CN107973995A - 一种高速列车外风挡胶囊用白色橡胶材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了高速列车外风挡胶囊用白色橡胶材料及其制备方法，其组成原料的质量份数为：三元乙丙橡胶0‑80份、氯化聚乙烯橡胶20‑100份、氧化锌0‑10份、氧化镁5‑10份、补强剂20‑50份、软化剂15‑50份、阻燃剂20‑150份、着色剂5‑20份、过氧化物硫化剂2‑10份、助交联剂1‑5份、硫磺0‑2份、加工助剂1‑5份、偶联剂0.5‑3份。该高速列车外风挡胶囊用白色橡胶材料及其制备方法，通过三元乙丙橡胶和氯化聚乙烯橡胶并用，并配合以补强剂、软化剂、阻燃剂、着色剂、硫化剂和加工助剂制得高速列车外风挡胶囊用白色橡胶材料，具有高弹性、高耐磨、阻燃性好等特点，适用于高速列车外风挡胶囊的制备及应用。

Description

一种高速列车外风挡胶囊用白色橡胶材料及其制备方法
技术领域
本发明属于材料工程领域，尤其涉及一种高速列车外风挡胶囊用白色橡胶材料及其制备方法。
背景技术
高速列车外风挡胶囊处于车厢连接处，是乘客在车厢间分流的安全通道，设计技术参数和安装工艺必须保证一定的可靠性、可维护性，且须具备一定的密封性能、防火性能和阻尼性能。
专利CN102206366B将天然胶、顺丁胶、丁苯胶、再生胶、氧化锌、硬脂酸、促进剂CZ、石蜡、防老剂4010、防老剂BLE、高耐磨炭黑、半补强炭黑、硫磺、橡胶油、轻钙按一定的重量份比例混合，依次经过塑炼、混炼、硫化、脱模、修剪处理得到橡胶风挡材料，结构简单合理，运行正常，安全可靠，磨损小，接触严密，能防止尘土、污物、雨雪进入车内，隔声性好，减小车内噪音；能更好地适应我国铁路环境，具有良好的防雨水、隔音、隔热、保温性能。
专利CN202608779U提供了一种高速动车组用外风挡，设置于高速动车组每节车辆两个端面的两侧轮廓处，包括风挡连接框、胶囊和压条，风挡连接框固定在车辆端面上，胶囊两端通过压条与风挡连接框固定连接，使胶囊与风挡连接框之间形成一个密闭U型空间，其优点在于可以减少空气阻力对列车的影响、降低和隔离车外的噪声、提高列车运行速度和车内舒适度以及保护列车内部结构。
专利CN102617879A公开了一种用于高速动车组间减阻装置上的橡胶胶囊材料，其特征在于：以三元乙丙橡胶板为底材，在所述三元乙丙橡胶板的表面喷涂有改性聚氨酯油漆层，制备成的橡胶胶囊材料的抗挤压、抗击打、抗老化以及抗紫外线能力得到了很大的提升，通过小曲线半径、飞速颗粒击打以及紫外线的照射下仍能较好的保持其综合性能，大大提高了橡胶胶囊的寿命。
上述专利方法中，都阐述了外风挡胶囊的制备方法，但是，CN102206366B是低速列车用风挡胶囊用黑色橡胶材料制备方法，CN102617879A则只简略阐述了高速动车组风挡胶囊底材为三元乙丙橡胶板，表面喷涂有改性聚氨酯油漆层。CN202608779U为引进日本株式会社成田制作所技术，并未阐明高速动车组外风挡胶囊材料详细配方。由此可见，高速列车外风挡胶囊用白色橡胶材料技术门槛较高，要求强度高、弹性好、高耐磨、不变色，并且具有良好的耐老化、耐低温和阻燃性能。现有相关技术并未完全达到高速列车外风挡胶囊国产化要求。
因此，需要能够达到上述要求的高速列车外风挡胶囊用白色橡胶材料及其制备方法。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题，提供了一种高速列车外风挡胶囊用白色橡胶材料及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种高速列车外风挡胶囊用白色橡胶材料，其组成原料各组份的质量份数为：三元乙丙橡胶0-80份、氯化聚乙烯橡胶20-100份、氧化锌0-10份、氧化镁5-10份、补强剂20-50份、软化剂15-50份、阻燃剂20-150份、着色剂5-20份、过氧化物硫化剂2-10份、助交联剂1-5份、硫磺0-2份、加工助剂1-5份，偶联剂0.5-3份。
所述的高速列车外风挡胶囊用白色橡胶材料，其组成原料各组份的质量份数为：三元乙丙橡胶0-80份、氯化聚乙烯橡胶20-100份、氧化锌5-10份、氧化镁5-10份、补强剂20-50份、软化剂20-50份、阻燃剂20-150份、着色剂5-20份、过氧化物硫化剂2-10份、助交联剂1-5份、硫磺0.2-2份、加工助剂1-5份，偶联剂0.5-3份。
所述的补强剂为沉淀法白炭黑。
所述的软化剂为石蜡油或癸二酸二辛酯。
所述的阻燃剂为十溴二苯乙烷、三氧化二锑、氢氧化铝或氢氧化镁。
所述的着色剂为钛白粉。
所述过氧化物硫化剂为过氧化二异丙苯、1,4-双叔丁基过氧异丙基苯、1,3-1.4-二(叔丁基过氧化异丙基)苯或2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷。
所述助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯；所述的加工助剂为石蜡或微晶蜡；所述的偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
一种高速列车外风挡胶囊用白色橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将三元乙丙橡胶和氯化聚乙烯橡胶按0-80:20-100的质量比加入捏炼机，捏炼温度至40℃～70℃，捏炼时间为2min～8min；
(2)将氧化锌、氧化镁、补强剂、软化剂、阻燃剂、着色剂、偶联剂加入步骤1)的捏炼机中，捏炼温度至90℃～140℃，捏炼时间为10min～30min，得到混合物物料；
(3)将步骤(2)所得混合物物料冷却至20℃～70℃，得到白色橡胶材料母炼胶；
(4)将步骤(3)所得白色橡胶材料母炼胶加入过氧化物硫化剂、助交联剂、硫磺、加工助剂，捏炼温度至70℃～110℃，捏炼时间为3min～10min，得到白色橡胶材料混炼胶。
步骤4)之后还包括将所得白色橡胶材料混炼胶加入双辊开炼机，薄通5次，然后停放12小时，备用。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供的高速列车外风挡胶囊用白色橡胶材料及其制备方法，通过三元乙丙橡胶和氯化聚乙烯橡胶并用，并配合以补强剂、软化剂、阻燃剂、着色剂、硫化剂和加工助剂制得高速列车外风挡胶囊用白色橡胶材料，具有高弹性、高耐磨、阻燃性好等特点，适用于高速列车外风挡胶囊的制备及应用。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
一种高速列车外风挡胶囊用白色橡胶材料，其组成原料各组份的质量份数为：三元乙丙橡胶0-80份、氯化聚乙烯橡胶20-100份、氧化锌0-10份、氧化镁5-10份、补强剂20-50份、软化剂15-50份、阻燃剂20-150份、着色剂5-20份、过氧化物硫化剂2-10份、助交联剂1-5份、硫磺0-2份、加工助剂1-5份，偶联剂0.5-3份。
优选的，高速列车外风挡胶囊用白色橡胶材料，其组成原料各组份的质量份数为：三元乙丙橡胶0～80份、氯化聚乙烯橡胶20～100份、氧化锌5～10份、氧化镁5～10份、补强剂20～50份、软化剂20～50份、阻燃剂20～150份、着色剂5～20份、过氧化物硫化剂2～10份、助交联剂1～5份、硫磺0.2～2份、加工助剂1～5份，偶联剂0.5～3份等材料制备。
高速列车外风挡胶囊用白色橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将三元乙丙橡胶和氯化聚乙烯橡胶按一定质量比，如70:30等加入捏炼机，捏炼温度至40℃～70℃，捏炼时间为2min～8min；
需要说明的是，三元乙丙橡胶和氯化聚乙烯橡胶按两者之和100份的比例关系进行混合。
(2)将所述氧化锌、氧化镁、补强剂、软化剂、阻燃剂、着色剂、偶联剂加入捏炼机，捏炼温度至90℃～140℃，捏炼时间为10min～30min；
(3)将步骤(2)所得混合物物料冷却至20℃～70℃，得到所述白色橡胶材料母炼胶；
(4)将步骤(3)所得混合物物料加入过氧化物硫化剂、助交联剂、硫磺、微晶蜡等材料，捏炼温度至70℃～110℃，捏炼时间为3min～10min，得到所述白色橡胶材料混炼胶。将所得混炼胶加入双辊开炼机，薄通5次，然后停放12小时，备用。
优选地，步骤(2)所述补强剂为沉淀法白炭黑。
优选地，步骤(2)所述软化剂为石蜡油、癸二酸二辛酯。
优选地，步骤(2)所述阻燃剂为十溴二苯乙烷、三氧化二锑、氢氧化铝、氢氧化镁等。
优选地，步骤(2)所述着色剂为钛白粉。
优选地，步骤(3)所述过氧化物硫化剂为过氧化二异丙苯、1,4-双叔丁基过氧异丙基苯、1,3-1.4-二(叔丁基过氧化异丙基)苯或2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷。
优选地，步骤(3)所述助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯。
优选地，步骤(3)所述加工助剂为石蜡、微晶蜡等。
优选地，步骤(3)所述偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷等。
具体的，以下实施例和对比例中的原料和试剂均为市售产品。
实施例1高速列车外风挡胶囊用白色橡胶材料
各组份及质量份数为：三元乙丙橡胶，70份；氯化聚乙烯橡胶，30份；氧化锌，5份；氧化镁，5份；沉淀法白炭黑，30份；石蜡油，25份；十溴二苯乙烷，30份；三氧化二锑，10份；钛白粉，10份；2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷，3份；三烯丙基异氰脲酸酯，1.5份；硫磺，0.3份；微晶蜡，2份；乙烯基三乙氧基硅烷，1份。
将三元乙丙橡胶和氯化聚乙烯橡胶加入捏炼机，捏炼温度至50℃，捏炼时间为3min；将氧化锌、氧化镁、沉淀法白炭黑、石蜡油、十溴二苯乙烷、三氧化二锑、钛白粉、乙烯基三乙氧基硅烷加入捏炼机，捏炼温度至110℃，捏炼时间为20min；将所得混合物物料冷却至50℃，得到所述白色橡胶材料母炼胶；将所得混合物物料加入2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷、三烯丙基异氰脲酸酯、硫磺、微晶蜡等材料，捏炼温度至95℃，捏炼时间为5min，得到所述白色橡胶材料混炼胶。将所得混炼胶加入双辊开炼机，薄通5次，然后停放12小时，备用。
实施例2高速列车外风挡胶囊用白色橡胶材料
各组份及质量份数为：氯化聚乙烯橡胶，100份；氧化镁，10份；沉淀法白炭黑，20份；癸二酸二辛酯，15份；氢氧化镁，30份；钛白粉，5份；1,3-1.4-二(叔丁基过氧化异丙基)苯，3份；三烯丙基异氰脲酸酯，1份；微晶蜡，2份；乙烯基三乙氧基硅烷，1份。
将氯化聚乙烯橡胶加入捏炼机，捏炼温度至50℃，捏炼时间为3min；将氧化镁、沉淀法白炭黑、癸二酸二辛酯、氢氧化镁、钛白粉、乙烯基三乙氧基硅烷加入捏炼机，捏炼温度至100℃，捏炼时间为18min；将所得混合物物料冷却至50℃，得到所述白色橡胶材料母炼胶；将所得混合物物料加入1,3-1.4-二(叔丁基过氧化异丙基)苯、三烯丙基异氰脲酸酯、微晶蜡等材料，捏炼温度至90℃，捏炼时间为4min，得到所述白色橡胶材料混炼胶。将所得混炼胶加入双辊开炼机，薄通5次，然后停放12小时，备用。
实施例3
高速列车外风挡胶囊用白色橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：将三元乙丙橡胶和氯化聚乙烯橡胶按一定质量比加入捏炼机，捏炼温度至40℃，捏炼时间为8min；将所述氧化锌、氧化镁、沉淀法白炭黑、癸二酸二辛酯、氢氧化铝、钛白粉、乙烯基三乙氧基硅烷加入捏炼机，捏炼温度至140℃，捏炼时间为10min；将所得混合物物料冷却至70℃，得到所述白色橡胶材料母炼胶；将所得混合物物料加入过氧化二异丙苯、三烯丙基异氰脲酸酯、硫磺、石蜡等材料，捏炼温度至110℃，捏炼时间为3min，得到所述白色橡胶材料混炼胶。将所得混炼胶加入双辊开炼机，薄通5次，然后停放12小时，备用。
实施例4
高速列车外风挡胶囊用白色橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：将三元乙丙橡胶和氯化聚乙烯橡胶按一定质量比加入捏炼机，捏炼温度至70℃，捏炼时间为2min；将氧化锌、氧化镁、沉淀法白炭黑、石蜡油、氢氧化铝、钛白粉、乙烯基三乙氧基硅烷加入捏炼机，捏炼温度至90℃，捏炼时间为30min；将所得混合物物料冷却至20℃，得到所述白色橡胶材料母炼胶；将所得混合物物料加入1,4-双叔丁基过氧异丙基苯、三烯丙基异氰脲酸酯、硫磺、石蜡等材料，捏炼温度至70℃，捏炼时间为10min，得到所述白色橡胶材料混炼胶。将所得混炼胶加入双辊开炼机，薄通5次，然后停放12小时，备用。
本发明提供的高速列车外风挡胶囊用白色橡胶材料及其制备方法，通过三元乙丙橡胶和氯化聚乙烯橡胶并用，并配合以补强剂、软化剂、阻燃剂、着色剂、硫化剂和加工助剂制得高速列车外风挡胶囊用白色橡胶材料，具有高弹性、高耐磨、阻燃性好等特点，适用于高速列车外风挡胶囊的制备及应用。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种高速列车外风挡胶囊用白色橡胶材料，其特征在于，其组成原料各组份的质量份数为：三元乙丙橡胶0-80份、氯化聚乙烯橡胶20-100份、氧化锌0-10份、氧化镁5-10份、补强剂20-50份、软化剂15-50份、阻燃剂20-150份、着色剂5-20份、过氧化物硫化剂2-10份、助交联剂1-5份、硫磺0-2份、加工助剂1-5份、偶联剂0.5-3份。
2.根据权利要求1所述的高速列车外风挡胶囊用白色橡胶材料，其特征在于，其组成原料各组份的质量份数为：三元乙丙橡胶0-80份、氯化聚乙烯橡胶20-100份、氧化锌5-10份、氧化镁5-10份、补强剂20-50份、软化剂20-50份、阻燃剂20-150份、着色剂5-20份、过氧化物硫化剂2-10份、助交联剂1-5份、硫磺0.2-2份、加工助剂1-5份，偶联剂0.5-3份。
3.根据权利要求1或2所述的高速列车外风挡胶囊用白色橡胶材料，其特征在于，所述的补强剂为沉淀法白炭黑。
4.根据权利要求1所述的高速列车外风挡胶囊用白色橡胶材料，其特征在于，所述的软化剂为石蜡油或癸二酸二辛酯。
5.根据权利要求1所述的高速列车外风挡胶囊用白色橡胶材料，其特征在于，所述的阻燃剂为十溴二苯乙烷、三氧化二锑、氢氧化铝或氢氧化镁。
6.根据权利要求1所述的高速列车外风挡胶囊用白色橡胶材料，其特征在于，所述的着色剂为钛白粉。
7.根据权利要求1所述的高速列车外风挡胶囊用白色橡胶材料，其特征在于，所述过氧化物硫化剂为过氧化二异丙苯、1,4-双叔丁基过氧异丙基苯、1,3-1.4-二(叔丁基过氧化异丙基)苯或2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷。
8.根据权利要求1所述的高速列车外风挡胶囊用白色橡胶材料，其特征在于，所述助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯；所述的加工助剂为石蜡或微晶蜡；所述的偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
9.一种权利要求1-8任一项所述的高速列车外风挡胶囊用白色橡胶材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将三元乙丙橡胶和氯化聚乙烯橡胶按0-80:20-100的质量比加入捏炼机，捏炼温度至40℃～70℃，捏炼时间为2min～8min；
(2)将氧化锌、氧化镁、补强剂、软化剂、阻燃剂、着色剂、偶联剂加入步骤1)的捏炼机中，捏炼温度至90℃～140℃，捏炼时间为10min～30min，得到混合物物料；
(3)将步骤(2)所得混合物物料冷却至20℃～70℃，得到白色橡胶材料母炼胶；
(4)将步骤(3)所得白色橡胶材料母炼胶加入过氧化物硫化剂、助交联剂、硫磺、加工助剂，捏炼温度至70℃～110℃，捏炼时间为3min～10min，得到白色橡胶材料混炼胶。
10.根据权利要求9所述的高速列车外风挡胶囊用白色橡胶材料的制备方法，其特征在于，步骤4)之后还包括将所得白色橡胶材料混炼胶加入双辊开炼机，薄通5次，然后停放12小时，备用。
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