專利名稱：一種微孔橡膠墊板及其制作工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚合物加工領(lǐng)域，具體涉及一種微孔橡膠墊板及其制作工藝。
背景技術(shù)：
隨著列車速度的提高，對軌道結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求越來越高，與有碴軌道相比，無碴軌道具有更好的整體性、穩(wěn)定性和耐久性，而且在使用周期內(nèi)基本免維修。不管是有碴軌道還是無碴軌道，軌道機(jī)構(gòu)都必須保有一定的彈性，對有碴軌道來說，道碴的密實度和道碴的粒徑直接影響道床的彈性，板式無碴軌道為提高軌道的彈性，通常采用在軌道板下填充CA砂漿作為彈性墊板，但在一些特殊地段，如人口稠密區(qū)或一些路-橋、橋-隧道等的過渡段，要在CA砂漿與軌道板之間加鋪一層橡膠墊板，以進(jìn)一步增加板式軌道的彈性。國外一些新干線在高架橋和一些特殊地段采用了防振軌道板，就是在軌道板下部粘貼了一層一定厚度的橡膠墊板，通過設(shè)計合理的剛度，用于衰減輪軌接觸產(chǎn)生的振動及產(chǎn)生的噪音。最早采用的 橡膠墊板剛度為4. lKN/mm，后來陸續(xù)采用過剛度為6. 4KN/mm、2. 4KN/mm的彈性墊板，其板下墊板是采用實芯橡膠制作的，橡膠墊板剛度的實現(xiàn)主要通過合理的結(jié)構(gòu)和配方設(shè)計來完成。然而實心橡膠墊板質(zhì)量重、導(dǎo)熱系數(shù)高、抗沖擊載荷能力不強(qiáng)、緩沖減震性能較低。本發(fā)明是在“申請?zhí)枮?01010550900. 5，申請名稱為一種微孔橡膠墊板及其制作工藝”的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化得到的微孔橡膠墊板，其配方更精確，制備工藝更為簡單，得到的微孔橡膠墊板應(yīng)用于防振軌道板其物理力學(xué)性能更優(yōu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種通過合理的發(fā)泡工藝，在橡膠內(nèi)部形成閉孔海綿結(jié)構(gòu)的微孔橡膠墊板，從而替代實心橡膠滿足其用于軌道減振特性的要求。在得到本發(fā)明的配方和制備工藝之前，本發(fā)明對比較不同發(fā)泡劑、不同填料、不同EPDM橡膠、不同加工條件及混煉工藝等對微孔橡膠墊板的泡孔結(jié)構(gòu)及發(fā)泡性能進(jìn)行了對比試驗研究，結(jié)論如下
研究發(fā)泡劑0BSH，AC, H對EPDM發(fā)泡性能的影響發(fā)泡劑H及AC制備的EPDM微孔橡膠墊板泡孔較大，并且不均勻，相比較而言，發(fā)泡劑H和AC作為發(fā)泡劑時工藝條件要求更為苛刻，需要加入發(fā)泡助劑對分解溫度進(jìn)行調(diào)控，發(fā)泡劑H，AC的分解速度快，模壓時對熱壓機(jī)控溫要求更嚴(yán)格；而發(fā)泡劑OBSH加工溫度范圍相對來說更寬，微孔發(fā)泡板的泡孔為閉孔，泡孔致密均勻，所以，優(yōu)先本發(fā)明中選用0BSH。對不同填料，碳酸鈣，粘土，炭黑等對EPDM的發(fā)泡性能進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，無論是碳酸鈣還是粘土都造成EPDM發(fā)泡墊板的泡孔不均勻，局部泡孔破裂，分析原因為，一方面是由于填料過多，與基體材料的相容性不好，造成氣體流失及局部大孔，另一方面，由于顆粒尺寸不均勻，而填料粒子的成核劑作用，造成泡孔的大小不均。炭黑較其它填料相t匕，粒徑分布均勻，與橡膠的結(jié)合性好，可較好的分散于基體材料中，所以，制成的微孔發(fā)泡板材泡孔相對均勻，力學(xué)性能好，其中炭黑330與橡膠的結(jié)合性更為優(yōu)異。
對幾種不同三元乙丙橡膠的發(fā)泡性能進(jìn)行了對比試驗，分別是吉化EPDM 4045，門尼40-50，乙烯含量49-55，朗盛EP G2470，門尼24，乙烯含量69，DSM加工性能太差。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)EPDM4045和EP G2470均具有較好的發(fā)泡性能，泡孔均勻。力學(xué)性能顯示，EPG2470具有較好的力學(xué)性能。但從性價比來說優(yōu)先選用吉化EPDM4045。不同的加工條件，主要是發(fā)泡溫度顯示，溫度過高，超過170°C后，焦燒時間及硫化時間縮短，硫化速度相對發(fā)泡劑分解溫度過快，導(dǎo)致發(fā)泡效果不好，所以發(fā)泡溫度不宜過高。最后的優(yōu)化發(fā)泡溫度為160°C。本發(fā)明各原料的用量也是經(jīng)過發(fā)明 人進(jìn)行大量摸索總結(jié)得出來的，各原料用量在下述重量范圍內(nèi)都有較好的效果
一種微孔橡膠墊板，按重量份配比計，該墊板由以下成分制成
EPDM (三元乙丙橡膠)100
ZnO 10
硬脂酸800型I
促進(jìn)劑CBS :I. 2
促進(jìn)劑TMTD O. 8
S-80硫化劑2
炭黑 N330 65
納米陶土5
石蠟油25
防老劑RD:I
防老劑40IONA I
萊茵散A-16:2
OBSH:2。一種微孔橡膠墊板的制備方法包括以下步驟
b.將EPDM投入密煉機(jī)密煉室中加壓密煉I分鐘，壓強(qiáng)6-7MPa，密煉溫度45_50°C，密煉機(jī)轉(zhuǎn)速35r/min ；
c.然后將ZnO、硬脂酸800型、防老劑010NA、防老劑RD、萊茵散A-16、炭黑N330、納米陶土和石蠟油投入密煉機(jī)密煉室中加壓密煉3-4分鐘，排料，得密煉膠，結(jié)束密煉，壓強(qiáng)6-7MPa，密煉機(jī)轉(zhuǎn)速35r/min，密煉溫度120_125°C ；
d.將步驟c制得的密煉膠投入開煉機(jī)，并加入S-80硫化劑，促進(jìn)劑CBS、促進(jìn)劑TMTD、OBSH,混煉均勻后以小于Imm的棍距薄通5遍后,混煉溫度60_65°C,以7mm_7. 5mm厚度出片下輥停放24-32小時，得密煉膠片；
e.將停放24小時以上的密煉膠片按模具型腔尺寸大小進(jìn)行裁片成型；
f.將步驟e中裁好的膠片裝入在160°C平板硫化機(jī)預(yù)熱的模具型腔中合模硫化，模硫化溫度為160°C，壓力IlMPa,硫化發(fā)泡20min ；
g.熱脫模；
h.修邊；
i.微孔橡膠墊板成品。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明質(zhì)地均勻，通過合理的發(fā)泡工藝，在橡膠內(nèi)部形成閉孔海綿結(jié)構(gòu)的微孔橡膠墊板，相對于實心橡膠墊板質(zhì)量較輕，從而替代實心橡膠以滿足其用于軌道減振特性的要求。同時本發(fā)明導(dǎo)熱系數(shù)低、抗沖擊載荷能力強(qiáng)、緩沖減震性能較高，經(jīng)實驗數(shù)據(jù)得知，其各項物理學(xué)性能均優(yōu)于“申請?zhí)枮?01010550900. 5，申請名稱為一種微孔橡膠墊板及其制作工藝”。
具體實施方式
實施例一種微孔橡膠墊板，按重量份配比計該墊板由以下成分制成吉化EPDM4045為100份，ZnO為10份，硬脂酸800型I份，促進(jìn)劑CBS為I. 2份，促進(jìn)劑TMTD0. 8份，S-80硫化劑2份，炭黑N330為65份，納米陶土 5份，石蠟油25份，防老劑RD為I份，防老劑401ONA為I份，萊茵散A-16為2份，OBSH為2份； 上述的微孔橡膠墊板由以下制備方法制得
a.按上述配方量稱取各組分，備用；
b.將吉化EPDM4045投入密煉機(jī)密煉室中加壓(6_7MPa)密煉I分鐘，密煉溫度45_50°C；密煉機(jī)轉(zhuǎn)速35r/min ；
c.然后將ZnO、硬脂酸800型、防老劑4010NA、防老劑RD、萊茵散A-16、炭黑N330、納米陶土和石蠟油投入密煉機(jī)密煉室中加壓(6-7MPa)密煉3-4分鐘，密煉機(jī)轉(zhuǎn)速35r/min ;密煉溫度120-125°C排料，得密煉膠，結(jié)束密煉；
d.將步驟c制得的密煉膠投入開煉機(jī)，并加入S-80硫化劑促進(jìn)劑CBS、促進(jìn)劑TMTD、OBSH,混煉均勻后以小于Imm的棍距薄通5遍后，以7mm_7. 5mm厚度出片下棍停放24-32小時，得密煉膠片，此過程溫度為60-65°C ；
e.將停放24小時以上的密煉膠片按模具型腔尺寸大小進(jìn)行裁片成型；
f.將步驟e中裁好的膠片裝入在160°C平板硫化機(jī)預(yù)熱的模具型腔中合模硫化，模硫化溫度為160°C，壓力IlMPa,硫化發(fā)泡20min ；
g.熱脫模；
h.修邊；
i.微孔橡膠墊板成品。本發(fā)明所制得的微孔橡膠墊板成品(下表簡稱本產(chǎn)品)與“申請?zhí)枮?01010550900. 5，申請名稱為一種微孔橡膠墊板及其制作工藝”(下表簡稱前產(chǎn)品)的專利制得的橡膠板材成品進(jìn)行如表I所示的物理學(xué)性能對比測試。表I本產(chǎn)品與前產(chǎn)品的物理學(xué)性能測試對比表。
權(quán)利要求
1.一種微孔橡膠墊板，其特征在于按重量份配比計，該墊板由以下成分制成 EPDM 100 ZnO 10 硬脂酸800型I 促進(jìn)劑CBS :I. 2 促進(jìn)劑TMTD O. 8 S-80硫化劑2 炭黑 N330 65 納米陶土5 石蠟油25 防老劑RD I 防老劑40IONA:I 萊茵散A-16:2 OBSH:2。
2.如權(quán)利要求I所述的一種微孔橡膠墊板的制備方法，其特征在于該制備方法包括以下步驟 a.按上述配方量稱取各組分，備用； b.將EPDM投入密煉機(jī)密煉室中加壓密煉I分鐘，壓強(qiáng)6-7MPa，密煉溫度45-50V，密煉機(jī)轉(zhuǎn)速35r/min ； c.然后將ZnO、硬脂酸800型、防老劑010NA、防老劑RD、萊茵散A-16、炭黑N330、納米陶土和石蠟油投入密煉機(jī)密煉室中加壓密煉3-4分鐘，排料，得密煉膠，結(jié)束密煉，壓強(qiáng)6-7MPa，密煉機(jī)轉(zhuǎn)速35r/min，密煉溫度120_125°C ； d.將步驟c制得的密煉膠投入開煉機(jī)，并加入S-80硫化劑，促進(jìn)劑CBS、促進(jìn)劑TMTD、0BSH,混煉均勻后以小于Imm的棍距薄通5遍后,混煉溫度60-65°C,以7mm_7. 5mm厚度出片下輥停放24-32小時，得密煉膠片； e.將停放24小時以上的密煉膠片按模具型腔尺寸大小進(jìn)行裁片成型； f.將步驟e中裁好的膠片裝入在160°C平板硫化機(jī)預(yù)熱的模具型腔中合模硫化，模硫化溫度為160°C，壓力IlMPa,硫化發(fā)泡20min ； g.熱脫模； h.修邊； i.微孔橡膠墊板成品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微孔橡膠墊板，按重量份配比計該墊板由以下成分制成EPDM100份，ZnO為10份，硬脂酸800型1份，促進(jìn)劑CBS1.2份，促進(jìn)劑TMTD為0.8份，硫化劑S-80為2份，炭黑N330為65份，納米陶土5份，石蠟油25份，防老劑RD為1份，防老劑4010NA為1份，萊茵散A-16為2份，OBSH為2份。本發(fā)明質(zhì)地均勻，通過合理的發(fā)泡工藝，在橡膠內(nèi)部形成閉孔海綿結(jié)構(gòu)的微孔橡膠墊板，相對于實心橡膠墊板質(zhì)量較輕，從而替代實心橡膠以滿足其用于軌道減振特性的要求。
文檔編號C08K5/3437GK102924831SQ201210444730
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月9日
發(fā)明者楊玉璽, 冉隆詩, 王會超 申請人:四川宏億復(fù)合材料工程技術(shù)有限公司