[发明专利]轨道车辆减振用耐‑50℃以下低温的胶料组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及轨道交通的减振橡胶领域，特别涉及一种轨道车辆减振用耐-50℃以下低温胶料的组合物及其制备方法。

背景技术

橡胶的弹力完全由卷曲分子构象的变化产生。由于橡胶分子间相互作用会妨碍分子链的运动，表现为粘性或粘度，以致应力与应变往往处于不平衡状态。作用于橡胶分子上的力，一部分用于克服分子间的粘性阻力，在粘性摩擦的过程中吸收部分能量；另一部分才使分子链变形，此二者构成橡胶的粘弹性质。橡胶在动态变形时，由于有粘弹性的粘阻作用，使应变落后于应力，这种产生于橡胶的滞后特性和变形时内摩擦的橡胶阻尼性质是橡胶减振的一个优异特性。

所以，橡胶减振产品是现代轨道车辆必不可少的重要组成部分，橡胶减振产品关系到轨道车辆的安全性、舒适性和稳定性是轨道车辆的重要组成部分。

橡胶在低温环境下会出现结晶和玻璃化转变现象，使得橡胶模量急剧增大，因此气温条件成了限制橡胶减振产品应用范围的重要因素。

针对该问题，现有技术做了很多研究和改进，如在改变胶料含胶率、选用新型增塑剂等方面进行了改进。通过这些改进，橡胶减振产品已经可以满足-40℃的高寒气温要求。但面对中国东北地区、俄罗斯、北欧等-50℃甚至更低气温条件，减振胶料这些改进还无法满足要求。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的不足，提供一种轨道车辆减振用耐-50℃以下低温胶料的组合物及其制备方法。

本发明的技术方案是：

一种轨道车辆减振用耐-50℃以下低温胶料的组合物，包括有按重量份计的如下组分：液体异戊二烯橡胶40-60份；乙丙橡胶40-60份；炭黑N550 20-70份；炭黑N990 10-30份；增塑剂30-50份；防老剂4-10份；氧化锌3-10份；硬脂酸1-5份；过氧化二异丙苯0.5-10份；硫黄1-10份；促进剂1.5-3份。

优选的，在以上方案的基础上，轨道车辆减振用耐-50℃以下低温胶料的组合物由如下组分按重量份计组成：液体异戊二烯橡胶40-60份；乙丙橡胶40-60份；炭黑N550 20-70份；炭黑N990 10-30份；增塑剂30-50份；防老剂4-10份；氧化锌3-10份；硬脂酸1-5份；过氧化二异丙苯0.5-10份；硫黄1-10份；促进剂1.5-3份。

优选的，所述的防老剂为防老剂RD和防老剂BLE的混合物，按照重量分数比2：1混合而成。

优选的，所述的促进剂为促进剂TMTD和促进剂NOBS的混合物，按照重量分数比1：2混合而成。

优选的，在以上方案的基础上，轨道车辆减振用耐-50℃以下低温胶料的组合物由如下组分按重量份计组成：液体异戊二烯橡胶50份；乙丙橡胶50份；炭黑N550 50份；炭黑N990 30份；增塑剂50份；防老剂RD 4份；防老剂BLE 2份；氧化锌6份；硬脂酸2.5份；过氧化二异丙苯5份；硫黄3份；促进剂TMTD 0.8份；促进剂NOBS 1.6份。

优选的，所述的乙丙橡胶中乙烯含量为45-55％。

优选的，所述的液体异戊二烯橡胶的数均分子量为30000-50000。

优选的，所述的增塑剂选用耐寒增塑剂TP-90B。耐寒增塑剂TP-90B为烷基聚醚，购买厂家：浩思特化学品(上海)有限公司批号：1A1837004660

本发明的另一个目的在于公开上述轨道车辆减振用耐-50℃以下低温胶料的组合物的制备方法：

(1)液体异戊二烯母胶制备：将液体异戊二烯橡胶、炭黑N990和耐寒增塑剂TP-90B加入高速搅拌机中，转速设定为500rad/min，搅拌3-5分钟，从高速搅拌机中取出后备用。

(2)耐低温胶料制备：将乙丙橡胶加入密炼机混炼1-1.5分钟，加入防老剂、硬脂酸和氧化锌混炼1-1.5min，加入炭黑N550和制备好的液体异戊二烯母胶混炼2-5分钟，最后加入促进剂、硫黄和过氧化二异丙苯混炼1.5-2分钟排料。

液体聚异戊二烯橡胶是采用化学合成法制备的液体橡胶，分子结构与天然橡胶基本相同。具有相对分子质量分布较窄，顺式-1，4-结构含量小的特点。

数均相对分子质量为3万-5万的液体异戊二烯橡胶既表现出弹性体的性质(反应性)又表现出增塑剂的性质(液态流动性)，而且可完全可以硫化交联。

橡胶分子链的两头各有一个链端链段，这种链端链段的活动能力要比一般链段来的大，分子量越低时，链端链段的比例越高，所以玻璃化转变温度也越低。分子量与玻璃化转变温度的关系如下式所示。