一种用作高铁导轨垫板的减震材料制造技术

本发明专利技术公开了一种用作高铁导轨垫板的减震材料，包括以下重量份数的原料：丁腈橡胶100份、天然橡胶20‑40份、酚醛树脂20‑30份、纳米碳酸钙5‑10份、炭黑5‑10份、鳞片石墨4‑7份、云母粉5‑8份、二氧化钛2‑4份、氧化镁3‑6份、氧化锌2‑4份、铝‑锆偶联剂1‑3份、蓖麻油酸酯硫酸钠3‑5份、马来酸酐‑丙烯酸共聚物2‑4份、交联剂0.5‑1.5份和促进剂1‑2份。本发明专利技术的配方合理，各组分相容性好，得到的减震材料具有阻尼系数大、回弹力高、减震、耐高温、耐老化、抗蠕变、阻燃性能良好等优点，适用于高铁导轨减震垫板，市场前景极为广阔。

Damping material for high-speed rail guide plate

The invention discloses a guide plate iron used as high damping material, which comprises the following raw materials in parts by weight: 100 Ding Jing rubber and natural rubber 20 40 copies, 30 copies, 20 phenolic resin nano calcium carbonate 5 10, black 5 10 copies, 7 copies, 4 graphite mica 5 powder 8, titanium dioxide 2 4, Magnesium Oxide 3 6 copies, 4 copies, 2 Zinc Oxide aluminum zirconium coupling agent 3, 1 ricinoleic acid ester sodium sulfate 5, 3 maleic anhydride acrylic copolymer 2 4 copies, 1.5 copies of 0.5 crosslinking agent and accelerator 1 2. The formula of the invention is reasonable, component compatibility, shock absorbing material having high damping coefficient, elasticity, high damping, high temperature resistance, the advantages of aging, creep resistance and good flame retardant properties, suitable for high speed rail damping plate, the market prospect is extremely broad.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及减震材料
，具体是一种用作高铁导轨垫板的减震材料及制备方法。
技术介绍
随着现代工业的飞速发展，震动和噪音已经成为各个领域的严重问题，它将会降低操作精度、影响产品质量、缩短产品寿命、使得高精仪器不能正常工作、危及安全性、使设备或构建物早期破坏、污染环境及影响人身健康等。因此，研究如何吸收、消减震动与噪音已成为当今的研究方向。目前应用最广泛、最有效的减震方法是使用各种减震制品，尤其是橡胶减震制品，它能有效地隔离震动和激发源，还可以缓和震动体的震动，因此被广泛应用机动车辆、铁路、家居、桥梁、运动防护装备等领域。随着我国高速铁路的快速发展，高铁运营里程不断增加。高铁具有速度快、运量大、节能舒适等优点，是解决城市交通问题的最佳选择。但高铁给沿线带来了诸多环境问题，尤其是振动、噪声等问题，严重影响乘客和轨道沿线人们的正常生活。另一方面，噪声和振动还可能引起火车本身设备及周边建筑物的疲劳，缩短使用寿命。因此，在高铁导轨上安装减震垫板是极为必要的。但是现有的减震垫板存在橡胶粘性大、耐油性差、工艺操作困难，产品减震性能、耐老化性能、耐冲击性能以及抗疲劳性能差、成本费用较高等问题。
技术实现思路
本专利技术针对现有减震材料存在的问题，提供一种耐老化、力学性能强、抗疲劳性能好、耐磨、成本低廉、制备工艺简单、环保无毒用作高铁导轨垫板的减震材料。为了实现以上目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种用作高铁导轨垫板的减震材料，包括以下重量份数的原料：丁腈橡胶100份、天然橡胶20-40份、酚醛树脂20-30份、纳米碳酸钙5-10份、炭黑5-10份、鳞片石墨4-7份、云母粉5-8份、二氧化钛2-4份、氧化镁3-6份、氧化锌2-4份、铝-锆偶联剂1-3份、蓖麻油酸酯硫酸钠3-5份、马来酸酐-丙烯酸共聚物2-4份、交联剂0.5-1.5份和促进剂1-2份。优选的，以上所述铝-锆偶联剂为甲基丙烯酸铝-锆偶联剂、己二酸铝-锆偶联剂和硬脂酸铝-锆偶联剂中的一种。优选的，以上所述交联剂为四甘醇二丙烯酸酯。优选的，以上所述促进剂为二硫化二苯并噻唑锌或二甲基二硫代氨基甲酸锌。优选的，以上所述减震材料包括抗氧化剂2-3份，所述抗氧化剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂1076和抗氧化剂CA中的一种。优选的，以上所述减震材料还包括烷基酚聚氧化乙烯醚1-3份；烷基酚聚氧化乙烯醚包括壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚和十二烷基聚氧乙烯醚。优选的，以上所述减震材料还包括有机硅防水剂2-3份。一种用作高铁导轨垫板的减震材料的制备方法，包括以下步骤：（1）搅拌混料：按照上述配方称取各原料，将各原料加入强力分散搅拌机，在温度为130-150℃、真空度为 0.08-0.10Mpa、转速为300-500rpm下搅拌20-30min，得到混合原料；（2）热压成型：将上述混合原料加入模具腔中，在温度为150-170℃、压力为12-18MPa下热压成型3-5min，得粗制品；（3）微波热处理：将步骤（2）得到的粗制品放入微波加热装置在温度为140-180℃下进行固化热处理，冷却至室温，即得用作高铁导轨垫板的减震材料。优选的，以上所述固化热处理是分别在140℃、160℃和180℃下保温1h、1.5h和2h。优选的，以上所述步骤（3）的升温速率为3-5℃/min。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1、本专利技术的配方是以耐油性高、气密性好、耐热、耐老化的丁腈橡胶和配合回弹性、绝缘性、防水、可塑性能优良的天然橡胶作为主要原料，再加入纳米碳酸钙、炭黑、鳞片石墨、云母粉等辅料，本配方合理，各组分相容性好，制备的减震材料具有阻尼系数大、回弹力高、减震、耐高温、耐老化、抗蠕变、阻燃性能良好等优点，适用于高铁导轨减震垫板，市场前景极为广阔。2、本专利技术的配方以鳞片石墨作为填充材料，能够减少减震材料的磨损和降低噪音，同时能够提高材料的阻尼系数。3、本专利技术配方加入矿物纤维作为填充材料，不仅可以提高减震材料的力学性能，还能提高材料的耐磨性能。4、本专利技术的配方加入铝-锆偶联剂，不仅可以改善体系的分散性及降低体系黏度，提高填料与橡胶的结合力，提高减震材料的力学性能，同时还具有优异的耐老化性能。5、本专利技术的配方还加入马来酸酐-丙烯酸共聚物，使得各组分相容性更好，能保证减震材料具有良好的加工性能及力学性能，同时还能提高材料的抗蠕变性。6、本专利技术的配方加入烷基酚聚氧化乙烯醚，不仅能提高减震材料的加工性能，还能提高材料的耐老化性能。7、本专利技术的制备方法采用强力分散搅拌机进行混料，不仅成本低、生产效率高、耗能低，还能使各组分混合更加均匀，橡胶与其他组分的界面结合更加紧密，进而提高了减震材料的力学性能。8、本专利技术制得的减震材料具有优良的性能，其中减震材料的硬度为65-75IRHD、拉伸强度为20-30MPa、断裂拉伸率为350-450%、阻尼系数为1.05-1.25、回弹率为9-11%和热空气老化是100℃、72h下拉伸强度为15-18MPa。9、本制备方法采用微波热处理具有节能、生产效率高、加热均匀、易实现自动化控制等优点，且在不同的温度区间进行保温，减少橡胶减震材料因热膨胀产生的裂纹。10、本专利技术还具有原料来源广泛、成本低廉、制备工艺简单、生产效率高等优点，容易实现工业化生产。具体实施方式下面将结合具体实施例对本专利技术进一步说明，但不限于本专利技术的保护范围。实施例1一种用作高铁导轨垫板的减震材料，由以下重量份数的原料：丁腈橡胶100份、天然橡胶30份、酚醛树脂20份、纳米碳酸钙8份、炭黑5份、鳞片石墨4份、云母粉5份、二氧化钛2份、氧化镁4份、氧化锌2份、硬脂酸铝-锆偶联剂2份、蓖麻油酸酯硫酸钠3份、马来酸酐-丙烯酸共聚物2份、四甘醇二丙烯酸酯交联剂0.5份和二硫化二苯并噻唑锌促进剂1份。其制备方法，包括以下步骤：（1）搅拌混料：按照上述配方称取各原料，将各原料加入强力分散搅拌机，在温度为130℃、真空度为 0.10Mpa、转速为300rpm下搅拌30min，得到混合原料；（2）热压成型：将上述混合原料加入模具腔中，在温度为160℃、压力为12MPa下热压成型5min，得粗制品；（3）微波热处理：将步骤（2）得到的粗制品放入微波加热装置，分别在140℃、160℃和180℃下保温1h、1.5h和2h进行固化热处理，冷却至室温，即得用作高铁导轨垫板的减震材料。实施例2一种用作高铁导轨垫板的减震材料，由以下重量份数的原料：丁腈橡胶100份、天然橡胶40份、酚醛树脂25份、纳米碳酸钙5份、炭黑8份、鳞片石墨6份、云母粉7份、二氧化钛3份、氧化镁5份、氧化锌3份、甲基丙烯酸铝-锆偶联剂1份、蓖麻油酸酯硫酸钠4份、马来酸酐-丙烯酸共聚物3份、四甘醇二丙烯酸酯交联剂1份、1010抗氧化剂1份、壬基酚聚氧乙烯醚1份和二硫化二苯并噻唑锌促进剂1份。其制备方法，包括以下步骤：（1）搅拌混料：按照上述配方称取各原料，将各原料加入强力分散搅拌机，在温度为150℃、真空度为 0.08Mpa、转速为500rpm下搅拌20min，得到混合原料；（2）热压成型：将上述混合原料加入模具腔中，在温度为150℃、压力为18MPa下热压成型3min，得粗制品；（3）微波热处理：将步骤（2）得到的粗制品放入微波加热装置，分别在140℃、1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用作高铁导轨垫板的减震材料，其特征在于：包括以下重量份数的原料：丁腈橡胶100份、天然橡胶20‑40份、酚醛树脂20‑30份、纳米碳酸钙5‑10份、炭黑5‑10份、鳞片石墨4‑7份、云母粉5‑8份、二氧化钛2‑4份、氧化镁3‑6份、氧化锌2‑4份、铝‑锆偶联剂1‑3份、蓖麻油酸酯硫酸钠3‑5份、马来酸酐‑丙烯酸共聚物2‑4份、交联剂0.5‑1.5份和促进剂1‑2份。

【技术特征摘要】
1.一种用作高铁导轨垫板的减震材料，其特征在于：包括以下重量份数的原料：丁腈橡胶100份、天然橡胶20-40份、酚醛树脂20-30份、纳米碳酸钙5-10份、炭黑5-10份、鳞片石墨4-7份、云母粉5-8份、二氧化钛2-4份、氧化镁3-6份、氧化锌2-4份、铝-锆偶联剂1-3份、蓖麻油酸酯硫酸钠3-5份、马来酸酐-丙烯酸共聚物2-4份、交联剂0.5-1.5份和促进剂1-2份。2.根据权利要求1所述用作高铁导轨垫板的减震材料，其特征在于：所述铝-锆偶联剂为甲基丙烯酸铝-锆偶联剂、己二酸铝-锆偶联剂和硬脂酸铝-锆偶联剂中的一种。3.根据权利要求1所述用作高铁导轨垫板的减震材料，其特征在于：所述交联剂为四甘醇二丙烯酸酯。4.根据权利要求1所述用作高铁导轨垫板的减震材料，其特征在于：所述促进剂为二硫化二苯并噻唑锌或二甲基二硫代氨基甲酸锌。5.根据权利要求1所述用作高铁导轨垫板的减震材料，其特征在于：所述减震材料包括抗氧化剂2-3份，所述抗氧化剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂1076和抗氧化剂CA中的一种。6.根据权利要求1所述用作高铁导轨垫板的减震材料，其特征在于：所述减震材料还包括烷基酚聚氧化乙烯醚...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洁，
申请(专利权)人：广西南宁胜祺安科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45