[发明专利]宽温域高阻尼橡胶支座及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明属于高阻尼橡胶支座技术领域，尤其涉及一种玻璃化转变温域宽、最大阻尼比温度和阻尼比高的宽温域高阻尼橡胶支座及其制备工艺。

背景技术

高阻尼橡胶支座被广泛应用于桥梁、建筑物减隔震领域，在地震中耗散或吸收地震波产生的能量，将机械能转化成热能，减缓地震对建筑物的破坏，保护生命财产安全。

高阻尼橡胶支座使用的胶种以天然橡胶为主。众所周知，高分子材料在玻璃化转变温度(Tg)附近具有较大的阻尼。在玻璃化转变温度附近链段能充分运动但又跟不上所以滞后现象严重，阻尼效果好，在玻璃化转变区内将出现一个内耗的极大值。此时聚合物具有足够高的损耗因子能够大量吸收振动能量，当振动或噪音由基体传递到高分子材料时，机械振动被转化为大分子链或链段的运动，通过分子间的内摩擦把力学能转化为热能，起到阻尼效果。一般，玻璃化转变温域愈大、温域值与环境愈符合，其阻尼效果愈好。并且，玻璃化转变的宽度决定了聚合物的有效阻尼范围。而橡胶类阻尼材料的玻璃化转变区大部分是室温以下的低温区，往往很窄，一般在玻璃化转变温度范围20-30℃，橡胶的阻尼效果常常因此受到限制。

工程应用中，高阻尼橡胶支座中虽然会配以丁苯、顺丁、氯丁等二烯烃类橡胶以及不参与交联反应的石油树脂达到提高阻尼比的效果，但是其最大阻尼比温度仍然处于零度以下，使其无法在室温下处于最佳的使用状态，因此需要拓宽高阻尼橡胶支座的玻璃化温度区，拓宽阻尼温度，使其在宽温宽频范围内具有较高的阻尼功能，充分发挥橡胶的高阻尼性能，扩大在工程领域中的应用范围。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题就是提供一种橡胶基体玻璃化转变温域宽、最大阻尼比温度和阻尼比高的宽温域高阻尼橡胶支座。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：宽温域高阻尼橡胶支座，包括加劲钢板、胶粘剂和橡胶基体，橡胶基体包括下列重量份的组分：

天然橡胶 70—90重量份

丁苯橡胶 10—30重量份

高苯乙烯树脂 10—60重量份

活性剂 4—10重量份

超耐磨炭黑 50—80重量份

硅土 5—20重量份

超细伊蒙粘土粉体 10—30重量份

沉降碳酸钙 15—30重量份

机油 10—30重量份

硫化剂 1.5—2.5重量份

促进剂 1.4—3.5重量份。

其附加技术特征为：

所述的高苯乙烯树脂的苯乙烯含量为75—85%，玻璃化温度Tg在80—100℃，高苯乙烯树脂与丁苯橡胶的用量比为1:1—2:1；

所述的超耐磨炭黑的CTAB法表面积115-125m²/g，DBP吸收值1.10-1.25cm³/g；

所述的硅土为一种粒状石英和片状高岭土的天然结合矿物，石英与高岭土的重量比值2.5:1—2.8:1，表观密度0.25—0.35 g/cm³，比表面积5-15m²/g，吸油值30-50g/100g；

所述的超细伊蒙粘土粉体是由钛酸酯偶联剂或硅氧烷偶联剂改性的，其粒径为0.5—5um；

所述的沉降碳酸钙的PH值为8.0—10.0，沉降体积≥2.6ml/g，45um筛余物%≤0.40，125 um筛余物%≤0.010；

所述的硫化剂为硫磺，硫磺用量为0.5—1.5重量份；

所述的促进剂为二硫化苯并噻唑和N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺的混合物，二硫化苯并噻唑的用量为0.6——1.5重量份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺的用量为0.8——2.0重量份；

所述的活性剂为氧化锌和硬脂酸的混合物，氧化锌用量为3—7重量份，硬脂酸用量为1—3重量份。

本发明要解决的第二个技术问题就是提供一种宽温域高阻尼橡胶支座的制备工艺。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为，宽温域高阻尼橡胶支座的制备工艺包括下述步骤：

第一步 混炼

将70—90重量份天然橡胶在密炼机中混炼30—60s，依次投入3—7重量份氧化锌、1—3重量份硬脂酸、50—80重量份炭黑和10—30重量份机油，待温度升至80—100℃，投入10—30重量份丁苯橡胶、10—60重量份高苯乙烯树脂、10—30重量份伊蒙混层粘土、5—20重量份硅土和15—30重量份沉降碳酸钙，待温度升至140—160℃排胶；