍难以承受长期风吹日晒的苛刻环境；顺丁橡胶的耐磨性、耐寒性及弹性优良，但加工性能差，因此使用时一般要求与天然橡胶、丁苯橡胶并用；氯丁橡胶虽具有优良的耐天候性，但耐寒性较差，因而使用较少；三元乙丙橡胶的耐臭氧、耐天候老化性优异，而且耐热、耐寒及电绝缘性十分优良，是最佳的胶种之一，但是拉伸强度较低，并且价格较贵，因此不利于推广使用。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是：针对现有技术中铁路轨道橡胶垫板材料存在的不足，提供一种静刚度合适、耐候、耐老化且使用寿命长的橡胶轨道垫板。
本发明所要解决的第二个技术问题是：提供一种静刚度合适、耐候、耐老化且使用寿命长的橡胶轨道垫板的制备方法。
为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：
耐候、耐老化橡胶轨道垫板，由如下重量份的原料制备而成：
氯化聚乙烯 100份，
氧化镁 8～12份，
稳定剂 1～3份，
过氧化二异丙苯 2.5～3.5份，
三烯丙基异三聚氰酸酯 1.5～2.5份，
炭黑 40～60份，
碳酸钙 10～30份，
环氧大豆油 6～8份，
偏苯三酸三辛酯 10～15份，
石蜡 1～3份。
其中，所述氯化聚乙烯的材料特征为：氯含量30～40wt％，门尼粘度70～90，熔融热≤2.0J/g。
优选的，所述的稳定剂为防老剂RD、抗氧剂BLE或抗氧剂1076中的至少一种。
优选的，所述炭黑为N330、N550或喷雾炭黑中的至少一种。
为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：
耐候、耐老化橡胶轨道垫板的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份计，将原料氯化聚乙烯100份、氧化镁8～12份、稳定剂1～3份、炭黑40～60份、石蜡1～3份、碳酸钙10～30份、环氧大豆油6～8份、偏苯三酸三辛酯10～15份和三烯丙基异三聚氰酸酯1.5～2.5份，顺序投入到密炼机中炼胶5～10分钟，密炼温度为110～130℃，密炼出料后在开炼机上返胶混炼3～5分钟，然后在压片机上压成适合加工的连续片状橡胶片；
(2)将所述片状橡胶片加入到密炼机内，加入过氧化二异丙苯2.5～3.5份混炼1分钟出料，温度为100℃～120℃，然后在开炼机上返胶混炼3～5分钟，在压片机上压成片状的半成品混炼材料；
(3)将所述半成品混炼材料放入模具内加压硫化成型，硫化压力15±0.5Mpa，硫化温度165～185℃，硫化时间为5～10分钟。
其中，所述氯化聚乙烯的材料特征为：氯含量30～40wt％，门尼粘度70～90，熔融热≤2.0J/g。
优选的，所述的稳定剂为防老剂RD、抗氧剂BLE或抗氧剂1076中的至少一种。
优选的，所述炭黑为N330、N550或喷雾炭黑中的至少一种。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明使用的主要原料氯化聚乙烯是一种饱和橡胶，具有优良的耐热老化和耐寒性能，本发明的轨道橡胶垫板，具有良好的耐天候性、耐臭氧性和耐老化性能，且力学性能优异，静刚度在合理范围，综合了现有几种制作铁路轨道橡胶垫板的材料的优良性能，尤其适用于现在高速铁路轨枕垫下橡胶板的制作。
本发明耐候、耐老化橡胶轨道垫板的性能指标：
具体实施方式
下面结合具体的实施例进一步阐述本发明。
实施例1
(1)将原料氯化聚乙烯50公斤、氧化镁5公斤、稳定剂RD 0.5公斤、炭黑N33020公斤、喷雾炭黑10公斤、石蜡1公斤、碳酸钙15公斤、环氧大豆油3公斤、偏苯三酸三辛酯6公斤和三烯丙基异三聚氰酸酯1公斤，顺序投入到密炼机中炼胶5分钟，密炼温度为120℃，密炼出料后在开炼机上返胶混炼3分钟，然后在压片机上压成适合加工的连续片状橡胶片。
(2)将所述片状橡胶片加入到密炼机内，加入过氧化二异丙苯1.5公斤混炼1分钟出料，温度为100℃，然后在开炼机上返胶混炼3分钟，在压片机上压成片状的半成品混炼材料。
(3)将所述半成品混炼材料放入模具内加压硫化成型，硫化压力15Mpa，硫化温度170℃，硫化时间为8分钟，硫化完成后开模取出产品耐候、耐老化橡胶轨道垫板，自检自修废边，将检验合格的耐候、耐老化橡胶轨道垫板进行专检，通过专检的耐候、耐老化橡胶轨道垫板进行包装入库。
实施例2
(1)将原料氯化聚乙烯50公斤、氧化镁6公斤、抗氧剂10761公斤、炭黑N55015公斤、喷雾炭黑15公斤、石蜡1.5公斤、碳酸钙10公斤、环氧大豆油3公斤、偏苯三酸三辛酯7公斤和三烯丙基异三聚氰酸酯1.2公斤，顺序投入到密炼机中炼胶5分钟，密炼温度为110℃，密炼出料后在开炼机上返胶混炼3分钟，然后在压片机上压成适合加工的连续片状橡胶片。
(2)将所述片状橡胶片加入到密炼机内，加入过氧化二异丙苯1.7公斤混炼1分钟出料，温度为110℃，然后在开炼机上返胶混炼3分钟，在压片机上压成片状的半成品混炼材料。
(3)将所述半成品混炼材料放入模具内加压硫化成型，硫化压力15.5Mpa，硫化温度180℃，硫化时间为6分钟，硫化完成后开模取出产品耐候、耐老化橡胶轨道垫板，自检自修废边，将检验合格的耐候、耐老化橡胶轨道垫板进行专检，通过专检的耐候、耐老化橡胶轨道垫板进行包装入库。
实施例3
(1)将原料氯化聚乙烯40公斤、氧化镁4公斤、抗氧剂BLE 1公斤、炭黑N33010公斤、喷雾炭黑10公斤、石蜡1.2公斤、碳酸钙8公斤、环氧大豆油3公斤、偏苯三酸三辛酯4公斤和三烯丙基异三聚氰酸酯1公斤，顺序投入到密炼机中炼胶10分钟，密炼温度为115℃，密炼出料后在开炼机上返胶混炼3分钟，然后在压片机上压成适合加工的连续片状橡胶片。
(2)将所述片状橡胶片加入到密炼机内，加入过氧化二异丙苯1.2公斤混炼1分钟出料，温度为105℃，然后在开炼机上返胶混炼3分钟，在压片机上压成片状的半成品混炼材料。
(3)将所述半成品混炼材料放入模具内加压硫化成型，硫化压力15Mpa，硫化温度175℃，硫化时间为7分钟，硫化完成后开模取出产品耐候、耐老化橡胶轨道垫板，自检自修废边，将检验合格的耐候、耐老化橡胶轨道垫板进行专检，通过专检的耐候、耐老化橡胶轨道垫板进行包装入库。
本发明的主要原材料氯化聚乙烯是一种饱和橡胶，无毒无味，具有优良的耐候性、耐热氧化、臭氧老化和较高的力学性能。本发明氯化聚乙烯指标：氯含量30-40％之间，门尼粘度70-90之间，熔融热≤2.0J/g，优先选用氯含量在30-35％之间的一种或两种组合物，主要考虑其优良的加工性能和力学性能，以及优异的低温性能。
本发明中使用的稳定剂：防老剂RD、抗氧剂BLE和抗氧剂1076均为市售助剂产品。
Claims (6)
1.耐候、耐老化橡胶轨道垫板，其特征在于所述垫板由如下重量份的原料制备而成：
氯化聚乙烯 100份，
氧化镁 8～12份，
稳定剂 1～3份，
过氧化二异丙苯 2.5～3.5份，
三烯丙基异三聚氰酸酯 1.5～2.5份，
炭黑 40～60份，
碳酸钙 10～30份，
环氧大豆油 6～8份，
偏苯三酸三辛酯 10～15份，
石蜡 1～3份；
所述氯化聚乙烯的材料特征为氯含量30～40wt％，门尼粘度70～90，熔融热≤2.0J/g。
2.如权利要求1所述的耐候、耐老化橡胶轨道垫板，其特征在于：所述的稳定剂为防老剂RD、抗氧剂BLE或抗氧剂1076中的至少一种。
3.如权利要求1所述的耐候、耐老化橡胶轨道垫板，其特征在于：所述炭黑为N330、N550或喷雾炭黑中的至少一种。
4.耐候、耐老化橡胶轨道垫板的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)按重量份计，将原料氯化聚乙烯100份、氧化镁8～12份、稳定剂1～3份、炭黑40～60份、石蜡1～3份、碳酸钙10～30份、环氧大豆油6～8份、偏苯三酸三辛酯10～15份和三烯丙基异三聚氰酸酯1.5～2.5份，顺序投入到密炼机中炼胶5～10分钟，密炼温度为110～130℃，密炼出料后在开炼机上返胶混炼3～5分钟，然后在压片机上压成适合加工的连续片状橡胶片，所述氯化聚乙烯的材料特征为氯含量30～40wt％，门尼粘度70～90，熔融热≤2.0J/g；
(2)将所述片状橡胶片加入到密炼机内，加入过氧化二异丙苯2.5～3.5份混炼1分钟出料，温度为100℃～120℃，然后在开炼机上返胶混炼3～5分钟，在压片机上压成片状的半成品混炼材料；
(3)将所述半成品混炼材料放入模具内加压硫化成型，硫化压力15±0.5Mpa，硫化温度165～185℃，硫化时间为5～10分钟。
5.如权利要求4所述的耐候、耐老化橡胶轨道垫板的制备方法，其特征在于：所述的稳定剂为防老剂RD、抗氧剂BLE或抗氧剂1076中的至少一种。
6.如权利要求4所述的耐候、耐老化橡胶轨道垫板的制备方法，其特征在于：所述炭黑为N330、N550或喷雾炭黑中的至少一种。
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