CN104927139A - 一种高阻燃保护胶在制备叠层隔震橡胶支座中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高阻燃保护胶在制备叠层隔震橡胶支座中的应用，由下列重量份的组分组成：氯丁橡胶W型75～90份、氯化聚乙烯橡胶10～20份、氧化锌3～8份、高耐磨炉黑N33030～50份、硬脂酸0.5～2份、硫磺0.5～1.5份、氧化镁2～6份、促进剂0.6～2.5份、防老剂0.8～3.5份、阻燃剂19～44份、增塑剂8～15份。先将生胶进行塑料，提高橡胶的可塑性，然后分步加入促进剂、防老剂、阻燃剂、增塑剂、硫化剂等进行混炼。所得高阻燃保护胶应用于制备叠层隔震橡胶支座。本发明所得高阻燃保护胶阻燃、耐火性能好，同时其耐老化性能、耐油性及相关物理机械性能良好。

Description

一种高阻燃保护胶在制备叠层隔震橡胶支座中的应用

技术领域

本发明涉及橡胶制品制造领域，尤其涉及一种高阻燃保护胶在制备叠层隔震橡胶支座中的应用及其制备方法、制备方法及其应用。

背景技术

地震，是地球上所有自然灾害中，给人类社会造成损失最大的一种地质灾害。在强烈地震中，建筑物大量破坏与倒塌、桥梁断落、铁轨变形等，从而引起巨大的经济损失和人员伤亡。因此建筑、桥梁等住房和交通设施的抗震、隔震技术越来越受到人们的重视。

隔震技术是采用一种特殊的措施来隔离地震对建筑、桥梁等结构的影响，使建筑物、桥梁在地震时只产生很小的振动，不致造成结构和设施的破坏，并能保证结构物上的重要设备和仪表正常运行。目前采用隔震橡胶支座是世界上研究和应用最多、技术成熟并有成效显著实例的隔震技术。

隔震橡胶支座是由钢板和橡胶交替叠合，并在外围加装保护胶，经高温、高压硫化等一系列工艺加工而成。外围的保护胶作为支座的重要组成部分，将内部钢板和内部橡胶层与外部的臭氧、氧、热、化学物质隔离开来，用来防止内部钢板被腐蚀和内部橡胶老化，使支座具有更高的耐火性能、耐老化特性、耐水性、耐酸碱腐蚀等，从而保证橡胶支座的耐久性能。

火灾会给人类的生命安全和社会财富造成严重的损失。近些年来，随着国民经济和现代化建设的发展，大量新型材料广泛应用于建筑业以及燃气、电器的普遍应用，大大增加了建筑物发生火灾的可能性。另外，在地震中往往伴随着次生火灾的发生，例如堆积易燃易爆物的引燃、爆炸，煤气管道在地震中受损导致煤气泄漏而引发大火等。

隔震橡胶支座作为在建筑物中起到结构竖向承重的重要作用，首先需要在一定持时的火灾中，保持正常持荷的能力，以保证主要结构体系保持完整，使建筑内的人员有充足的时间逃出。而进一步的目标是，将受火灾后其工作能力的衰减控制在一定范围内，以减小维修和设备更换的成本。

隔震橡胶支座受火后，若支座外围的保护胶阻燃性不高，保护层着火脱落后，内部橡胶随着温度升高逐渐降解，同时橡胶与钢板之间的黏结渐渐失效，最后空气从钢板与橡胶之间的间隙渗入，加速了内部橡胶的老化性能并引起剧烈燃烧，导致支座力学性能不断劣化并最终失去承载能力。所以保证隔震橡胶支座的正常使用性显得非常重要。另外，层间隔震结构是将隔震橡胶支座安设在建筑物相邻两层之间进行地震反应控制的一种结构形式，在隔震结构和现有结构加固改造的工程实践中得到了越来越广泛的使用。该类结构发生火灾时，隔震橡胶支座或将直接暴露于大火中，倘若橡胶支座在火灾中被损毁，将会给上部建筑结构的安全和人员生命财产的安危带来极大的威胁。

由此可见，隔震橡胶支座的防火性显得十分重要，橡胶保护层的阻燃效果随橡胶保护层厚度和橡胶配方不同而异，开发具有高阻燃性的隔震支座保护胶显得十分迫切。

发明内容

为解决隔震橡胶支座的耐火性和抗震性，本发明提供一种高阻燃保护胶在制备叠层隔震橡胶支座中的应用，该高阻燃保护胶的阻燃性能和耐火性能好，同时其耐老化性能及相关物理机械性能良好。

本发明通过下列技术方案完成：一种高阻燃保护胶在制备叠层隔震橡胶支座中的应用，其特征在于高阻燃保护胶由下列重量份的组分组成：

氯丁橡胶W型  75～90份、      氯化聚乙烯橡胶    10～20份、

氧化锌          3～8份、      高耐磨炉黑N330   30～50份、

硬脂酸         0.5～2份、       硫磺            0.5～1.5份、

氧化镁          2～6份、       促进剂          0.6～2.5份、

防老剂       0.8～3.5份、       阻燃剂            19～44份、

增塑剂        8～15份。

所述促进剂是促进剂NA-22、促进剂CZ中的一种或两种的任意比例混合物。

所述防老剂是防老剂RD、防老剂4010NA中的一种或两种的任意比例混合物。

所述阻燃剂由下列重量份的组分组成：

三氧化二锑 3～6份、          硼酸锌 8～20份、

氯化石蜡 4～8份、               十溴二苯醚 4～10份。

所述增塑剂为磷酸三甲苯酯、古马隆、松焦油中的一种或几种的任意比例混合物。

所述高阻燃保护胶的制备方法，经过下列各步骤：

A、按下列重量份的组分备料：

氯丁橡胶W型  75～90份、      氯化聚乙烯橡胶    10～20份、

氧化锌          3～8份、      高耐磨炉黑N330   30～50份、

硬脂酸         0.5～2份、       硫磺            0.5～1.5份、

氧化镁          2～6份、       促进剂          0.6～2.5份、

防老剂       0.8～3.5份、       阻燃剂            19～44份、

增塑剂        8～15份；

B、生胶塑炼：将氯丁橡胶W型、氯化聚乙烯橡胶送入密炼机中，在120～140℃下塑炼8～12min后，静置8h以上，得到胶料；

C、混炼：

C1）一段混炼：将步骤B所得胶料和步骤A所备氧化镁、硬脂酸、高耐磨炉黑N330、防老剂、阻燃剂、增塑剂送入密炼机中，在100～120℃下进行混炼6～10min后，送入开炼机中，在辊距为2mm的条件下薄通3～5遍，然后将胶料压成厚度为8～12mm，下片冷却，静置4h以上，得到混炼胶；

C2）二段混炼：将步骤C1所得混炼胶和步骤A所备氧化锌、硫磺、促进剂送密炼机中，在80～95℃下进行混炼40～50s，混炼后排料至开炼机，薄通3～5次，并打三角包3～5次，然后按厚度为2～15mm出片，即得到高阻燃保护胶。

本发明具备的优点和效果：本发明所提供的高阻燃保护胶选用了氧指数高的氯丁橡胶和氯化聚乙烯橡胶作为基材，以特定的防老剂、阻燃剂协调配合，选择合适的组分和组分的含量，优化制备工艺，得到了阻燃、耐火性能好，同时其耐老化性能、耐油性及相关物理机械性能良好的叠层橡胶隔震支座用高阻燃保护胶。

具体实施方式

以下对本发明进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

A、按下列重量份的组分备料：

氯丁橡胶W型  90份、      氯化聚乙烯橡胶    10份、

氧化锌          4份、      高耐磨炉黑N330   30份、

硬脂酸         1份、       硫磺              1份、

氧化镁          3份、       促进剂CZ          1.5份、

促进剂NA-22    0.8份、      防老剂RD         1份、

防老剂4010NA    1.2份、     阻燃剂            30份、

磷酸三甲苯酯      12份；

所述阻燃剂由下列重量份的组分组成：

三氧化二锑 5份、          硼酸锌 12份、

氯化石蜡 6份、               十溴二苯醚 6份。

B、生胶塑炼：将氯丁橡胶W型、氯化聚乙烯橡胶送入密炼机中，在120℃下塑炼8min后，静置8h以上，得到胶料；

C、混炼：

C1）一段混炼：将步骤B所得胶料和步骤A所备氧化镁、硬脂酸、高耐磨炉黑N330、防老剂、阻燃剂、增塑剂送入密炼机中，在100℃下进行混炼6min后，送入开炼机中，在辊距为2mm的条件下薄通3遍，然后将胶料压成厚度为8mm，下片冷却，静置4h以上，得到混炼胶；

C2）二段混炼：将步骤C1所得混炼胶和步骤A所备氧化锌、硫磺、促进剂送密炼机中，在80℃下进行混炼40s，混炼后排料至开炼机，薄通3次，并打三角包3次，然后按厚度为5mm出片，即得到在制备叠层隔震橡胶支座中应用的高阻燃保护胶。

实施例2

A、按下列重量份的组分备料：

氯丁橡胶W型  85份、      氯化聚乙烯橡胶    15份、

氧化锌          8份、      高耐磨炉黑N330   40份、

硬脂酸         0.5份、       硫磺            1.5份、

氧化镁          6份、       促进剂NA-22      0.6份、

防老剂RD       2.5份、      防老剂4010NA     1份、

阻燃剂           44份、        古马隆           8份；

松焦油            7份；

所述阻燃剂由下列重量份的组分组成：

三氧化二锑 6份、          硼酸锌 20份、

氯化石蜡 8份、             十溴二苯醚 10份。

所述增塑剂为磷酸三甲苯酯、古马隆、松焦油中的一种或几种的任意比例混合物；

B、生胶塑炼：将氯丁橡胶W型、氯化聚乙烯橡胶送入密炼机中，在130℃下塑炼10min后，静置10h，得到胶料；

C、混炼：

C1）一段混炼：将步骤B所得胶料和步骤A所备氧化镁、硬脂酸、高耐磨炉黑N330、防老剂、阻燃剂、增塑剂送入密炼机中，在110℃下进行混炼8min后，送入开炼机中，在辊距为2mm的条件下薄通5遍，然后将胶料压成厚度为10mm，下片冷却，静置6h，得到混炼胶；

C2）二段混炼：将步骤C1所得混炼胶和步骤A所备氧化锌、硫磺、促进剂送密炼机中，在90℃下进行混炼45s，混炼后排料至开炼机，薄通4次，并打三角包4次，然后按厚度为15mm出片，即得到在制备叠层隔震橡胶支座中应用的高阻燃保护胶。

实施例3

A、按下列重量份的组分备料：

氯丁橡胶W型  75份、      氯化聚乙烯橡胶    20份、

氧化锌          3份、      高耐磨炉黑N330   50份、

硬脂酸         2份、       硫磺             0.5份、

氧化镁          2份、       促进剂NA-22     1.5份

促进剂CZ       1份、       防老剂4010NA       0.8份、

阻燃剂            19份、    古马隆          8份；

所述阻燃剂由下列重量份的组分组成：

三氧化二锑 3份、          硼酸锌 8份、

氯化石蜡 4份、               十溴二苯醚 4份。

B、生胶塑炼：将氯丁橡胶W型、氯化聚乙烯橡胶送入密炼机中，在140℃下塑炼12min后，静置8h以上，得到胶料；

C、混炼：

C1）一段混炼：将步骤B所得胶料和步骤A所备氧化镁、硬脂酸、高耐磨炉黑N330、防老剂、阻燃剂、增塑剂送入密炼机中，在120℃下进行混炼10min后，送入开炼机中，在辊距为2mm的条件下薄通4遍，然后将胶料压成厚度为12mm，下片冷却，静置4h以上，得到混炼胶；

C2）二段混炼：将步骤C1所得混炼胶和步骤A所备氧化锌、硫磺、促进剂送密炼机中，在95℃下进行混炼50s，混炼后排料至开炼机，薄通5次，并打三角包5次，然后按厚度为2mm出片，即得到在制备叠层隔震橡胶支座中应用的高阻燃保护胶。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用以限制本发明，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进均应包含在本发明的保护范围之内。

对比例1：同实施例1，仅在原料中省略阻燃剂。

对比例2：同实施例1，仅在原料中省略阻燃剂和氧化镁。

将实施例1、2、3、对比例1、2所得保护胶采用《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）》和《GB/T 10707-2008橡胶燃烧性能的测定》等标准对胶料性能进行测试。性能测试结果如下表所示：

Claims (6)

1.一种高阻燃保护胶在制备叠层隔震橡胶支座中的应用，其特征在于高阻燃保护胶由下列重量份的组分组成：

氯丁橡胶W型  75～90份、      氯化聚乙烯橡胶    10～20份、

氧化锌          3～8份、      高耐磨炉黑N330   30～50份、

硬脂酸         0.5～2份、       硫磺            0.5～1.5份、

氧化镁          2～6份、       促进剂          0.6～2.5份、

防老剂       0.8～3.5份、       阻燃剂            19～44份、

增塑剂        8～15份。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述促进剂是促进剂NA-22、促进剂CZ中的一种或两种的任意比例混合物。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述防老剂是防老剂RD、防老剂4010NA中的一种或两种的任意比例混合物。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述阻燃剂由下列重量份的组分组成：

三氧化二锑 3～6份、          硼酸锌 8～20份、

氯化石蜡 4～8份、               十溴二苯醚 4～10份。

5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述增塑剂为磷酸三甲苯酯、古马隆、松焦油中的一种或几种的任意比例混合物。

6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述高阻燃保护胶经过下列各步骤制得：

A、按下列重量份的组分备料：

氯丁橡胶W型  75～90份、      氯化聚乙烯橡胶    10～20份、

氧化锌          3～8份、      高耐磨炉黑N330   30～50份、

硬脂酸         0.5～2份、       硫磺            0.5～1.5份、

氧化镁          2～6份、       促进剂          0.6～2.5份、

防老剂       0.8～3.5份、       阻燃剂            19～44份、

增塑剂        8～15份；

B、生胶塑炼：将氯丁橡胶W型、氯化聚乙烯橡胶送入密炼机中，在120～140℃下塑炼8～12min后，静置8h以上，得到胶料；

C、混炼：

C1）一段混炼：将步骤B所得胶料和步骤A所备氧化镁、硬脂酸、高耐磨炉黑N330、防老剂、阻燃剂、增塑剂送入密炼机中，在100～120℃下进行混炼6～10min后，送入开炼机中，在辊距为2mm的条件下薄通3～5遍，然后将胶料压成厚度为8～12mm，下片冷却，静置4h以上，得到混炼胶；

C2）二段混炼：将步骤C1所得混炼胶和步骤A所备氧化锌、硫磺、促进剂送密炼机中，在80～95℃下进行混炼40～50s，混炼后排料至开炼机，薄通3～5次，并打三角包3～5次，然后按厚度为2～15mm出片，即得到高阻燃保护胶。