[发明专利]一种双层结构列车外风挡橡胶材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种双层结构列车外风挡橡胶材料的制备方法，该橡胶材料采用抗老化橡胶层与弹性橡胶层通过压延机复合定型形成双层结构，之后经共同硫化制备而成。制备的双层结构外风挡橡胶材料，其外层为抗老化橡胶层，使外风挡具有优异的耐屈挠龟裂性及良好的抗臭氧、日晒的天候老化性；内层为弹性橡胶层，可以在风挡胶囊内部起到支撑作用，有效提高风挡胶囊瞬间整体压缩回弹性，提高风挡的密封作用。

技术领域

本发明涉及列车组件生产加工技术领域，具体涉及一种双层结构列车外风挡橡胶材料的制备方法。

背景技术

高速动车组的风挡分为外风挡和内风挡2部分，共同承担车辆之间的挤压和相对运动，并且内风挡主要作为旅客安全通道，外风挡用来降低车辆运行时产生的噪音，同时还使2个车辆之间弧面联接平滑一致，以降低高速动车组运行时的空气阻力。但是，橡胶风挡在运营过程中仍存在着一些问题：密封性不好，耐老化龟裂性存在不足，外形欠美观等。

凹凸棒石是一种层链状结构的含水富镁铝硅酸盐黏土矿物，表面带有大量羟基，单根分散凹凸棒石纤维的直径为20-60nm，长度小于5μm，是天然纳米纤维，其独特的结构，成为各种高分子复合材料的补强填料。

发明内容

本发明提供了一种双层结构列车外风挡橡胶材料的制备方法，有效提高外风挡橡胶材料的抗老化性、密封性。

一种双层结构列车外风挡橡胶材料的制备方法，该橡胶材料采用抗老化橡胶层与弹性橡胶层通过压延机复合定型形成双层结构，之后经共同硫化制备而成。

其中，所述抗老化橡胶层配方包括以下重量份的原料：三元乙丙橡胶100份，纳米碳酸钙6-13份，高岭土5-10份，防老剂RD 1-3份，氯化石蜡4-9份，聚乙烯蜡3-8份，硫磺1-3份，纳米二氧化钛7-16份。

其中，所述弹性橡胶层配方包括以下重量份的原料：三元乙丙橡胶150份，防老剂RD 3-6份，氧化锌3-9份，硬脂酸4-10份，聚乙烯蜡4-12份，硫磺2-6份，改性凹凸棒石70-100份。

其中，所述改性凹凸棒石的制备具体如下：按照11:9的质量比将KH570硅烷偶联剂与异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯混合制备混合偶联剂溶液，备用；将定量的凹凸棒石粉放入盛有无水乙醇的反应釜中，充分搅匀后，加入3%的混合偶联剂溶液，稀盐酸调节pH值至中性，密封反应釜，在2000r/min转速条件下，搅拌反应1-3小时，抽滤，滤饼用无水乙醇洗涤，真空干燥箱中105℃干燥，行星式球磨机粉碎，得改性凹凸棒石。

具体制备工艺步骤如下：

（1）按照上述配方中所列的物料加入密炼机中，密炼8-15分钟，使配料充分混合、密炼成块状胶料，然后将密炼机排出的混炼胶投入开炼机两辊之间，压胶包辊，再纵横薄通2-3次，最后经热炼均匀后，按使用要求制成规定厚度和形状的胶片，分别得到抗老化橡胶片层与弹性橡胶片层；

（2）压延机复合：

将上述得到的两种胶片放入压延机上，按成品厚度要求调节辊距进行压延，获得符合成品厚度规格要求的半成品橡胶材料；

（3）硫化：

采用鼓式硫化机对压延成型的胶布进行硫化，硫化温度为165-185℃，硫化压力为15-20MPa，硫化时间为10-20分钟。

本发明有益效果如下：

（1）本发明中在弹性橡胶层材料中加入的钛酸酯/硅烷偶联剂协同改性凹凸棒石，凹凸棒石表面接枝有-CH₃、-CH₂-、P=O以及C-O-C等官能团，兼具有硅烷改性和钛酸酯改性凹凸棒石各自的特点，促进三元乙丙橡胶聚合链以化学键的形式牢固的结合在凹凸棒石表面的-O-Si-键上，提高交联密度，单位体积内交联点增多，其形变、定伸应力都得到显著提高，使复合橡胶力学性能提升的同时，扯断伸长率下降较小。