CN102492185A - 一种用于隔震橡胶支座表面的防护胶 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制作建筑与桥梁叠层橡胶隔震支座防护胶的新配方。此防护胶组合物的主要特点是：橡胶或橡胶与热塑性弹性体的混合物15-45份，氯丁橡胶60-85份，硫化剂0.5-1.5份，促进剂0.5-4份，活性剂1-6份，填料5-40份，增塑剂6-12份，防老剂1-4份；叠层橡胶隔震支座的防护胶是指包覆在支座的钢板-橡胶叠层外部以防护内部材料的胶层。现有防护胶仅采用氯丁橡胶或天然橡胶为主体材料，本方法同时采用氯丁橡胶和天然橡胶为主体材料，既能够改善防护胶的加工工艺性能，也能够提高其耐久性能。

Description

一种用于隔震橡胶支座表面的防护胶

技术领域

本发明涉及一种防护胶的制作配方，特别是适用于建筑与桥梁用隔震叠层橡胶支座的防护胶。

背景技术

建筑隔震技术不同于传统的抗震技术。“基础隔震”技术是在建筑物(或桥梁)上部结构与基础之间设置隔震系统，使建筑物与地基基础隔开，由于隔震层较“柔”，地震时能产生很大的变形，地震能量将很难传递到上部结构中，隔震系统起到减轻振动和耗散地震能量的作用，上部结构振动反应减轻，实现地震时建筑物只发生较轻微的运动和变形，从而保障建筑物的安全。隔震建筑的隔震效能主要是通过隔震橡胶支座来实现，主要依靠橡胶的变形来调节平移和扭转。

建筑物(或桥梁)都有一定的设计寿命，因此，尽可能的延长橡胶支座的工作寿命具有显著的经济效益。

在建筑与桥梁用叠层橡胶隔震支座中，现有的防护胶采用的仅为氯丁橡胶或天然橡胶，氯丁橡胶有良好的化学稳定性、耐天候性能好、耐燃性能好，同时具有初黏力大、黏结强度高等特点，但是，它也具有明显的缺点：氯丁橡胶耐寒性差、在加工时对温度工艺敏感；由于其结晶倾向性大，胶料经长期放置后会逐渐硬化，致使粘着性下降、给成形加工造成困难，另外氯丁橡胶的储存稳定性较差，会出现塑性下降、硬度增大、焦烧时间缩短、硫化速度加快等现象，即在加工工艺中表现为胶料的流动性下降、粘合性趋劣、压出胶坯及半成品表面粗糙、易于焦烧，严重时会导致胶料报废；天然橡胶有良好的工艺性能，但耐天候老化性能远不如氯丁橡胶，本发明的防护胶既有良好的耐天候性能，又有较好的工艺性能。

发明内容

为了避免单独使用氯丁橡胶或天然橡胶防护胶带来的问题，本发明的发明人通过一系列的研究之后发现，在使用氯丁橡胶和天然橡胶并用作防护胶之后，可以获得显著更好的耐候性、阻燃性和加工性，这正是作为长期使用的隔震支座需要的性能。

由此，在本发明的实施方案中，提供了一种可以用于保护建筑物与桥梁隔震橡胶支座的防护胶，所述防护胶包括以下组分：

(1)橡胶或橡胶与热塑性弹性体的混合物60-85份。

(2)氯丁橡胶15-40份。

(3)硫化剂0.1-1.5份。

(4)促进剂0.5-4.0份。

(5)活性剂1-6份。

(6)填料5-40份。

(7)增塑剂6-12份。

(8)防老剂1-4份。

进一步地，在上述实施方案中，组分(1)中的橡胶可以是天然橡胶、合成橡胶、再生胶或三者的混合物，优选天然橡胶，其中的天然橡胶更优选标准胶和烟片胶。

另外地，在上述实施方案中，所述硫化剂可以是硫磺、硫磺给予体如四硫化秋兰姆、吗啡啉衍生物、聚硫胶硫化剂，诸如氧化物、醌类、对醌二肟类、双偶氮化合物、树脂以及高氯化合物等。优选硫磺给予体，更优选四硫化秋兰姆。

另外地，在上述实施方案中，所述促进剂可选用：噻唑类(M、DM)，次磺酰胺类(CZ、NOBS、DZ)、秋兰姆类(TMTD、TMTM)、硫脲类(NA22)、醛胺类(H)、胍类(D)等。优选醛胺类(H)、胍类(D)、硫脲类(NA22)、噻唑类(M、DM)，次磺酰胺类(CZ、NOBS、DZ)，最优选醛胺类(H)、胍类(D)、硫脲类(NA22)。

另外地，在上述实施方案中，所述活性剂可选用氧化物如氧化锌和氧化镁等、以及硬脂酸、硬脂酸的皂类，优选硬脂酸的皂类。

另外地，在上述实施方案中，所述填料可选有机填料类如炭黑、树脂、木质粉、煤粉等、以及无机填料类如硅酸盐类、碳酸盐类、硫酸盐类、金属氧化物类。最优选炭黑。

另外地，在上述实施方案中，所述增塑剂可选石油系增塑剂如烷烃、环烷烃和芳烃类以及工业凡士林、石蜡、石油树脂和石油沥青；煤焦油系增塑剂如古马隆树脂、煤焦油；松油系增塑剂如松焦油、松香、氢化松香、妥尔油；脂肪油系增塑剂如脂肪酸、甘油、油膏和植物油；以及合成增塑剂如邻苯二甲酸脂类、脂肪二元酸酯类、脂肪酸类、磷酸酯类、聚酯类、环氧类、含氯类等，优选合成增塑剂中的邻苯二甲酸酯类。

另外地，在上述实施方案中，所述防老剂可选胺类防老剂如防老剂甲、防老剂D、防老剂RD、防老剂AW、防老剂FR、防老剂AM、防老剂4010、防老剂4010NA等；酚类防老剂如防老剂SP、防老剂264、防老剂2246、防老剂CA、防老剂W-300；杂环类防老剂如防老剂MB、防老剂MBZ；亚磷酸酯类防老剂如防老剂TNP、防老剂TBP；以及其他类防老剂如防老剂AH、防老剂DBH、防老剂CEA、防老剂NBC、防护蜡。优选防老剂为防老剂D和防老剂4010联用。

本发明的有益效果是：

(1)加工工艺性能好。由于天然橡胶具有良好的加工工艺性能，采用天然橡胶和氯丁胶并用后，防护胶的加工性能得到了很大的改善。

(2)耐久性能得到了提高。天然橡胶具有很好的加工工艺性能，氯丁胶具有很好的化学稳定性，两者并用后防护胶的耐久性得到了提高。

(3)阻燃性能好。天然橡胶和氯丁胶并用后防护胶具有很好的阻燃性。

(4)抗老化性能高。天然橡胶具有很好的弹性，抗拉能力强，与氯丁胶并用后的抗老化性能高。

附图说明

图1为本发明隔震橡胶支座的结构示意图，其中左侧图为铅芯橡胶支座的结构示意图，右侧图为非铅芯橡胶支座的结构示意图。

在图1中，1为上连接板，2为下连接板，3为橡胶，4为钢板，5为铅芯，6为防护胶。

具体实施实例

实施例1～4

各实例组合物配比见下表：

兹就各表格中给出的成分说明如下：(说明：以下产品均为标准常规产品，在任一化工市场均能买到)

天然橡胶为：标准5#胶，购自海南橡胶集团

促进剂：DM，购自天津拉勃

氧化锌：粒径为200目，购自昆明行锌兴

氧化镁：粒径为150目，购自江苏宜兴

硬脂酸：十八烷酸，购自湖南湘潭

硫化剂：硫磺，购自贵州毕节

防老剂D：N-苯基-β-萘胺，购自天津拉勃

防老剂(对苯二胺类)：防老剂4010，购自天津拉勃

炭黑：N330，购自四川攀枝花

软化剂：DOP，购自安阳金茂祥树脂厂

性能测试：

参照《GB/T 528-2009硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》、《GB/T 531.1-2008硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度试验方法第1部分：邵氏硬度计法(邵尔硬度)》、《GB/T 3512-2001硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验》等对胶料进行性能测试。实验仪器为万能电子拉力试验机(型号CMT6000)、老化箱、邵氏硬度计(A型)。

各实例物理性能对比见下表：

其中：

拉伸强度(MPa)：试样拉伸至断裂过程中的最大拉伸应力

扯断伸长率(％)：试样断裂时的百分比伸长率

绍尔硬度A(度)：橡胶硬度的一种量度。在一定条件下，用特定的压入器压入试样的初始压入深度。

压缩永久变形70℃X24h(％)：橡胶在压缩力的作用下，产生的永久变形。

拉伸强度变化率(％)：橡胶老化后与老化前拉伸强度的变化率

扯断伸长变化率(％)：橡胶老化后与老化前扯断伸长率的变化率

脆性温度(℃)：在规定条件下一定数量的试样不产生破坏的最低温度。

由对比例2和对比例3可知：单独使用天然橡胶时胶片的力学性能比较好，易于加工，但是老化性能较差，阻燃性也较差；单独使用氯丁橡胶时胶片的力学性能较差，不易加工，但是耐久性能与阻燃性都比较好。

由实例1可知，当天然橡胶和氯丁橡胶并用以后，胶片既有良好的力学性能，也有较好的耐久性和阻燃性。

由实例1和对比例3可知，当天然橡胶和氯丁橡胶并用后，如果相互的配比不合适，也得不到综合性能较好的胶片。

综上所述，用此新配方生产出来的防护胶综合性能比较好。

Claims (19)

1.一种建筑和桥梁用隔震叠层橡胶支座的防护胶，其特征在于，所述防护胶由包含所述重量份的以下组分的组合物经硫化而成：

(1)橡胶或橡胶与热塑性弹性体的混合物60-85份；

(2)氯丁橡胶15-40份；

(3)硫化剂0.1-1.5份；

(4)促进剂0.5-4.0份；

(5)活性剂1-8份；

(6)填料5-40份；

(7)增塑剂6-12份；

(8)防老剂1-4份。

2.根据权利要求1所述的防护胶，其中所述硫化剂是硫磺、硫磺给予体以及无硫硫化剂。

3.根据权利要求2所述的防护胶，其中所述硫磺给予体是四硫化秋兰姆、吗啡啉衍生物、聚硫胶、硒、碲；所述无硫硫化剂是氧化物、醌类、对醌二肟类、双偶氮化合物、树脂以及高氯化合物。

4.根据权利要求2或3所述的防护胶，其中所述硫化剂是硫磺给予体。

5.根据权利要求4所述的防护胶，其中所述硫磺给予体是硫化秋兰姆。

6.根据权利要求1～5任一项所述的防护胶，其中所述促进剂选自：噻唑类促进剂，次磺酰胺类促进剂、秋兰姆类促进剂、硫脲类促进剂、醛胺类促进剂和胍类促进剂。

7.根据权利要求6所述的防护胶，其中所述噻唑类促进剂是促进剂M或者DM，次磺酰胺类促进剂是促进剂CZ、NOBS或DZ，秋兰姆类促进剂是促进剂TMTD或TMTM，硫脲类促进剂是促进剂NA22，醛胺类促进剂是促进剂H，和胍类促进剂是促进剂D。

8.根据权利要求7所述的防护胶，其中所述促进剂是促进剂H、促进剂D、促进剂NA22、促进剂M、促进剂DM、促进剂CZ、促进剂NOBS或者促进剂DZ。

9.根据权利要求8所述的防护胶，其中所述促进剂是促进剂H、促进剂D或者促进剂NA22。

10.根据权利要求1～8任一项所述的防护胶，其中所述活性剂选自氧化物、硬脂酸、硬脂酸的皂类。

11.根据权利要求10所述的防护胶，其中所述活性剂是硬脂酸的皂类。

12.根据权利要求1～11任一项所述的防护胶，其中所述填料选自以下炭黑、树脂、木质粉、煤粉、硅酸盐类、碳酸盐类、硫酸盐类或者金属氧化物类填料。

13.根据权利要求12所述的防护胶，其中所述填料是炭黑。

14.根据权利要求1～13任一项所述的防护胶，其中所述增塑剂选自石油系增塑剂；煤焦油系增塑剂；松油系增塑剂；脂肪油系增塑剂；以及合成增塑剂。

15.根据权利要求14的防护胶，其中所述合成增塑剂是邻苯二甲酸酯类增塑剂。

16.根据权利要求1～15任一项所述的防护胶，其中所述防老剂是：胺类防老剂，选自防老剂甲、防老剂D、防老剂RD、防老剂AW、防老剂FR、防老剂AM、防老剂4010和防老剂4010NA；酚类防老剂选自防老剂SP、防老剂264、防老剂2246、防老剂CA和防老剂W-300；杂环类防老剂，选自防老剂MB和防老剂MBZ；亚磷酸酯类防老剂，选自防老剂TNP和防老剂TBP；其他类防老剂，选自防老剂AH、防老剂DBH、防老剂CEA、防老剂NBC和防护蜡。

17.根据权利要求16的防护胶，其中所述防老剂是防老剂D和防老剂4010。

18.根据权利要求1～17任一项所述的防护胶，其中所述组分(1)是天然橡胶。

19.根据权利要求18所述的防护胶，其中所述天然橡胶是标准胶或烟片胶。

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