一种轨道交通用弹性垫板的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种轨道交通用弹性垫板的制备方法，涉及弹性垫板材料技术领域，包括以下步骤：选料、汉麻纤维的短切改性、埃洛石粘土的焙烧改性、原料成分的混炼、混炼胶的挤出、成型、硫化。本发明专利技术的弹性垫板具有优良的机械性能、耐老化性、憎水耐油性、耐高低温性、耐磨性等，大大提高了弹性垫板的应用领域及前景，能够满足目前以及日后市场、工业对高性能弹性垫板的迫切需求，推动社会发展。

【技术实现步骤摘要】
一种轨道交通用弹性垫板的制备方法
本专利技术涉及弹性垫板材料
，具体涉及一种轨道交通用弹性垫板的制备方法。
技术介绍
随着近年来高速铁路迅猛发展，从2008年城际铁路开通到如今城际列车成为常态化的交通工具，列车的高速运行对轨道的减振性能提出了更高要求。基于无砟轨道平顺性好、使用期内少维修、寿命长、允许在未来提速等优点，现代高速铁路均采用无砟轨道。但无砟轨道亦存在刚度大的弊端，容易导致列车脱离轨道，造成行车危险，为弥补这一缺陷，特在无砟轨道中引入弹性垫板。现有的弹性垫板一般由橡胶发泡弹性体、微孔聚氨酯弹性体(MPUE)等高分子材料制得，MPUE因刚度低、减振平稳、力响应时间短、耐老化、耐疲劳等优点而被原铁道部选定为客运专线弹性垫板的使用材料。但因原材料、配方及加工成型技术被个别国际化大公司所垄断，目前市场还没有形成自主知识产权的减振技术和产品，所生产的弹性垫板强度、断裂伸长率、压缩永久变形等指标都有待提高。因此，如何改善传统弹性垫板力学性能及耐老化等性能不佳的缺点，以获取更高综合性能的弹性垫板，是其推广与应用，满足工业生产需求亟待解决的问题。公开号为CN107973946A的专利申请，公开了一种铁轨垫板，涉及铁路设备
由以下重量份的原料组成：天然橡胶60-90份，丁苯橡胶20-35份，苯酚橡胶5-10份，氧化锌5-8份，防老剂2-4份，石蜡1-3份，固体古马隆树脂8-12份，促进剂4-6份，白炭黑12-15份，偶联剂3-6份。该种垫板具有良好的耐磨性和机械强度，但是其耐老化性较差，应用性受到限制。公开号为CN102161790A的专利申请，公开了一种用于地铁、轻轨和减震垫板的热塑性弹性体，包括塑性硫化橡胶、矿物填充油、硫酸钡、1，2间聚丁二烯聚合物、聚丙烯、氢化苯乙烯弹性体；其中，热塑性硫化橡胶占重量百分比为15％-35％、矿物填充油占重量百分比为10％-20％、硫酸钡占重量百分比为10％-25％、1，2间聚丁二烯聚合物占重量百分比为3％-10％、聚丙烯占重量百分比为10％-20％、氢化苯乙烯弹性体占重量百分比为20％-40％。该种热塑性弹性体制得的减震垫板具有良好的耐压、耐酸碱性，但是其耐磨性及力学强度性能较差，应用性受到限制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种轨道交通用弹性垫板的制备方法，该种弹性垫板综合性能优良，应用性好。为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案来实现的：一种轨道交通用弹性垫板的制备方法，按照以下步骤进行：1)按重量份获取以下原料：马来酸酐接枝三元乙丙橡胶58-66份、苯醚撑硅橡胶37-45份、马林酸树脂6-8份、混合酸改性骨胶14-20份、珠光砂8-12份、累托石粉料7-9份、埃洛石粘土10-14份、汉麻纤维3-5份、复合偶联剂2-3.5份、复合促进剂1-2份、复合防老剂1-2份；原料的预处理：汉麻纤维的短切改性：取已脱胶的汉麻纤维短切至1-2mm，再采用等离子体处理仪对短切纤维进行低温等离子体处理，处理源为辉光放电，处理气体为氮气，处理室真空度为6-8Pa，处理时间为24-26min，处理电压为220V；埃洛石粘土的焙烧改性：取埃洛石粘土原料在温度为260-280℃下焙烧15-20min，待其自然冷却至55-65℃时，加入到相当于埃洛石粘土重量4-5倍、质量分数为0.35-0.45％的NaClO溶液中，常温下搅拌45-55min，之后过滤、清洗、烘干，最后采用等离子体处理仪对埃洛石粘土进行低温等离子体处理，处理源为辉光放电，处理气体为氮气，处理室真空度为6-8Pa，处理时间为30-34min，处理电压为220V；2)取马来酸酐接枝三元乙丙橡胶、苯醚撑硅橡胶、马林酸树脂、混合酸改性骨胶置于密炼机中混炼10-15min；再向密炼机中加入珠光砂、累托石粉料、埃洛石粘土、汉麻纤维、复合偶联剂继续混炼20-25min；之后向密炼机中加入复合促进剂、复合防老剂混炼4-6min得混炼胶；3)最后将混炼胶挤出、成型、硫化即可。进一步地，上述复合偶联剂为锡偶联SSBR、铝-锆双金属偶联剂、稀土偶联剂三种成分按照质量比为1:2:1合并得到的。进一步地，上述复合促进剂为1，2-亚乙基硫脲、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化二苯并噻唑三种成分按照质量比为1:3:4合并得到的。进一步地，上述复合防老剂为N-苯基-2-萘胺、N-苯基-N`-环己基对苯二胺两种成分按照质量比为1:2合并得到的。进一步地，上述弹性垫板按照以下步骤进行：1)按重量份获取以下原料：马来酸酐接枝三元乙丙橡胶62份、苯醚撑硅橡胶41份、马林酸树脂7份、混合酸改性骨胶16份、珠光砂10份、累托石粉料8份、埃洛石粘土12份、汉麻纤维4份、复合偶联剂2.5份、复合促进剂1.5份、复合防老剂1.5份；汉麻纤维的短切改性：取已脱胶的汉麻纤维短切至1.5mm，再采用等离子体处理仪对短切纤维进行低温等离子体处理，处理源为辉光放电，处理气体为氮气，处理室真空度为7Pa，处理时间为25min，处理电压为220V；埃洛石粘土的焙烧改性：取埃洛石粘土原料在温度为270℃下焙烧18min，待其自然冷却至60℃时，加入到相当于埃洛石粘土重量4.5倍、质量分数为0.40％的NaClO溶液中，常温下搅拌50min，之后过滤、清洗、烘干，最后采用等离子体处理仪对埃洛石粘土进行低温等离子体处理，处理源为辉光放电，处理气体为氮气，处理室真空度为7Pa，处理时间为32min，处理电压为220V。2)取马来酸酐接枝三元乙丙橡胶、苯醚撑硅橡胶、马林酸树脂、混合酸改性骨胶置于密炼机中混炼12min；再向密炼机中加入珠光砂、累托石粉料、埃洛石粘土、汉麻纤维、复合偶联剂继续混炼23min；之后向密炼机中加入复合促进剂、复合防老剂混炼5min得混炼胶；3)最后将混炼胶挤出、成型、硫化即可。进一步地，上述马来酸酐接枝三元乙丙橡胶采用辐照工艺获得，其中，马来酸酐与三元乙丙橡胶的质量比为0.3:10，辐照强度为0.32kGy/h、辐照剂量为0.18kGy，阻交联剂的质量分数为0.02％。进一步地，上述混合酸改性骨胶制取方法如下：取质量比为1:1的骨胶原料与磁化水混合，在超声作用下使骨胶原料充分溶胀于磁化水中，搅拌条件下，滴加质量分数为40.1％的混合酸溶液，混合酸溶液由摩尔浓度为6.5mol/L的硫酸以及2mol/L的柠檬酸组成，滴加完毕后，在转速为900r/min、温度为62℃的条件下搅拌23min，搅拌结束后滴加质量分数为1.8％的戊二醛溶液，戊二醛溶液中戊二醛的质量分数为0.7％，最后在超声作用下反应75min。更进一步地，上述复合偶联剂为锡偶联SSBR、铝-锆双金属偶联剂、稀土偶联剂三种成分按照质量比为1.5:2.5:1.5合并得到的。更进一步地，上述复合促进剂为1，2-亚乙基硫脲、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化二苯并噻唑三种成分按照质量比为2:4:5合并得到的。更进一步地，上述复合防老剂为N-苯基-2-萘胺、N-苯基-N`-环己基对苯二胺两种成分按照质量比为1.5:2.5合并得到的。本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术通过对弹性垫板生产原料及制备方法的探索及改进，以马来酸酐接枝三元乙丙橡胶、苯醚撑硅橡胶、马林酸树脂、混合酸改性骨胶为基料，选用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨道交通用弹性垫板的制备方法，其特征在于，按照以下步骤进行：1)按重量份获取以下原料：马来酸酐接枝三元乙丙橡胶58‑66份、苯醚撑硅橡胶37‑45份、马林酸树脂6‑8份、混合酸改性骨胶14‑20份、珠光砂8‑12份、累托石粉料7‑9份、埃洛石粘土10‑14份、汉麻纤维3‑5份、复合偶联剂2‑3.5份、复合促进剂1‑2份、复合防老剂1‑2份；原料的预处理：汉麻纤维的短切改性：取已脱胶的汉麻纤维短切至1‑2mm，再采用等离子体处理仪对短切纤维进行低温等离子体处理，处理源为辉光放电，处理气体为氮气，处理室真空度为6‑8Pa，处理时间为24‑26min，处理电压为220V；埃洛石粘土的焙烧改性：取埃洛石粘土原料在温度为260‑280℃下焙烧15‑20min，待其自然冷却至55‑65℃时，加入到相当于埃洛石粘土重量4‑5倍、质量分数为0.35‑0.45％的NaClO溶液中，常温下搅拌45‑55min，之后过滤、清洗、烘干，最后采用等离子体处理仪对埃洛石粘土进行低温等离子体处理，处理源为辉光放电，处理气体为氮气，处理室真空度为6‑8Pa，处理时间为30‑34min，处理电压为220V；2)取马来酸酐接枝三元乙丙橡胶、苯醚撑硅橡胶、马林酸树脂、混合酸改性骨胶置于密炼机中混炼10‑15min；再向密炼机中加入珠光砂、累托石粉料、埃洛石粘土、汉麻纤维、复合偶联剂继续混炼20‑25min；之后向密炼机中加入复合促进剂、复合防老剂混炼4‑6min得混炼胶；3)最后将混炼胶挤出、成型、硫化即可。...

【技术特征摘要】
1.一种轨道交通用弹性垫板的制备方法，其特征在于，按照以下步骤进行：1)按重量份获取以下原料：马来酸酐接枝三元乙丙橡胶58-66份、苯醚撑硅橡胶37-45份、马林酸树脂6-8份、混合酸改性骨胶14-20份、珠光砂8-12份、累托石粉料7-9份、埃洛石粘土10-14份、汉麻纤维3-5份、复合偶联剂2-3.5份、复合促进剂1-2份、复合防老剂1-2份；原料的预处理：汉麻纤维的短切改性：取已脱胶的汉麻纤维短切至1-2mm，再采用等离子体处理仪对短切纤维进行低温等离子体处理，处理源为辉光放电，处理气体为氮气，处理室真空度为6-8Pa，处理时间为24-26min，处理电压为220V；埃洛石粘土的焙烧改性：取埃洛石粘土原料在温度为260-280℃下焙烧15-20min，待其自然冷却至55-65℃时，加入到相当于埃洛石粘土重量4-5倍、质量分数为0.35-0.45％的NaClO溶液中，常温下搅拌45-55min，之后过滤、清洗、烘干，最后采用等离子体处理仪对埃洛石粘土进行低温等离子体处理，处理源为辉光放电，处理气体为氮气，处理室真空度为6-8Pa，处理时间为30-34min，处理电压为220V；2)取马来酸酐接枝三元乙丙橡胶、苯醚撑硅橡胶、马林酸树脂、混合酸改性骨胶置于密炼机中混炼10-15min；再向密炼机中加入珠光砂、累托石粉料、埃洛石粘土、汉麻纤维、复合偶联剂继续混炼20-25min；之后向密炼机中加入复合促进剂、复合防老剂混炼4-6min得混炼胶；3)最后将混炼胶挤出、成型、硫化即可。2.根据权利要求1所述的一种轨道交通用弹性垫板的制备方法，其特征在于，所述复合偶联剂为锡偶联SSBR、铝-锆双金属偶联剂、稀土偶联剂三种成分按照质量比为1:2:1合并得到的。3.根据权利要求1所述的一种轨道交通用弹性垫板的制备方法，其特征在于，所述复合促进剂为1，2-亚乙基硫脲、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化二苯并噻唑三种成分按照质量比为1:3:4合并得到的。4.根据权利要求1所述的一种轨道交通用弹性垫板的制备方法，其特征在于，所述复合防老剂为N-苯基-2-萘胺、N-苯基-N`-环己基对苯二胺两种成分按照质量比为1:2合并得到的。5.根据权利要求1所述的一种轨道交通用弹性垫板的制备方法，其特征在于，按照以下步骤进行：1)按重量份获取以下原料：马来酸酐接枝三元乙丙橡胶62份、苯醚撑硅橡胶41份、马林酸树脂7份、混合酸改性骨胶16份、珠光砂10份、累托石粉料8份、埃洛石粘土12份、汉麻纤维4份、复合偶联剂2.5份、复合促进剂1.5份、复合防老剂1.5份；汉麻纤维...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱岩，
申请(专利权)人：朱岩，
类型：发明
国别省市：安徽,34