CN102432949A - 一种高铁缓冲橡胶垫层及其制备方法 - Google Patents

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夏振华
王建
王娇
吕万青
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Abstract

本发明的主要目的是提供一种高铁缓冲橡胶垫层。技术方案是：一种高铁缓冲橡胶垫层，其特征在于：所述的橡胶垫层包括的组分含量有：三元乙丙橡胶100份，防老剂1-8份，氧化锌3-25份，硬脂酸0.2-3份，炭黑60-85份，白炭黑1-10份，硫磺1-10份，过氧化二异丙苯1-10份。本发明高铁缓冲橡胶垫层，用于高铁三型板结构的凹槽四面，起到了吸收因钢轨热胀冷缩产生的应力以及由于列车运行产生的冲击力的作用。其应用对高铁运行的平稳性以及运行速度的提高都具有非常大的意义。

Description

一种高铁缓冲橡胶垫层及其制备方法
技术领域
本发明涉及高铁领域，具体是涉及一种高铁缓冲橡胶垫层及其制备方法。
背景技术
高速铁路是当今人们出行或是运输的重要方式，但是由于高铁钢轨热胀冷缩会产生一定的应力，同时列车运行时也会产生一定的冲击力，所以这些问题直接影响了列车运行的平稳性，也影响了列车运行的速度。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种高铁缓冲橡胶垫层。
为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种高铁缓冲橡胶垫层，其特征在于：所述的橡胶垫层包括的组分含量有：三元乙丙橡胶100份，防老剂1-8份，氧化锌3-25份，硬脂酸0.2-3份，炭黑60-85份，白炭黑1-10份，硫磺1-10份，过氧化二异丙苯1-10份。
本发明高铁缓冲橡胶垫层，用于高铁三型板结构的凹槽四面，起到了吸收因钢轨热胀冷缩产生的应力以及由于列车运行产生的冲击力的作用。其应用对高铁运行的平稳性以及运行速度的提高都具有非常大的意义。
本发明的另一个目的是提供一种上述高铁缓冲橡胶垫层的制备方法。
为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种高铁缓冲橡胶垫层的制备方法：包括以下步骤：
①取三元乙丙橡胶100份，防老剂1-8份，氧化锌3-25份，硬脂酸0.2-3份，炭黑60-85份，白炭黑1-10份置于密炼机中混炼，出片；
②然后在将上述片料置于开炼机中，加入硫磺1-10份、过氧化二异丙苯1-10份进行混炼，再出片冷却；
③最后以平板硫化机进行两步硫化得到产品，其中第一步硫化温度为130-150℃，第二步硫化温度为160-180℃，硫化压力为15MPa。
按照本发明的处理办法，得到了各方面性能良好且满足使用要求的高铁缓冲橡胶垫层。该制备方法简单，利于生产加工。
具体实施方式
一种高铁缓冲橡胶垫层，所述的橡胶垫层包括的组分含量有：三元乙丙橡胶100份，防老剂1-8份，氧化锌3-25份，硬脂酸0.2-3份，炭黑60-85份，白炭黑1-10份，硫磺1-10份，过氧化二异丙苯1-10份。
所述的三元乙丙橡胶包括40-80％的乙烯和2-15％的双环戊二烯或乙叉降冰片烯或1，4-己二烯，其余为丙烯。这样的配方，在硫化时其具有更快的硫化率，加工得到的橡胶具有更低的压缩形变。
所述的防老剂为2，6-二叔丁基对甲酚、RD、N-苯基-α萘胺、二苯胺中的任意一种。这些抗老剂可有效地防止橡胶的热氧老化、臭氧老化，并且也能有效对抗铜离子、光和屈挠等老化问题。
满足以上的配方比例的高铁缓冲橡胶垫层，其邵A硬度为80±5度，拉伸强度≥12MPa，断裂伸长率≥250％，200％定伸压力≥8.5MPa，恒定压力永久变形(100℃×24h)≤30％，耐碱性(Ca(OH)2、23℃、24h)体积变化率≤5％，阿克隆磨损≤0.6cm3/1.61km，脆性变化≤8度，静刚度变化率≤10％，耐臭氧老化性能(50pphm、20％、40℃、48h)无龟裂，静刚度20-40kN/mm，300万次疲劳试验后静刚度变化率≤20％。其性能数据达到甚至超过相关标准。
一种高铁缓冲橡胶垫层的制备方法：包括以下步骤：
①取三元乙丙橡胶100份，防老剂1-8份，氧化锌3-25份，硬脂酸0.2-3份，炭黑60-85份，白炭黑1-10份置于密炼机中混炼，出片，其中密炼机是一种设有一对特定形状并相对回转的转子、在可调温度和压力的密闭状态下间隙性地对聚合物材料进行塑炼和混炼的机械。
②然后在将上述片料置于开炼机中，加入硫磺1-10份和过氧化二异丙苯1-10份进行混炼，再出片冷却，其中开炼机是开放式炼塑机；
③最后以平板硫化机进行两步硫化得到产品，其中第一步硫化温度为130-150℃，第二步硫化温度为160-180℃，硫化压力为15MPa，其中平板硫化机主要就是提供硫化所需的压力和温度。
所述的步骤①中混炼温度为50-80℃，时间为3-10分钟。
所述的步骤②中混炼温度为50-80℃，时间为3-5分钟。
所述的步骤③中硫化时间为60-100分钟。在充分硫化以后，塑形的胶料转变成三维网状体型结构且具有高弹性的橡胶。从而得到的橡胶垫层产品具有更高的温度抗性，更低的压缩形变。
实施例1
①取三元乙丙橡胶100份，防老剂2，6-二叔丁基对甲酚1份，氧化锌3份，硬脂酸0.2份，炭黑60份，白炭黑1份置于密炼机中于50℃混炼3分钟，出片；其中，三元一丙橡胶包括40％的乙烯和2％的双环戊二烯。
②然后在将上述片料置于开炼机中，于50℃下加入硫磺1份和过氧化二异丙苯1份进行混炼3分钟，再出片冷却；
③最后以平板硫化机进行两步硫化得到产品，其中第一步硫化温度为130℃，第二步硫化温度为160℃，硫化压力为15MPa，硫化时间为60分钟。
实施例2
①取三元乙丙橡胶100份，防老剂RD 8份，氧化锌25份，硬脂酸3份，炭黑85份，白炭黑10份置于密炼机中于80℃混炼10分钟，出片；其中，三元乙丙橡胶包括80％的乙烯和15％的乙叉降冰片烯。
②然后在将上述片料置于开炼机中，于80℃下加入硫磺10份和过氧化二异丙苯10份进行混炼5分钟，再出片冷却；
③最后以平板硫化机进行两步硫化得到产品，其中第一步硫化温度为150℃，第二步硫化温度为180℃，硫化压力为15MPa，硫化时间为100分钟。
实施例3
①取三元乙丙橡胶100份，防老剂N-苯基-α萘胺5份，氧化锌16份，硬脂酸2份，炭黑72份，白炭黑5份置于密炼机中于65℃混炼6分钟，出片；其中，三元乙丙橡胶包括60％的乙烯和8％的双环戊二烯。
②然后在将上述片料置于开炼机中，于65℃下加入硫磺6份和过氧化二异丙苯6份进行混炼4分钟，再出片冷却；
③最后以平板硫化机进行两步硫化得到产品，其中第一步硫化温度为140℃，第二步硫化温度为170℃，硫化压力为15MPa，硫化时间为80分钟。
实施例4
①取三元乙丙橡胶100份，防老剂二苯胺6份，氧化锌20份，硬脂酸1.5份，炭黑80份，白炭黑6份置于密炼机中于60℃混炼5分钟，出片；其中，三元乙丙橡胶包括60％的乙烯和8％的1，4-己二烯。
②然后在将上述片料置于开炼机中，于65℃下加入硫磺6份和过氧化二异丙苯6份进行混炼4分钟，再出片冷却；
③最后以平板硫化机进行两步硫化得到产品，其中第一步硫化温度为140℃，第二步硫化温度为170℃，硫化压力为15MPa，硫化时间为80分钟。

Claims (7)

1.一种高铁缓冲橡胶垫层，其特征在于：所述的橡胶垫层包括的组分含量有：三元乙丙橡胶100份，防老剂1-8份，氧化锌3-25份，硬脂酸0.2-3份，炭黑60-85份，白炭黑1-10份，硫磺1-10份，过氧化二异丙苯1-10份。
2.根据权利要求1所述的一种高铁缓冲橡胶垫层，其特征在于：所述的三元乙丙橡胶包括40-80％的乙烯和2-15％的双环戊二烯或乙叉降冰片烯或1，4-己二烯。
3.根据权利要求1所述的一种高铁缓冲橡胶垫层，其特征在于：所述的防老剂为2，6-二叔丁基对甲酚、RD、N-苯基-α萘胺、二苯胺中的任意一种。
4.一种权利要求1所述的高铁缓冲橡胶垫层的制备方法：包括以下步骤：
①取三元一丙橡胶100份，防老剂1-8份，氧化锌3-25份，硬脂酸0.2-3份，炭黑60-85份，白炭黑1-10份置于密炼机中混炼，出片；
②然后在将上述片料置于开炼机中，加入硫磺1-10份、过氧化二异丙苯1-10份进行混炼，再出片冷却；
③最后以平板硫化机进行两步硫化得到产品，其中第一步硫化温度为130-150℃，第二步硫化温度为160-180℃，硫化压力为15MPa。
5.根据权利要求4所述的一种高铁缓冲橡胶垫层的制备方法，其特征在于：所述的步骤①中混炼温度为50-80℃，时间为3-10分钟。
6.根据权利要求4所述的一种高铁缓冲橡胶垫层的制备方法，其特征在于：所述的步骤②中混炼温度为50-80℃，时间为3-5分钟。
7.根据权利要求4所述的一种高铁缓冲橡胶垫层的制备方法，其特征在于：所述的步骤③中硫化时间为60-100分钟。
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