[发明专利]一种耐候耐老化板式橡胶支座用橡胶材料

说明书

技术领域

本发明属于橡胶支座用橡胶材料技术领域，具体地涉及一种耐候耐老化板式橡胶支座用橡胶材料。

背景技术

板式橡胶支座是桥梁上部结构的重要结构部件，在桥梁中发挥着承传载荷、传递位移、适当转角等重要作用，要保证板式橡胶支座在桥梁寿命期内发挥正常功能，板式橡胶支座除满足标准规定的基本物理力学性能指标外还应具有优良的耐老化性能。目前工程中的板式橡胶支座在使用较短时间内就会出现裂纹，其中主要的问题是构成支座的橡胶材料的耐候性和耐臭氧老化性能差，使板式橡胶支座提前出现裂纹，缩短了板式橡胶支座的使用寿命。

发明的内容

本发明的目的就是提供一种其耐候性和耐臭氧老化性能良好的耐候耐老化板式橡胶支座用橡胶材料。

实现本发明上述目的所采用的技术方案为：

一种耐候耐老化板式橡胶支座用橡胶材料，包括下列重量份的材料：

橡胶型氯化聚乙烯（CM） 70—80，

天然橡胶 20—30

氧化锌 3—5

硬脂酸 1.5—4.0

氧化镁5—10

防老剂a 0.5—2.0

防老剂b 0.5—1.5

石蜡 0.5—1.0

炭黑 40—60

改性纳米凹凸棒石 30—50

增塑剂 8—15

有机过氧化物硫化剂 1.5—4.0

硫磺 0.5—1.0

促进剂 0.6—2.0。

在构成上述重量份的材料中，

——所述橡胶型氯化聚乙烯的氯含量不超过35%、门尼粘度55—70、拉伸强度不低于8MPa、断裂伸长率不低于600%；

——所述改性纳米凹凸棒石为经硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂改性所得，其纯度不小于95%，粒径分布为20—300nm；

——所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂、邻苯二甲酸二丁酯、已二酸二辛酯、壬二酸二辛酯、葵二酸二辛酯中的一种；

——所述有机过氧化物硫化剂为过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧己烷、过氧化苯甲酰及过苯甲酸叔丁酯中的一种或几种。

制备上述耐候耐老化板式橡胶支座用橡胶材料的步骤为：

第一步 制备胶料

将天然橡胶投入到密炼机中塑练，

然后将橡胶型氯化聚乙烯投入到密炼机中混炼，

再将氧化锌、硬脂酸、氧化镁、防老剂a、防老剂b和石蜡加入其中混炼，

再将改性纳米凹凸棒石加入其中混炼，

将炭黑、增塑剂加入其中混炼，

最后加入有机过氧化物硫化剂、硫磺、促进剂后混炼、硫化，在温度得超过110℃排胶，

在开炼机上薄通，下片冷却；

第二步 硫化

将上述所制备的胶料装填到模具中，在平板硫化机上进行硫化，硫化温度为150℃，硫化压力为10MPa硫化时间为60分钟。

在所述加入有机过氧化物硫化剂、硫磺、促进剂后的混炼工序中加入有利于提高硫化效果的助交联剂TAIC。

本发明所提供的耐候耐老化板式橡胶支座用橡胶材料与现有技术相比，具有以下优点：其一，该耐候耐老化板式橡胶支座用橡胶材料替代传统的天然橡胶、氯丁橡胶和三元乙丙橡胶板式支座，具有耐侯性强、耐老化和成本低的优点；其二，将橡胶型氯化聚乙烯和天然橡胶混合，结合天然橡胶优良的力学性能、良好的加工工艺性能，以及氯化聚乙烯良好的化学稳定性、电性能和耐候性能，耐化学药品、耐臭氧、耐热老化，采用机械共混法将氯化聚乙烯和天然橡胶共混，在共混物中氯化聚乙烯作为连续相可以保护天然橡胶，减少天然橡胶与空气的接触，提高胶料整体的耐老化性，天然橡胶高弹性高强度的特点可以弥补氯化聚乙烯的不足，共混胶可以均衡二者的物理机械性能，良好的加工工艺和硫化工艺，采用过氧化物硫化更可以提高胶料的耐老化性能，降低胶料的压缩永久变形；其三，改性纳米凹凸棒石经过硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂改性后表面具有活性有机基团，在橡胶集体中呈纳米棒状且均匀分布，能够与橡胶进行有机良好的结合，起到补强作用；同时均匀分散的纳米凹凸棒石提高了橡胶的热稳定性和气体阻隔性，减缓氧及臭氧在橡胶中的扩散，降低橡胶分子链受攻击的几率，有利于提高橡胶耐热氧老化和耐臭氧老化性能；大大提高了由该橡胶材料制备出的支座的使用寿命。

具体实施方式

实施例1

第一步 制备胶料