CN102766332A - 一种宽耐温区间缓冲胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于高速铁路上的宽耐温区间缓冲胶，属于缓冲胶技术领域。该缓冲胶的各组分质量份数分别为：甲基烷40～45份，苯基烷35～40份，高纯超细SiO25～15份，稳定剂5份，硅树脂3份，偶联剂1.5份，催化剂0.5份。本发明还公开了该缓冲胶的制备方法。该宽耐温区间缓冲胶阻尼粘弹性高，体积可压缩，可流动，抗剪切稳定性良好，耐老化稳定性优良。
Description
技术领域
本发明涉及缓冲胶技术领域，特别涉及一种用于高速铁路的宽耐温区间缓冲胶及其制备方法。
背景技术
现有技术中，液压油、金属弹簧、橡胶是高速铁路上常用的三种缓冲减振介质或材料，由它们制作的缓冲减振产品称为缓冲器或减振器。液压缓冲器使用液压油作为缓冲介质，利用液压油在外力作用下的流动摩擦生热来吸收能量，但都存在液压油密封问题难以解决，未得到广泛应用；金属弹簧缓冲器是利用弹簧的刚弹性，通过弹簧摩擦吸收能量，但其自重较大，弹簧磨损快，使用寿命短；橡胶作为缓冲，一般是将加有硫化剂、填充剂等配合剂的橡胶放入模具内加热加压硫化成各种形状，利用硫化橡胶的弹性来达到缓冲、减振目的。硫化后的橡胶其体积是不可压缩的；由于硫化橡胶在使用过程中受到的疲劳破坏、永久变形、老化等原因，其使用寿命也有限。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种具备高阻尼粘弹性、体积可压缩、可流动、抗剪切稳定性良好且耐老化稳定性能优良的宽耐温区间缓冲胶及其制备方法。
本发明提供的宽耐温区间缓冲胶各组分质量份数分别为：甲基烷40～45份，苯基烷35～40份，高纯超细SiO25～15份，稳定剂5份，硅树脂3份，偶联剂1.5份，催化剂0.5份。
作为优选，所述高纯超细SiO2的规格为≥2500目，所述稳定剂是苯骈三氮唑，所述偶联剂是马来酸酐，所述催化剂是LD合成高分子固定化酶。
本发明提供的宽耐温区间缓冲胶的制备方法包括以下步骤：
按照质量份数分别取甲基烷40～45份，苯基烷35～40份，硅树脂3份、偶联剂1.5份、催化剂0.5份，搅拌均匀，得到第一中间产物；
将所述第一中间产物置于密封容器中，于80℃条件下反应5h，得到第二中间产物；
向所述第二中间产物中按照所述质量份数分别加入稳定剂5份，高纯超细SiO25～15份，搅拌均匀，得到所述宽耐温区间缓冲胶。
作为优选，所述宽耐温区间缓冲胶的制备方法还包括将所述宽耐温区间缓冲胶包装封存入库的步骤。
作为优选，所述高纯超细SiO2的规格为≥2500目，所述稳定剂是苯骈三氮唑，所述偶联剂是马来酸酐，所述催化剂是LD合成高分子固定化酶。
作为优选，所述搅拌是在不锈钢容器中实现的。
作为优选，所述密闭容器是由不锈钢制成的。
本发明提供的宽耐温区间缓冲胶阻尼粘弹性高，体积可压缩，可流动，抗剪切稳定性良好，耐老化稳定性优良。
具体实施方式
为了深入了解本发明，下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
本发明提供的宽耐温区间缓冲胶各组分质量份数分别为：甲基烷40～45份，苯基烷35～40份，高纯超细SiO25～15份，稳定剂5份，硅树脂3份，偶联剂1.5份，催化剂0.5份。
其中，高纯超细SiO2的规格可以为≥2500目，稳定剂可以是苯骈三氮唑，偶联剂可以是马来酸酐，所述催化剂可以是LD合成高分子固定化酶。
本发明提供的宽耐温区间缓冲胶的制备方法包括以下步骤：
步骤1：按照质量份数分别取甲基烷40～45份，苯基烷35～40份，硅树脂3份、偶联剂1.5份、催化剂0.5份置于不锈钢容器中，搅拌均匀，得到第一中间产物；
步骤2：将所述第一中间产物置于不锈钢密封容器中，于80℃条件下反应5h，得到第二中间产物；
步骤3：向所述第二中间产物中按照所述质量份数分别加入稳定剂5份，高纯超细SiO25～15份置于不锈钢容器中，搅拌均匀，得到所述宽耐温区间缓冲胶。
其中，该方法还可以包括步骤4：将所述宽耐温区间缓冲胶包装封存入库。
其中，高纯超细SiO2的规格可以为≥2500目，稳定剂可以是苯骈三氮唑，偶联剂可以是马来酸酐，所述催化剂可以是LD合成高分子固定化酶。
该宽耐温区间缓冲胶的性质如下：
①、高阻尼粘弹性
本发明提供的宽耐温区间缓冲胶未交联的弹性胶泥粘度可达107mPa.s。高阻尼粘弹性是由于“高聚合度线型聚硅氧烷”的每个结构单元上都有对称的取代基，取代基数目多而且结构对称，链段和分子链运动时的内摩擦阻力较大，可产生高阻尼效应，使聚硅氧烷具有良好的吸振性；而且聚合度越高的硅橡胶，其粘弹性和阻尼效应越显著。弹性胶泥在外力作用下运动时，由于“高聚合度线型聚硅氧烷”的分子链段和整个分子链的运动发生位移要克服很大的阻力，可产生极强的粘稠摩擦力，从而吸收外力所产生的能量，并将部分能量转化为热能，导致外能消散，使振动的振幅减小，从而产生阻尼作用达到减振和缓冲目的。
②、体积可压缩性
本发明提供的宽耐温区间缓冲胶弹性胶泥的主体材料是未交联的“高聚合度线型聚硅氧烷”。它的可压缩性是聚硅氧烷呈螺旋状结构、有机侧基(甲基)朝外排列、并绕SiO键旋转，引起体积变大所致；由于具有这种特殊的分子结构，当受到很大外力作用时，体积可以压缩变小；其体积压缩率随摩尔质量的提高而降低，而且还与取代侧基的品种和数量有关。在外力作用下，“高聚合度线型聚硅氧烷”体积压缩过程中要接收部分能量并转化为弹性势能贮存，同时产生弹性；外力去除后在压缩弹性作用下会自行膨胀使体积复原。当外压力达500MPa时，弹性胶泥的体积压缩率不小于17%。
③、可流动性及良好抗剪切稳定性
本发明提供的宽耐温区间缓冲胶弹性胶泥是由“高聚合度线型聚硅氧烷”和其它配合剂组成的材料，粘度控制在一定的范围内。其主体材料—“高聚合度线型聚硅氧烷”分子结构中，主链SiO键易内旋转，分子链柔顺，内聚能密度低，分子间作用力小，分子易于滑移；因此，弹性胶泥具有一定的流动性，其流动粘度可根据缓冲器不同容量的需求进行调节；“高聚合度线型聚硅氧烷”在高压力作用下流动通过窄缝时其粘度变化很小，当外力消除后又能恢复，这是由于其分子结构具有特殊的柔顺性，而且SiO键的键能高，稳定性好；其粘度降低非分子被切断所致，而是SiOSi键角的改变，因此具有极好的抗剪切稳定性，明显优于一般的液压油和润滑油，这也是弹性胶泥具有良好抗剪切稳定性的原因。
④、优良的耐老化稳定性能
本发明提供的宽耐温区间缓冲胶由于线型聚硅氧烷的分子主链完全是由SiOSi键组成的，SiO键的键能高，大于CC键能，主链又没有双键，使其具有优异的耐老化、耐高温性能；侧链是对称的非极性取代基，分子间作用力小，主链SiO键易内旋转，分子链柔顺，内聚能密度低，使“高聚合度线型聚硅氧烷”具有很好的耐低温性能。因此，由其配制的弹性胶泥在70℃~+250℃温度范围内稳定性非常好；而且具有特殊的化学稳定性或化学惰性；其抗老化稳定性寿命可达30年。
实施例1
本发明提供的宽耐温区间缓冲胶各组分质量份数分别为：甲基烷40份，苯基烷35份，2500目高纯超细SiO25份，苯骈三氮唑5份，硅树脂3份，马来酸酐1.5份，LD合成高分子固定化酶0.5份。
本发明提供的宽耐温区间缓冲胶的制备方法包括以下步骤：
步骤1：按照质量份数分别取甲基烷40份，苯基烷35份，硅树脂3份、马来酸酐1.5份、LD合成高分子固定化酶0.5份置于不锈钢容器中，搅拌均匀，得到第一中间产物；
步骤2：将所述第一中间产物置于不锈钢密封容器中，于80℃条件下反应5h，得到第二中间产物；
步骤3：向所述第二中间产物中按照所述质量份数分别加入稳定剂5份，2500目高纯超细SiO25份置于不锈钢容器中，搅拌均匀，得到所述宽耐温区间缓冲胶。
步骤4：将所述宽耐温区间缓冲胶包装封存入库。
实施例2
本发明提供的宽耐温区间缓冲胶各组分质量份数分别为：甲基烷45份，苯基烷40份，3000目高纯超细SiO215份，苯骈三氮唑5份，硅树脂3份，马来酸酐1.5份，LD合成高分子固定化酶0.5份。
本发明提供的宽耐温区间缓冲胶的制备方法包括以下步骤：
步骤1：按照质量份数分别取甲基烷45份，苯基烷40份，硅树脂3份、马来酸酐1.5份、LD合成高分子固定化酶0.5份置于不锈钢容器中，搅拌均匀，得到第一中间产物；
步骤2：将所述第一中间产物置于不锈钢密封容器中，于80℃条件下反应5h，得到第二中间产物；
步骤3：向所述第二中间产物中按照所述质量份数分别加入稳定剂5份，3000目高纯超细SiO215份置于不锈钢容器中，搅拌均匀，得到所述宽耐温区间缓冲胶。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种宽耐温区间缓冲胶，其特征在于，各组分质量份数分别为：甲基烷40～45份，苯基烷35～40份，高纯超细SiO25～15份，稳定剂5份，硅树脂3份，偶联剂1.5份，催化剂0.5份。
2.根据权利要求1所述的缓冲胶，其特征在于，所述高纯超细SiO2的规格为≥2500目，所述稳定剂是苯骈三氮唑，所述偶联剂是马来酸酐，所述催化剂是LD合成高分子固定化酶。
3.一种基于权利要求1所述的宽耐温区间缓冲胶的制备方法，其特征在于，包括：
按照质量份数分别取甲基烷40～45份，苯基烷35～40份，硅树脂3份、偶联剂1.5份、催化剂0.5份，搅拌均匀，得到第一中间产物；
将所述第一中间产物置于密封容器中，于80℃条件下反应5h，得到第二中间产物；
向所述第二中间产物中按照所述质量份数分别加入稳定剂5份，高纯超细SiO25～15份，搅拌均匀，得到所述宽耐温区间缓冲胶。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括将所述宽耐温区间缓冲胶包装封存入库。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述高纯超细SiO2的规格为≥2500目，所述稳定剂是苯骈三氮唑，所述偶联剂是马来酸酐，所述催化剂是LD合成高分子固定化酶。
6.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述搅拌是在不锈钢容器中实现的。
7.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述密闭容器是由不锈钢制成的。
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| CN2012102579664A CN102766332A (zh) | 2012-07-24 | 2012-07-24 | 一种宽耐温区间缓冲胶及其制备方法 |
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| US5661203A (en) * | 1993-07-06 | 1997-08-26 | Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd. | Organosiloxane composition and method for preparing same |
| CN1336396A (zh) * | 2000-07-31 | 2002-02-20 | 陶氏康宁东丽硅氧烷株式会社 | 振动阻尼硅氧烷组合物 |
| CN1424357A (zh) * | 2000-11-28 | 2003-06-18 | 陶氏康宁东丽硅氧烷株式会社 | 振动阻尼硅氧烷组合物 |
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2012
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