[发明专利]石墨烯改性橡胶垫板及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于铁路运输领域的橡胶垫板，尤其是涉及一种用于铁路运输领域中的石墨烯改性橡胶垫板及其应用。

背景技术

随着国民经济的快速发展，生活工作节奏不断加快，铁路运输领域正朝向集安全，经济、舒适、快速的趋势发展，为了适应铁路运输的舒适、经济的要求，一般在铁轨下增加橡胶垫板，一方面起到减震作用，使列车行驶过程中更加平稳；另一方面起到保护钢轨的作用，减少铁路轨道的钢轨磨耗，降低铁路轨道的维修成本及人工费用。但是随着列车的不断提速，目前的橡胶垫板存在强度小及弹性较差、磨耗严重、寿命短的缺点。

通常情况下，普通的橡胶垫板使用2～4年就失效，尤其是道岔部位，橡胶垫板8个月就需更换，且更换工序复杂，橡胶垫板的使用现状难以满足铁路运输线的长寿命、少维修的要求。因此急需提供一种橡胶垫板质量可靠、性能稳定，可有效减少开裂、偏磨等现象，显著改善橡胶垫板的使用性能，延长使用寿命，减小维修成本。

发明内容

针对上述铁路运输中现有橡胶垫板技术存在的不足，本发明目的在于为铁路运输领域提供一种机械强度好，磨耗小，使用寿命长的石墨烯改性橡胶垫板及其应用。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种石墨烯改性橡胶垫板，组分按重量配比组成为，天然橡胶，100份；丁苯橡胶，100份；石墨烯，1～10份；炭黑，25～40份；陶土，35～50份；硫磺，1～10份；促进剂DM，0.1～1.2份；促进剂DPG，0.1～1.5份；防老剂SP，0.1～1.5份；硅烷偶联剂，1～30份；防老剂4020，0.1～1.5份；防老剂RD，0.2～1.8份。

一种如权利要求1所述的石墨烯改性橡胶垫板的制备方法，该制备方法包括以下步骤，

a.切胶，将橡胶切为1—5g的胶块，备用；

b.烘胶，将切好的胶块放置于50—75℃烘箱中，静置40—55h，备用；

c.混炼，将混炼机锟距调整为0.5～1.0mm，不包锟破料数次，调整锟距为0.9～1.2mm，将天然橡胶和丁苯橡胶通过工艺混胶所得的胶料包在锟筒上；依次加入石墨烯，炭黑，陶土，硫磺，促进剂DM，促进剂DPG，防老剂SP，硅烷偶联剂，防老剂4020，防老剂RD，混炼均匀后，将锟距调至8～11mm，薄通数次，下片、切片、冷却，得胶片；

d.硫化成型：将混炼所得的胶片置于模具中，使用平板硫化机在160℃硫化一定时间取出硫化胶片，置于金属板上冷却至室温，修毛边等到成品。

取权利要求2所述的石墨烯改性橡胶垫板的制备方法制备的石墨烯改性橡胶垫板，可广泛在铁道线路、桥梁和道岔中使用。

有益效果：通过本发明配方制备的橡胶垫板静检测各项指标均高于国家标准和企业标准，符合中铁路总公司的技术要求，通常情况下，普通的橡胶垫板使用2～4年就失效，尤其是道岔部位，橡胶垫板8个月就需更换，且更换工序复杂。本发明的配方及工艺生产的产品使用寿命可以达到8年以上。本发明配方制备的橡胶垫板的工作阻力提高1000倍以上，压缩永久变形提高250.1％，拉伸永久变形提高130％以及老化前后的断裂强度、伸长率均得到大幅度提高。

本发明配方制备的橡胶垫板可以用于铁路线路中：如普通线路、高铁线路。本发明配方制备的橡胶垫板质量可靠、性能稳定，可有效减少开裂、偏磨等现象，显著改善橡胶垫板的使用性能，延长使用寿命，减小维修成本。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种石墨烯改性橡胶垫板及其应用，按重量配比计，该橡胶垫板的组成如下，天然橡胶，100份；丁苯橡胶，100份；石墨烯，1～10份；炭黑，25～40份；陶土，35～50份；硫磺，1～10份；促进剂DM，0.1～1.2份；促进剂DPG，0.1～1.5份；防老剂SP，0.1～1.5份；硅烷偶联剂，1～30份；防老剂4020，0.1～1.5份；防老剂RD，0.2～1.8份。

一种石墨烯改性橡胶垫板的制备方法，包括以下步骤，

a.切胶，将橡胶切为1—5g的胶块，备用；

b.烘胶，将切好的胶块放置于50—75℃烘箱中，静置40—55h，备用；