CN111393731A - 一种轨道振动及噪声控制用橡胶颗粒复合体制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轨道振动及噪声控制用橡胶颗粒复合体制备方法，按质量份数备料：1‑3目的橡胶颗粒70～80份、2‑4目橡胶颗粒10～20份、40目的胶粉5‑10份、80目的胶粉2‑5份、3～10份高温粘合剂；按以下步骤制备：步骤1：将1‑3目的橡胶颗粒和2‑4目橡胶颗粒混合均匀制备出橡胶颗粒混合料，再向橡胶颗粒混合料中加入高温粘合剂并混合均匀制备出中间备料；步骤2：在中间备料中加入胶粉并混合均匀制备出最终备料；步骤3：将最终备料通过热压成型制备成品，该热压成型工艺的热压温度为130℃～145℃、压力120Kg～175Kg、时间3～15分钟；使用该方法制备的产品满足减振降噪要求，且节约成本。

Description

一种轨道振动及噪声控制用橡胶颗粒复合体制备方法
技术领域
本发明属于轨道交通技术领域，具体涉及一种轨道振动及噪声控制用橡胶颗粒复合体弹性元件。
背景技术
随着轨道交通技术的迅猛发展，人们对生活水平要求不断提升，因此，由于地铁运行引起的振动与噪声的备受关注。尤其对于轨道部分的减振降噪措施研究迫在眉睫。目前轨道振动控制工程中，常用的轨道减振措施，按照弹性部件使用位置的不同，可以分为钢轨振动控制、轨下减振、枕下减振和道床下减振四大类。其中控制钢轨振动的措施主要包括钢轨重型化和无缝化、钢轨维修，轨道不同部位使用相应的弹性元件。同时，目前市场上出现的一些弹性元件成本居高不下。然而，目前废旧橡胶的回收处理也是亟待解决的环境问题。
发明内容
为了解决现有技术中的不足，提供一种橡胶颗粒复合体弹性元件，以解决轨道振动与噪声、成本高等棘手问题，本发明采用的技术方案是：
一种轨道振动及噪声控制用橡胶颗粒复合体制备方法，按质量份数备料：1-3目的橡胶颗粒70～80份、2-4目橡胶颗粒10～20份、40目的胶粉5-10份、80目的胶粉2-5份、3～10份高温粘合剂；所述的高温粘合剂为耐高温双组份聚氨酯粘合剂，在该高温粘合剂主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物；
将上述备料按以下步骤制备：
步骤1：将1-3目的橡胶颗粒和2-4目橡胶颗粒混合均匀制备出橡胶颗粒混合料，再向橡胶颗粒混合料中加入高温粘合剂并混合均匀制备出中间备料；
步骤2：在中间备料中加入胶粉并混合均匀制备出最终备料；
步骤3：将最终备料通过热压成型制备成品，该热压成型工艺的热压温度为130℃～145℃、压力120Kg～175Kg、时间3～15分钟。
进一步的，按质量份数备料：1-3目的橡胶颗粒70份、2-4目橡胶颗粒20份、40目胶粉8份、80目胶粉2份、高温粘合剂10份。
进一步的，在进行步骤1之前对1-3目的橡胶颗粒和2-4目的橡胶进行烘干处理。
本发明有益效果在于：采用本发明的工艺方法制备的橡胶颗粒复合体满足绝缘、减振、防水等基本要求；本发明采用耐高温双组分聚氨酯粘合剂，主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物，其本身具有较强的活性，对橡胶颗粒材料具有良好的粘接性能；本发明配方体系主要为橡胶颗粒和胶粉，均从废旧橡胶中获取，获取方便节约成本，且对废旧橡胶的回收再利用提供了方向，有益于环保；采用一次热压成型，简单、快捷，成型周期短。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
本技术方案提供一种轨道振动及噪声控制用橡胶颗粒复合体制备方法：
首先按质量份数备料：1-3目的橡胶颗粒70～80份、2-4目橡胶颗粒10～20份、40目的胶粉5-10份、80目的胶粉2-5份、3～10份高温粘合剂；高温粘合剂为耐高温双组份聚氨酯粘合剂，在该高温粘合剂主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物；
之后按以下步骤进行产品制备：
步骤1：将1-3目的橡胶颗粒和2-4目橡胶颗粒混合均匀制备出橡胶颗粒混合料，再向橡胶颗粒混合料中加入高温粘合剂并混合均匀制备出中间备料；
步骤2：在中间备料中加入胶粉并混合均匀制备出最终备料；
步骤3：将最终备料通过热压成型制备成品，该热压成型工艺的热压温度为130℃～145℃、压力120Kg～175Kg、时间3～15分钟。
在进行步骤1之前对1-3目的橡胶颗粒和2-4目的橡胶进行烘干处理。由于橡胶颗粒中水分含量较多时会影响聚氨酯粘合剂的粘合效果，因此提前对橡胶颗粒进行烘干处理减少橡胶颗粒中的水分含量能够提高聚氨酯粘合剂在该工艺中的粘合效果。
配方主要有不同粒径的橡胶颗粒、胶粉、粘合剂等构成。其中：
1.橡胶颗粒：
橡胶颗粒是一种固体废弃物，其主要来源为轮胎，胶管、胶鞋、密封件、垫板等工业制品，其中以废旧轮胎的数量最多，此外还有橡胶生产过程中产生的边角料。废橡胶制品是除废塑料外居第二位的废旧聚合物材料。
废旧橡胶颗粒成本很低，能够节省工程成本，降低工程投资，而且废旧橡胶处理较困难，在轨道弹性元件中，实现了资源的循环再利用，一定程度上缓解了橡胶废弃物处理上的难题。它具有弹性好、抗老化、寿命长、易维护、阻燃等显著特点。同时，基于轨道减振元件的普遍要求，本发明采用黑色废旧橡胶回收颗粒、便于不影响铁路维护人员及轨道车辆司机视线。
2.胶粉：
胶粉的来源与废旧橡胶颗粒相同，只是两者的破碎方式不同、以满足不同形式的需求。胶粉在其中充当补强填充剂的作用，粒径小、结构适宜、聚集体分布尺寸较窄，同时具有更高的表面粗糙度和活性。能更好的使粘合剂在橡胶颗粒中浸润和分散，充分的把颗粒之间链接起来，从而起到填充、补强的作用。
3.粘合剂：
耐高温双组份聚氨酯粘合剂呈现为无色或淡黄色透明体，其分子链中含有氨酯基和异氰酸酯基，由于含有强极性的异氰酸酯和氨基甲酸酯基，具有很高的反应性，室温和加热均能固化、在粘合过程中热应力小。为了提升生产效率，特发明一种耐高温粘合剂，在高温状态下可比常温固化时间至少缩短3倍。另外，粘合剂的主链柔性很好，其耐受冲击震动和弯曲疲劳，剥离强度很高。采用双组份粘合剂，也大大简化了工艺实施难度。
对上述方案的不同配方实施案例进行比对，在均能达到预期效果的同时选取出最佳配方配比：
1)相同颗粒、胶粉，不同粘合剂：
案例1：
Figure BDA0002433797580000041
Figure BDA0002433797580000051
案例2：
成分 份数
颗粒(1-3) 80
颗粒(2-4) 10
胶粉(40目) 5
胶粉(80目) 5
粘合剂 10
案例3：
成分 份数
颗粒(1-3) 80
颗粒(2-4) 10
胶粉(40目) 5
胶粉(80目) 5
粘合剂 5
经三种不同实施案例制样及验证：在一定的橡胶颗粒、胶粉配比下，其各自外观及主要性能结果如下：
Figure BDA0002433797580000052
Figure BDA0002433797580000061
对比分析发现，案例2验证外观及关键性能较符合实际需求。因此，选择粘合剂份数为10份。
2)相同颗粒、粘合剂，不同胶粉：
案例1：
成分 份数
颗粒(1-3) 80
颗粒(2-4) 10
胶粉(40目) 0
胶粉(80目) 0
粘合剂 10
案例2：
成分 份数
颗粒(1-3) 80
颗粒(2-4) 10
胶粉(40目) 8
胶粉(80目) 2
粘合剂 10
案例3：
Figure BDA0002433797580000062
Figure BDA0002433797580000071
经三种不同实施案例制样及验证：在一定的橡胶颗粒、粘合剂配比下，其各自外观及主要性能结果如下：
Figure BDA0002433797580000072
对比分析发现，案例3验证外观及关键性能较符合实际需求。因此，选择40目胶粉。
3)相同胶粉、粘合剂，不同颗粒：
案例1：
成分 份数
颗粒(1-3) 70
颗粒(2-4) 20
胶粉(40目) 8
胶粉(80目) 2
粘合剂 10
案例2：
成分 份数
颗粒(1-3) 45
颗粒(2-4) 45
胶粉(40目) 8
胶粉(80目) 2
粘合剂 10
案例3：
成分 份数
颗粒(1-3) 20
颗粒(2-4) 70
胶粉(40目) 8
胶粉(80目) 2
粘合剂 10
经三种不同实施案例制样及验证：在一定的橡胶颗粒、粘合剂配比下，其各自外观及主要性能结果如下：
Figure BDA0002433797580000081
对比分析发现，案例1验证外观及关键性能呈现最佳效果，因此选择1-3目的橡胶颗粒70份、2-4目橡胶颗粒20份、40目胶粉8份、80目胶粉2份、高温粘合剂10份，组成的配方作为最佳选择。

Claims (3)

1.一种轨道振动及噪声控制用橡胶颗粒复合体制备方法，其特征在于：按质量份数备料：1-3目的橡胶颗粒70～80份、2-4目橡胶颗粒10～20份、40目的胶粉5-10份、80目的胶粉2-5份、3～10份高温粘合剂；所述的高温粘合剂为耐高温双组份聚氨酯粘合剂，在该高温粘合剂主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物；
将上述备料按以下步骤制备：
步骤1：将1-3目的橡胶颗粒和2-4目的橡胶颗粒混合均匀制备出橡胶颗粒混合料，再向橡胶颗粒混合料中加入高温粘合剂并混合均匀制备出中间备料；
步骤2：在中间备料中加入胶粉并混合均匀制备出最终备料；
步骤3：将最终备料通过热压成型制备成品，该热压成型工艺的热压温度为130℃～145℃、压力120Kg～175Kg、时间3～15分钟。
2.根据权利要求1一种轨道振动及噪声控制用橡胶颗粒复合体制备方法，其特征在于：按质量份数备料：1-3目的橡胶颗粒70份、2-4目橡胶颗粒20份、40目胶粉8份、80目胶粉2份、高温粘合剂10份。
3.根据权利要求1或2一种轨道振动及噪声控制用橡胶颗粒复合体制备方法，其特征在于：在进行步骤1之前对1-3目的橡胶颗粒和2-4目的橡胶进行烘干处理。
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