本发明专利技术涉及一种铁路轨道减震用弹性垫板及其制作方法。本发明专利技术所述弹性垫板由下述原材料按质量份计组成：硅橡胶100份、补强剂25～70份、结构控制剂1～6份、硫化剂0.5～3份。本发明专利技术选用具有优异弹性的硅橡胶作为主体材料，通过混炼、硫化成型等加工工艺，制备了一种具有优异疲劳性能和较低静态刚度的橡胶垫板，本发明专利技术具备如下性能：1.高弹性、低静态刚度。2.优异的疲劳性能(按“客运专线扣件系统暂行技术条件”规定，通过了300万次疲劳试验)。3.具备良好的耐油性、耐天候老化性和绝缘性能，起到了良好的减震、缓冲作用，提高了高速列车乘坐舒适性和安全性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于橡胶减震制品
，尤其涉及。
技术介绍
我国正在进行大规模的客运专线及高速铁路建设，到2020年将建成客运专线I万多公里，形成“四横四纵”的客运专线骨架，建成环渤海海圈、长三角和珠三角地区的高速铁路2000多公里。随着人们对列车行驶速度要求的不断提高，如何解决车辆行驶过程中引起的震动和冲击成为一个非常关键的问题。为了减小震动、降低噪音，新型扣件系统在铁垫板下设计了弹性垫板，是高速铁路扣件系统中的关键弹性元件，对整个扣件系统的刚度、疲劳性能以及综合性能起决定性作用。普通弹性垫板一般都执行铁道部TB/2625-1995，该标准规定了垫板的物理机械性能和静态刚度，而对垫板的疲劳性能未作具体要求。其中，橡胶材料的拉伸强度要求不小于12. 5Mpa(测试标准按GB528)。因此，长期以来，人们一般选用天然橡胶、丁苯橡胶和三元乙丙等具有较高强度的橡胶作为主体材料，以满足垫板材料强度要求，而忽视了垫板疲劳性能研究。因而弹性垫板在使用过程中普遍存在使用寿命短、维修频次高以及维修费用大的问题。硅橡胶分子主链由硅原子和氧原子交替组成硅氧键，硅氧键键能比一般橡胶碳-碳结合键能大得多，硅氧键成螺旋形构型，分子链柔性大(比碳-碳键或硅-碳键大)，这些结构特征使它的硫化胶柔软而富有优异的弹性。当温度改变时，分子之间的作用力改变很小，所以它的各种性能，尤其是弹性变化很小，而一般橡胶的弹性变化大是由于温度降低后分子间作用力大为增强的缘故。此外，硅橡胶还具有优异的耐油、耐高低温、耐老化及绝缘性能。硅橡胶的缺点是机械性能比较差，尤其是拉伸强度低，普通硅橡胶断裂拉伸强度一般为(3 6)Mpa。因此，长期以来，人们不选择硅橡胶作为弹性垫板的主体材料。在铁道科学研究院2006年248号文件“客运专线扣件系统暂行技术条件”中明确规定了最高速度350km/h客运专线及250km/h客运专线(兼顾货运)用扣件系统的技术要求，该标准规定扣件系统静刚度、300万次的动态疲劳试验后扣件系统静态刚度的变化、扣压力的变化和轨距的变化为扣件系统关键技术指标，对垫板材料的机械性能如拉伸强度未作具体要求。该技术条件参照了 EN、BS以及JIS等有关标准，并结合我国高速铁路的前期科研成果及工程实践，使性能指标、试验方法等方面的技术要求与国际接轨并满足客运专线的要求。弹性垫层作为扣件系统中主要的弹性元件，对以上性能起决定性作用。此外，对弹性垫板还有压缩永久变形、耐油性能、耐候性能、耐老化性能和电绝缘性能等技术要求。 目前以聚氨酯弹性体和橡胶(天然橡胶、丁苯橡胶、三元乙丙橡胶)为主体材料制作的高速铁路用弹性垫层均未能很好地满足“客运专线扣件系统暂行技术条件”中规定的系统静刚度变化率和300万次的动态疲劳等关键性能指标。在中国专利技术专利公开说明书CN102153854A中公开了采用热塑性聚氨酯发泡制得的垫板，提高了垫板的耐水解性、耐低温性和耐老化性，但对疲劳性能和刚度未作考量。在中国专利技术专利公开说明书CN101058629A中，以聚氨酯发泡制作的垫板具有压缩特性低、机械强度高和吸水率低等特点，但疲劳性能的测试在50mmX50mmX IOmm的试验片上施加1000万次(9±6)KN的震动，不符合“客运专线扣件系统暂行技术条件”中疲劳性能的测试标准。 中国专利技术专利公开说明书CN101942786A中采用聚氨酯微孔发泡聚氨酯制作的垫板具有较低的动静刚度比，但垫板300万次疲劳试验采用WJ8铁垫板下弹性垫板技术条件附录C，仅要求疲劳试验后垫板尺寸率变化小于30%不符合“客运专线扣件系统暂行技术条件”中疲劳性能的测试标准。中国专利技术专利公开说明书CN101831118A采用氯化聚乙烯制作垫板，提高了耐候性和耐老化性能，对疲劳性能和刚度未作考量。中国专利技术专利公开说明书CN101220184A采用三元乙丙橡胶为主体材料制作垫板具有较小的压缩永久变形，但静态刚度和疲劳性能均按Q/71309802-8测试，尤其是疲劳性能仅要求试验后外观无撕裂、剥落，达不到“客运专线扣件系统暂行技术条件”中疲劳性能的测试标准。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提供一种具有优异疲劳性能和较低静态刚度，耐油、耐候性、压缩永久变形和电绝缘性能均达到高速铁路弹性垫板技术要求的铁路轨道减震用弹性垫板。本专利技术的另一目的在于提供一种上述铁路轨道减震用弹性垫板的制作方法。本专利技术的技术方案是，一种铁路轨道减震用弹性垫板，其主体材料为硅橡胶。所述的硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶、甲基乙烯基苯基硅橡胶、甲基乙烯基三氟丙基硅橡胶中的一种或几种。所述的硅橡胶优选为甲基乙烯基硅橡胶。本专利技术由如下以质量份计的原料组成 硅橡胶100份； 补强剂:25 70份; 结构控制剂1 6份； 硫化剂0. 5 3份。本专利技术以质量份计的原料组成优选为 硅橡胶100份； 补强剂:30 55份； 结构控制剂2 5份； 硫化剂1 2份。所述的补强剂为气相白炭黑和沉淀白炭黑中的一种或几种。所述的补强剂优选为气相白炭黑。所述的结构控制剂为二苯基硅二醇或羟基硅油或甲基苯基二乙氧基硅烷或四甲基乙撑二氧二 甲基硅烷或硅氮烷。所述的硫化剂为有机过氧化物类，如过氧化苯甲酰(简称BP)、2，4_ 二氯过氧化苯甲酰(简称DCBP)、过苯甲酸叔丁酯(简称TBPB)、过氧化二叔丁基(简称DTBP)、过氧化二异丙苯(简称DCP )、2，5- 二甲基-2，5- 二叔丁基过氧化己烷(简称DBPMH或双2，5 )。本专利技术的制作方法包括如下步骤 (I)配料按所述原料配方进行配料。(2)密炼机混炼将密炼室温度设定为90°C，先加入硅橡胶、结构控制剂，密炼(3 4)min，接着加入投料量一半的补强剂，密炼(9 10) min，再加入另一半补强剂，加压密炼(9 10) min,出料，获得混炼胶。(3)开炼机混炼将开炼机辊距调至(O. 5 I) mm，将混炼胶薄通2遍，调整辊距至(3 5)mm,下片。(4)混炼胶热处理将混炼胶放置在(180 190) °C烘箱，热处理lh。(此步骤视结构控制种类确定是否需要该步骤，使用液体结构控制剂如羟基硅油时，其混炼胶不需热处理。) (5)加硫化剂将混炼胶放置冷却，温度降至(50 55) 1后，投入开炼机，包辊后加硫化剂，待硫化剂完全混入后，调整辊距至(O. 5 l)mm，薄通3遍，再调整辊距至(3 5)mm，下片。(6)混炼胶返炼混炼胶放置至少24h后备用，使用前将辊距调至(3 5) mm，翻炼3遍。(7)硫化将混炼胶装入模具，加压硫化，硫化压力(15 20)Mpa，硫化温度(150 160) °C，硫化时间 35min。本专利技术具有如下优点1.在铁道科学研究院2006年248号文件“客运专线扣件系统暂行技术条件”中，引用了“EN13146-4铁路扣件系统重复加载的影响”，该标准明确规定了扣件系统疲劳性能的测试方法与技术指标，按该标准要求，本专利技术的弹性垫板组装成扣件系统后，通过了 300万次动态疲劳试验，具备优异的疲劳性能和较低静态刚度，且压缩永久变形和电绝缘性能均达到高速铁路弹性垫板技术要求，提高了弹性垫板的使用寿命，降低了线路维护检修频次，节省了维护费用；2.适用于有砟轨道和无砟轨道，提高了轨道弹性，降低本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种铁路轨道减震用弹性垫板，其特征在于该弹性垫板的主体材料为硅橡胶。2.如权利要求I所述的一种铁路轨道减震用弹性垫板，其特征在于，所述的硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶、甲基乙烯基苯基硅橡胶、甲基乙烯基三氟丙基硅橡胶中的一种或几种。3.如权利要求I所述的一种铁路轨道减震用弹性垫板，其特征在于，由如下以质量份计的原料组成 硅橡胶100份； 补强剂25 70份； 结构控制剂1 6份； 硫化剂0. 5 3份。4.如权利要求I所述的一种铁路轨道减震用弹性垫板，其特征在于，以质量份计的原料组成为 硅橡胶100份； 补强剂:30 55份； 结构控制剂2 5份； 硫化剂1 2份。5.如权利要求3或4所述的一种铁路轨道减震用弹性垫板，其特征在于，所述的补强剂为气相白炭黑和沉淀白炭黑中的一种或几种。6.如权利要求3或4所述的一种铁路轨道减震用弹性垫板，其特征在于，所述的结构控制剂为_■苯基娃_■醇或轻基娃油或甲基苯基_■乙氧基娃烧或四甲基乙撑_■氧_■甲基娃烧或硅氮烷。7.如权利要求3或4所述的一种铁路轨道减震用弹性垫板，其特征在于，所述的硫化剂为有机过氧化物类，如过氧化苯甲酰、2，4-二氯过氧化苯甲酰、过苯甲酸叔丁酯、过氧化...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏荣梅，陈兵勇，王炜，王凡，马国富，
申请(专利权)人：湖北航天化学技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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