[发明专利]高寒高海拔高紫外地区的减震支座复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种适用于高寒高海拔高紫外地区的减震支座复合材料及其制备方法，所述复合材料包括橡胶组分、液体法呢烯聚合物或液体法呢烯共聚物、液体聚丁二烯或液体聚丁二烯共聚物、反式聚异戊二烯、炭黑、纳米二氧化钛、物理防护剂、化学防老剂、抗紫外剂、增粘树脂、纤维、活化剂、促进剂和硫化剂。根据本发明的复合材料制备的减震支座竖向刚度、等效水平刚度和阻尼比均满足实际桥梁应用的需要，综合减震效果良好。选用的组分可以降低橡胶加工能耗，而且与橡胶基体相容性好，在硫化过程中，参与交联反应，提高配方力学性能、提高配方耐低温性、且与钢板之间有较好的粘合性能，可满足大变形的需要。

技术领域

本发明涉及一种减震支座复合材料及其制备方法，具体涉及一种适用于高寒高海拔高紫外地区的减震支座复合材料及其制备方法。

背景技术

当前桥梁、隧道及特殊路段，桥梁支座、止水带、路面伸缩缝等减震材料的使用极为普遍，但在高臭氧、高紫外线、高海拔低温地区，尤其是我国西藏、青海、东北等高原气候低温地区，现有常规产品难以满足使用需求，极大地限制了我国高原低温地区的高速公路网络建设。在西藏、青海等地区进行高速公路网络建设对于我国有着重要的战略意义，为解决公路桥梁耐高寒、耐紫外、耐高海拔问题，亟需开发低温性能好、耐紫外性能优异的减震材料。

为了降低橡胶胶料的耐低温性能，通常通过添加耐低温增塑剂例如邻苯二甲酸二辛酯、癸二酸二辛酯等来实现，该类增塑剂优点为可以降低加工能耗、提高橡胶制品耐低温性，而缺点为不参与硫化反应、与橡胶基体相容性差、力学性能差、使用过程中易从橡胶基体中析出、与钢板粘合性能差。液体橡胶是近年来发展起来的一种新型高分子材料，如：液体法呢烯聚合物或液体法呢烯共聚物、液体聚丁二烯或液体聚丁二烯共聚物，该类高分子材料在橡胶配方中使用时，不仅可以降低橡胶加工能耗，而且与橡胶基体相容性好，可以在硫化过程中，参与交联反应，提高配方力学性能、提高配方耐低温性、且与钢板之间有较好的粘合性能，可满足大变形的需要。

在专利CN201811334312.0中采用改性树脂中加入增塑剂、活性剂、防老剂、纤维和固化剂，放入模具中成型得到桥梁减震支座用复合材料。专利CN201510752766.X中制备较高拉伸强度、拉断伸长率和压缩模量的适用于支座叠层橡胶的有机粘土橡胶复合材料。上述两个专利中所述减震支座用复合材料均无法满足长期在高寒高海拔高紫外地区使用的条件。因此，本发明提供了一种可长期在高寒高海拔高紫外地区使用的复合材料及其制备方法。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种适用于高寒高海拔高紫外地区的减震支座复合材料，由所述复合材料制得的橡胶支座具有高拉伸强度、高粘结强度、高耐疲劳特性、耐紫外、低温性能、可抵抗大变形，且具有良好的加工性能，适合高寒高海拔高紫外地区的减震支座使用需求。

根据本发明的所述复合材料，按重量份计，包括以下组分：橡胶组分100份、液体法呢烯聚合物或液体法呢烯共聚物10～25份、液体聚丁二烯或液体聚丁二烯共聚物10～25份、反式聚异戊二烯5～20份、炭黑30～60份、纳米二氧化钛5～10份、物理防护剂1～3份、化学防老剂1～6份、抗紫外剂1～5份、增粘树脂3～8份、纤维5～15份、活化剂2～6份、促进剂1～5份、硫化剂1.2～5份。

优选地，根据本发明的所述复合材料，按重量份计，包括以下组分：橡胶组分100份、液体法呢烯聚合物或液体法呢烯共聚物10～20份、液体聚丁二烯或液体聚丁二烯共聚物10～20份、反式聚异戊二烯10～15份、炭黑40～50份、纳米二氧化钛6～8份、物理防护剂1～3份、化学防老剂2～4份、抗紫外剂1～3份、增粘树脂5～8份、纤维8～12份、活化剂2～6份、促进剂1～5份、硫化剂1.2～5份。

优选地，所述纤维选自：长度约0.3-0.5mm的短切尼龙纤维、长度约3mm-10mm的碳纤维，或200-250目的碳纤维粉中的一种或几种。

优选地，所述物理防护剂选自微晶蜡或防护蜡。