[发明专利]具有优良防老化性能的隔震橡胶支座保护橡胶组合物

说明书

技术领域

本发明属橡胶制品技术领域，具体涉及建筑、桥梁用基础隔震橡胶支座的外围保护橡胶层的橡胶组合物。

背景技术

地震作为一种较为常见的自然灾害，其破坏力巨大。在地震过程中，地表建筑物受地震力作用会发生扭曲变形，在地震较为强烈时，甚至会发生坍塌，从而引起巨大的经济损失和人员伤亡。近年来世界各国地震频发，我国不管是“5.12”汶川大地震、青海地震、还是云南彝良地震都造成了大量人员伤亡和财产损失。一系列的地震使我们深刻认识到加强建筑、桥梁等住房交通设施抗震能力的重要性和紧迫性。

目前，世界上像日本等地震频发的国家，对桥梁、建筑的减震用得最广泛的就是隔震橡胶支座。在我国，特别是“5.12”以后，隔震橡胶支座开始大量运用在建筑中。最普遍的隔震橡胶支座是采用橡胶与钢板相互叠合，并于外围加装围条保护胶，通过硫化等一系列加工，最终得到隔震橡胶支座成品。正是支座外围被橡胶包住，将支座内层的叠层橡胶片与外部的氧、臭氧、热、高能辐射，变价金属离子，化学物质，霉菌等隔绝，使得支座性能不被外部环境影响而降低性能。长时间与空气中的氧气、臭氧等接触后易发生老化，老化之后的围条胶发生龟裂，不但影响外观的，还导致支座内部的保护屏障被破坏，内层胶性能下降。由于建筑物和桥梁等构筑物的设计寿命一般要达到80年，其所用的隔震橡胶支座使用寿命也应该与此相一致，而现有的防老化橡胶使用寿命并没有这样长期的要求，而且橡胶支座服役时承受上部建筑物的巨大压力。因此现有橡胶组合物的抗老化性能并不能满足隔震支座外部围条胶的要求。若围条胶的防老化性能较差，就必将缩短支座的使用寿命。由于建筑物有严格的防火要求，因此围条胶还应具有良好的阻燃性能和耐高温性能。为围条胶寻找一种具有良好防老化性能、阻燃性能和耐高温性能的橡胶组合物就显得尤为重要。此外，现有抗老化橡胶一般使用致癌物质防老剂D和有毒助剂4010NA等组成的防老体系，对环保和生产者的健康不利。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种具有优良防老化性能的隔震橡胶支座保护橡胶组合物, 不但其相关物理机械性能和阻燃性能、耐高温性能好，而且防老化性能可达到构筑物设计寿命的要求；本发明的另一个目的是要求使用的助剂环保无毒。

本发明橡胶组合物由以下重量份的组分组成：

天然橡胶40～60份，

三元乙丙橡胶40～60份，

高耐磨炉黑N330 35～45份，

氧化锌3～8份，

硬脂酸1.5～2.5份，

不溶性硫磺0.8～1.5份，

促进剂CZ 0.5～3.5份，

防老剂616 1～2份，

防老剂亚磷酸酯1～2份，

软化剂磷酸三甲苯酯 5～10份，

软化剂石蜡油100号5～7份，

软化剂古马隆3～5份

偶联剂Si-69  1～3份，

抗硫化返原剂wk-901  0.2～0.5份。

最佳的本发明橡胶组合物由以下重量份的组分组成：

天然橡胶60份，

三元乙丙橡胶40份，

高耐磨炉黑N330 40份，

氧化锌5份，

硬脂酸1.5份，

不溶性硫磺1.2份，

促进剂CZ 2.0份，

防老剂616 1.5份，

防老剂亚磷酸酯1.5份，

软化剂磷酸三甲苯酯 9份，

软化剂石蜡油100号6份，

软化剂古马隆3份

偶联剂Si-69  1.5份，

抗硫化返原剂wk-901  0.3份。

本发明替换了传统配方中致癌物质防老剂D和有毒助剂4010NA等组成的防老体系，用防老效果较好的防老剂616（即CY666）与亚磷酸酯防老剂并用，在橡胶组合物中将老化性能较差的天然橡胶与耐高温老化性能较好的三元乙丙橡胶共用，并采用以阻燃性良好的磷酸三甲苯酯为主要软化剂的软化体系，以及配有高促低硫的半有效硫化体系，所形成的以单硫键、双硫键为主的硫化胶的物理机械性能和抗老化性能良好；制得符合隔震支座要求的外部耐老化保护胶。

三元乙丙橡胶和天然橡胶一定比例混合形成优劣互补，老化性能提高，同时多种软化剂和亚磷酸酯（粘稠液体）类防老剂的加入增加了助剂间的相容性；防老剂616在充分发挥其耐老化性能的同时，提高了橡胶制品的绿色环保性能；每一个配方组合体系协调作用，配方所制橡胶在满足支座各项性能要求同时，制品在工况条件下长时间使用中无龟裂老化现象，能够很好的保障了橡胶支座的减隔震性能。