CN105885250A - 三元乙丙橡胶微孔垫板的生产工艺及其产品 - Google Patents

三元乙丙橡胶微孔垫板的生产工艺及其产品 Download PDF

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Abstract

三元乙丙橡胶微孔垫板的生产工艺：将三元乙丙橡胶投入捏炼机中进行捏炼，然后将氧化锌、硬脂酸、炭黑、吸湿剂、酸碱调节剂、软化剂和无机填料投入捏炼机中捏炼，制得母炼胶；将制得的母炼胶投入开炼机，加入硫化剂、促进剂、发泡剂、发泡助剂，混合均匀后，将辊距调到0.8‑1.3毫米进行薄通，打三角包3‑4次，然后将辊距调到5‑6毫米进行出片，制得混炼胶，并将混炼胶停放不少于16小时；混炼胶放在切割机上进行切割；将制得的胶条送入冷喂料挤出机进行挤出；将制得的胶条依次送入高温段、微波段、烘箱段进行连续硫化，至完全硫化；制得的硫化橡胶，通过牵引机牵引进入切割机，切割成所需尺寸，得到微孔垫板成品。本发明还提供一种三元乙丙橡胶微孔垫板。

Description

三元乙丙橡胶微孔垫板的生产工艺及其产品
技术领域
本发明属于微孔橡胶生产技术领域，特别涉及一种三元乙丙橡胶微孔垫板的生产工艺及其产品。
背景技术
弹性支承块式轨道结构是低振动型轨下基础，由支承块下微孔橡胶垫板和轨下扣件橡胶垫板构成双层弹性体系，使轨道的组合刚度接近有砟轨道的刚度，以提高无砟轨道的弹性。
目前，支承块下微孔橡胶垫板大多为三元乙丙橡胶微孔垫板，由于三元乙丙橡胶具有优越的耐氧化、抗臭氧和抗侵蚀的能力，在日益复杂的轨道交通线路中其使用需求量将越来越大。现有技术中三元乙丙橡胶微孔垫板的生产工艺主要在硫化机台上采用模具模压成型，该成型方式存在生产效率低下、投入费用较大、产品结构适用性差、劳动强度大等缺点，而且硫化出的微孔垫板的整体性能还有待提高，才能满足日益复杂的轨道交通线路中低振动型轨下基础的减振需求。
微波加热与传统加热方式完全不同，是将微波能量穿透到被加热介质内部直接进行整体加热，因此加热迅速，高效节能，大大缩短了橡胶硫化时间，使其加热均匀性更好，硫化质量较高。因此橡胶微波连续硫化工艺在橡胶挤出制品生产中被推广应用，用于轨道支承的三元乙丙橡胶微孔垫板，其强度及抗老化性能的要求都比普通橡胶制品更高，利用微波连接硫化工艺生产三元乙丙橡胶微孔垫板与生产普通橡胶制品，其工艺参数和原料的配比都不相同。
发明内容
本发明提供一种三元乙丙橡胶微孔垫板的生产工艺，采用微波连接硫化取代现有技术中的模具模压硫化，即提高微孔垫板的生产效率，减少人力物力的投入，又提高微孔垫板的整体性能，满足日益复杂的轨道交通线路中低振动型轨下基础的减振需求。
为达到上述目的本发明采用的技术方案是：
三元乙丙橡胶微孔垫板的生产工艺，其特征在于包括以下步聚：
S1：将三元乙丙橡胶投入捏炼机中进行捏炼，然后将氧化锌、硬脂酸、炭黑、吸湿剂、酸碱调节剂、软化剂和无机填料投入捏炼机中进行捏炼，制得母炼胶；
S2：将S1中制得的母炼胶投入开炼机，加入硫化剂、促进剂、发泡剂、发泡助剂，混合均匀后，将辊距调到0.8-1.3毫米进行薄通，打三角包3-4次，然后将辊距调到5-6毫米进行出片，制得混炼胶，并将混炼胶停放不少于16小时；
S3:将停放不小于16小时的混炼胶放在切割机上进行切割；
S4:将S3制得的胶条送入冷喂料挤出机进行挤出；
S5:将S4制得的胶条依次送入高温段、微波段、烘箱段进行连续硫化，至完全硫化；
S6: S5制得的硫化橡胶，通过牵引机牵引进入切割机，切割成所需尺寸，得到微孔垫板成品。
优选的，生产工艺中各原料的重量份配比为：
三元乙丙橡胶 100份
氧化锌 5-6份
硬酸脂 0.5-1份
炭黑 85-95份
吸湿剂 6-10份
酸碱调节剂 3-5份
软化剂 80-90份
无机填料 20-40份
硫化剂 1-2份
促进剂 4-6份
发泡剂 0.5-1.5份
发泡助剂 0.5-1份；
优选的，所述的炭黑为快压出炭黑和/或高耐磨炭黑，吸湿剂为膏状氧化钙，酸碱调节剂为PEG-4000，软化剂为石蜡油，无机填料为碳酸钙，硫化剂为硫磺，促进剂为硫化促进剂M、硫化促进剂BZ、硫化促进剂CZ、硫化促进剂TT中的一种或多种，发泡剂为OBSH，发泡助剂为硬脂酸。
优选的，步聚S1具体为：将三元乙丙橡胶投入捏炼机中捏炼30-40秒，然后将氧化锌、硬脂酸、炭黑、吸湿剂、酸碱调节剂、软化剂和无机填料投入捏炼机中捏炼5～10分钟，排胶温度为115～130℃，制得母炼胶。
优选的，在步聚S2中，开炼开始时，打开开炼机的冷却水循环系统，使开炼过程中，开炼机中混合物的温度不超过45℃。
优选的，步聚S3切割出的混练胶胶条的宽度为12-14厘米。
优选的，步聚S4中的冷喂料挤出机为带有抽真空的冷喂料排气式挤出机，冷喂料挤出机螺杆的长径比为14:1到20:1。
优选的，步聚S5中高温段的温度为200~220℃,时间为2.7～3.2分钟，微波段温度200-230℃，微波量为0.8-1.2kw，时间为5.5～8分钟，烘箱段温度为220-240℃，时间为11～16分钟。
三元乙丙橡胶微孔垫板，其特征在于采用以上所述的三元乙丙橡胶微孔垫板的生产工艺制成。
本发明的三元乙丙橡胶微孔垫板的生产工艺，通过高温段、微波段和烘箱段的连续硫化取代现有技术中的模具模压硫化，通过高温段对胶条定型，利用微波段使胶条内外瞬间达到硫化速度，并在烘箱段中保持硫化温度至完全硫化状态，微波段加热胶料的升温速度远大于硫化机热传导加热速度，提高了微孔垫板的生产效率，而且不需要蒸汽锅炉、锅炉房、司炉员等辅助设施和人员，节省了人力物力的投入。
通过本发明的三元乙丙橡胶微孔垫板的生产工艺中微孔垫板原料的配比和高温段、微波段及烘箱段的连续硫化，有效的提高了微孔垫板的整体性能，使采用本发明的三元乙丙橡胶微孔垫板的生产工艺制得的微孔垫板强度高、刚度低、温度依赖性能小、减振性能更好，提高了微孔垫板的整体性能，可满足日益复杂的轨道交通线路中低振动型轨下基础的减振需求，其中三元乙丙胶，其具有高强度、低变形、硫化速度快、抗塌陷性好的特点；添加的炭黑为快压出炭黑和/或高耐磨炭黑，快压出炭黑具有挤出变形小、速度快等特点，高耐磨炭黑补强性能好，二者并用可以较好的满足挤出性能、高强度等要求；添加的吸湿剂为膏状氧化钙，它的作用是除去混炼胶中多余的水分，以减少对后期发泡过程的影响；添加的酸碱调节剂为PEG-4000，可以提高硫化活性、平衡各种填料的酸碱度，使混炼胶具有更好的挤出工艺、硫化工艺及发泡工艺；添加的软化剂为石蜡油，可以较好的改善混炼胶的挤出工艺性能；添加的无机填料为碳酸钙，其耐热性和电绝缘型很好，并且可以大大的降低成本；添加的硫化剂为硫磺，促进剂为硫化促进剂M、硫化促进剂BZ、硫化促进剂CZ、硫化促进剂TT中的一种或多种，该硫化促进剂体系可保证产品在炼胶过程、挤出过程和硫化过程达到一个较好的平衡关系，不仅使混炼胶不发生前期焦烧现象，而且可以保证硫化过程有足够的交联作用；发泡剂为OBSH，其分解温度低、分解速度快、无着色污染性、分解产物无味无毒，而且具有发孔容易、泡孔结构均匀细腻、尺寸稳定等特点；发泡助剂为硬脂酸可以降低OBSH的分解温度，提高OBSH的发泡效率。
具体实施方式
下面对本发明的实施例做详细说明。
三元乙丙橡胶微孔垫板的生产工艺，其特征在于包括以下步聚：
S1：将三元乙丙橡胶投入捏炼机中捏炼30-40秒，然后将氧化锌、硬脂酸、炭黑、吸湿剂、酸碱调节剂、软化剂和无机填料投入捏炼机中捏炼5～10分钟，排胶温度115～130℃，制得母炼胶；
S2：将S1中制得的母炼胶投入开炼机，加入硫化剂、促进剂、发泡剂、发泡助剂，混合均匀后，打开炼机的冷却水循环系统，使开炼过程中，开炼机中混合物的温度不超过45℃，将辊距调到0.8-1.3毫米进行薄通，打三角包3-4次，然后将辊距调到5-6毫米进行出片，制得混炼胶，并将混炼胶停放不少于16小时；
S3:将停放不小于16小时的混炼胶放在切割机上进行切割，切割出的混练胶胶条的宽度为12-14厘米；
S4:将S3制得的胶条送入冷喂料排气式挤出机进行挤出；
S5:将S4制得的胶条依次送入高温段的温度为200~220℃,时间为2.7～3.2分钟，微波段温度200-230℃，微波量为0.8-1.2kw，时间为5.5～8分钟，烘箱段温度为220-240℃，时间为11～16分钟，进行连续硫化；
S6: S5制得的硫化橡胶，通过牵引机牵引进入切割机，切割成所需尺寸，得到微孔垫板成品。
表1 运用本发明的生产工艺制成三元乙丙橡胶微孔垫板的两种原料配方：
表2为表1中两种原料配方的实施工艺参数
表3采用本发明的生产工艺生制成的三元乙丙橡胶微孔垫板与采用模具模压硫化工艺制成的三元乙丙橡胶微孔垫板性能参数对比：
由表3得知，本发明所制得的三元乙丙橡胶微孔垫板各项物理性能均满足性能要求，并且整体性能优于模具模压硫化工艺制得的微孔垫板。
以上对本发明的实施例的技术方案进行完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.三元乙丙橡胶微孔垫板的生产工艺，其特征在于包括以下步聚：
S1：将三元乙丙橡胶投入捏炼机中进行捏炼，然后将氧化锌、硬脂酸、炭黑、吸湿剂、酸碱调节剂、软化剂和无机填料投入捏炼机中进行捏炼，制得母炼胶；
S2：将S1中制得的母炼胶投入开炼机，加入硫化剂、促进剂、发泡剂、发泡助剂，混合均匀后，将辊距调到0.8-1.3毫米进行薄通，打三角包3-4次，然后将辊距调到5-6毫米进行出片，制得混炼胶，并将混炼胶停放不少于16小时；
S3:将停放不小于16小时的混炼胶放在切割机上进行切割；
S4:将S3制得的胶条送入冷喂料挤出机进行挤出；
S5:将S4制得的胶条依次送入高温段、微波段、烘箱段进行连续硫化，至完全硫化；
S6: S5制得的硫化橡胶，通过牵引机牵引进入切割机，切割成所需尺寸，得到微孔垫板成品。
2.根据权利要求1所述的三元乙丙橡胶微孔垫板的生产工艺，其特征在于生产工艺中各原料的重量份配比为：
三元乙丙橡胶 100份
氧化锌 5-6份
硬酸脂 0.5-1份
炭黑 85-95份
吸湿剂 6-10份
酸碱调节剂 3-5份
软化剂 80-90份
无机填料 20-40份
硫化剂 1-2份
促进剂 4-6份
发泡剂 0.5-1.5份
发泡助剂 0.5-1份。
3.根据权利要求2所述的三元乙丙橡胶微孔垫板的生产工艺，其特征在于所述的炭黑为快压出炭黑和/或高耐磨炭黑，吸湿剂为膏状氧化钙，酸碱调节剂为PEG-4000，软化剂为石蜡油，无机填料为碳酸钙，硫化剂为硫磺，促进剂为硫化促进剂M、硫化促进剂BZ、硫化促进剂CZ、硫化促进剂TT中的一种或多种，发泡剂为OBSH，发泡助剂为硬脂酸。
4.根据权利要求1所述的三元乙丙橡胶微孔垫板的生产工艺，其特征在于步聚S1具体为：将三元乙丙橡胶投入捏炼机中捏炼30-40秒，然后将氧化锌、硬脂酸、炭黑、吸湿剂、酸碱调节剂、软化剂和无机填料投入捏炼机中捏炼5～10分钟，排胶温度为115～130℃，制得母炼胶。
5.根据权利要求1所述的三元乙丙橡胶微孔垫板的生产工艺，其特征在于在步聚S2中，开炼开始时，打开开炼机的冷却水循环系统，使开炼过程中，开炼机中混合物的温度不超过45℃。
6.根据权利要求1所述的三元乙丙橡胶微孔垫板的生产工艺，其特征在于步聚S3切割出的混练胶胶条的宽度为12-14厘米。
7.根据权利要求1所述的三元乙丙橡胶微孔垫板的生产工艺，其特征在于步聚S4中的冷喂料挤出机为带有抽真空的冷喂料排气式挤出机，冷喂料挤出机螺杆的长径比为14:1到20:1。
8.根据权利要求1至权利要求7任一项所述的三元乙丙橡胶微孔垫板的生产工艺，其特征在于步聚S5中高温段的温度为200~220℃,时间为2.7～3.2分钟，微波段温度200-230℃，微波量为0.8-1.2kw，时间为5.5～8分钟，烘箱段温度为220-240℃，时间为11～16分钟。
9.三元乙丙橡胶微孔垫板，其特征在于采用权利要求1至权利要求8任一项所述的三元乙丙橡胶微孔垫板的生产工艺制成。
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