一种重载铁路用一体化橡胶包套及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种重载铁路用一体化橡胶包套，按重量份数计，所述橡胶包套由如下组分制成：SBR 100份，ZnO 5?10份，硬脂酸1?5份，防老剂IPPD 1?3份，防老剂RD 1?3份，炭黑N330 10?40份，偶联剂Si?69 1?10份，填料TG?300 20?60份，硫磺1?5份，促进剂DPG 0.1?3份，芳烃油3?10份；本发明通过合理的结构设计，在产品底面设计出长条型和圆台型突起，起到调节刚度的作用；同时，一体化的结构极大的保证了产品尺寸的稳定性，使装配更加简便，改善了原产品发泡垫板尺寸变化较大影响装配的缺陷；另外该产品为一次硫化成型，生产工艺得到简化，生产过程可控，产品性能稳定，节约成本，减少浪费。
【专利说明】
一种重载铁路用一体化橡胶包套及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及聚合物加工领域，具体涉及一种重载铁路用一体化橡胶包套及其制备方法。
【背景技术】
[0002]火车是人类的主要交通工具之一，其高速度低事故率的特点也为广大乘客所青睐。铁轨是火车运行所必不可少的基础建设，其质量好坏直接影响到火车的速度和安全。为使火车在行驶过程中更加平稳，保证乘客在乘坐火车时的舒适感，一般在铁轨的下面会设置有垫板来实现减振效果。例如，中国实用新型专利(申请号:200920100124.1)公开了一种铁路弹性垫板，铁路弹性垫板为平面垫板，平面垫板的承载面上设置有凸起，凸起均匀分布。该垫板将原来的纯平板结构重新设计成承载面为圆柱状凸起、块状凸起、条状凸起结构形式，凸台均匀分布，来降低垫板的静刚度，既解决了垫板的平面度问题，还保证了产品的变形问题，这样，既减少了垫板的接触面积，又能使载荷均匀分布，降低了静刚度，还节约了原材料。但在该垫板中，各个凸起相互独立分布在垫板上，各个凸起单独受力，长时间使用后，凸起之间容易出现断裂的问题，其耐疲劳性能不够好。
[0003 ]随着技术的更新换代，客户对铁路产品的要求提高，生产商对现有产品不断改进升级，从而形成了良性循环。现有的微孔垫板的生产工艺复杂繁琐，如要保证尺寸精度需要进行整体裁切，而裁切后的边角料重复利用率低，造成大量浪费。另外，微孔垫板的尺寸受环境影响较大，产品生产后需要较长时间停放以达到尺寸稳定，且不宜多块堆叠，造成空间上的资源浪费。
[0004]本发明制备的产品为一种重载铁路用一体化橡胶包套，主要用途为包裹混凝土轨枕起到减振和保护的作用。相比较于微孔垫板与简易橡胶包套组合的方案，该产品在尺寸稳定性、性能一致性、装配简便性、生产高效性、材料利用率等方面存在较大优势。该一体化橡胶包套采用实体橡胶一次硫化完成，大大简化了生产工艺，减少浪费、节约成本并保证了产品性能和尺寸的一致性。底部的突起结构起到支撑、减振的作用，同时楔形的外轮廓设计可以分解支撑力，提高产品的使用寿命。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种满足高强度、高刚度、低动静刚度比、低吸水率，底部设计有棱条或圆台状突起结构，表面封闭光滑平整有斜面的重载铁路用一体化橡胶包套。
[0006]为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种重载铁路用一体化橡胶包套，包括底板以及围绕底板的楔形结构的侧边；
[0007]并且，所述底板及侧边由如下按重量份数计的组分制成:SBR 100份，ZnO 5_10份，硬脂酸1-5份，防老剂IPro 1-3份，防老剂RD 1-3份，炭黑N330 10-40份，偶联剂Si_69 1-10份，填料TG-300 20-60份，硫磺1-5份，促进剂DPG 0.1_3份，芳烃油3_10份。
[0008]优化的，上述的一种重载铁路用一体化橡胶包套，所述底板上设置有圆台型和/或条状凸起。
[0009]优化的，上述的一种重载铁路用一体化橡胶包套，所述侧边的开口处设置有台阶，所述台阶的内侧设置有吸水膨胀条。
[0010]为了解决上述问题，根据本发明的另一方面，提供了一种上述重载铁路用一体化橡胶包套的制备方法，包括如下步骤:
[0011 ] (I)按上述配方量称取各组分，备用；
[0012](2)将SBR投入密炼室密炼I分钟，压强5MPa，密炼机转速40r/min ；
[0013](3)将ZnO、硬脂酸、防老剂投入密炼室加压密炼1.5分钟；
[0014](4)将炭黑N330，填料，偶联剂，芳烃油同时投入密炼室加压密炼4分钟，密炼室温度为145 °C时进行排胶；
[0015](5)将步骤(4)制得的胶料冷却24h后再次投入密炼机，加入促进剂DPG、芳烃油、硫磺进行混炼，密炼室温度为90 0C时进行排胶，冷却停放；
[0016](6)将步骤(5)制得的胶料送入压延工序，由挤出机进行供胶，四辊压延机进行胶片压制，出片厚度控制在7±0.5mm，出片宽度控制在80±5mm;
[0017](7)将步骤(6)中的胶片按规定的尺寸结构进行裁剪，长80 土 2mm，宽55 土 2mm胶片，边长60 土 2mm胶片，将两片胶片进行正交叠放称重，每组重量控制在4700 土 5g;
[0018](8)将步骤(7)裁好的胶片装入模具中进行一次硫化，硫化温度1600C，压力15MPa，时间1200s;
[0019](9)成品的底板由圆台或棱条构成，通过有规则或无规则的排布达到刚度要求。
[0020]因此，本发明具有以下优点:
[0021](I)本发明通过合理的结构设计，在产品底面设计出长条型和圆台型突起，起到减振降噪的作用；同时，一体化的结构极大的保证了产品尺寸的稳定性，使装配更加简便，改善了原产品发泡垫板尺寸变化较大影响装配的缺陷；另外该产品为一次硫化成型，生产工艺得到简化，生产过程可控，产品性能稳定，节约成本，减少浪费。
[0022](2)本发明结构特征为楔形的侧边结构分解支撑力，底部突起结构提供减振效果，该橡胶包套主要有圆台型和棱条型两种结构，顶部的吸水膨胀条为自行研制产品，吸水膨胀速度快，膨胀率大;复合促进剂的使用，能够改善多硫键和单硫键的比例，改善产品的抗疲劳性和动态性能，另外，采用压延工艺精确控制胶片厚度，一次性整体硫化工艺，确保每一个产品的工作面厚度相当，性能稳定。
【附图说明】
[0023]图1为本发明底部突起为圆台型的橡胶包套的结构示意图；
[0024]图2是图1的左视图；
[0025]图3是图1的俯视图；
[0026]图4为本发明底部突起为棱条型的橡胶包套的结构示意图；
[0027]图5是图4的左视图；
[0028]图6是图4的俯视图。
【具体实施方式】
[0029]下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
[0030]图中，侧边1、底板2、台阶3、吸水膨胀条4、底部凸起5。
[0031]实施例1
[0032]—种重载铁路用一体化橡胶包套，按重量份数计，所述橡胶包套由如下组分制成:SBR 100份，ZnO 5份，硬脂酸2份，防老剂IPPD 2份，防老剂RD 2份，炭黑N330 20份，偶联剂S1-69 5份，填料TG-300 40份，硫磺3份，促进剂DPG 2份，芳烃油3份。
[0033]实施例2
[0034]—种重载铁路用一体化橡胶包套，按重量份数计，所述橡胶包套由如下组分制成:SBR 100份，ZnO 7份，硬脂酸3份，防老剂IPPD 3份，防老剂RD I份，炭黑N330 25份，偶联剂S1-69 6份，填料TG-300 30份，硫磺3份，促进剂DPG I份，芳烃油3份。
[0035]实施例3
[0036]—种重载铁路用一体化橡胶包套，按重量份数计，所述橡胶包套由如下组分制成:SBR 100份，ZnO 8份，硬脂酸3份，防老剂IPPD I份，防老剂RD 2份，炭黑N330 30份，偶联剂S1-69 8份，填料TG-300 35份，硫磺4份，促进剂DPG 2份，芳烃油6份。
[0037]实施例4
[0038]—种重载铁路用一体化橡胶包套，按重量份数计，所述橡胶包套由如下组分制成:SBR 100份，ZnO 6份，硬脂酸4份，防老剂IPPD 3份，防老剂RD 2份，炭黑N330 24份，偶联剂S1-69 10份，填料TG-300 30份，硫磺3份，促进剂DPG 1.8份，芳烃油6.8份。
[0039]实施例5
[0040]—种重载铁路用一体化橡胶包套，按重量份数计，所述橡胶包套由如下组分制成:SBR 100份，ZnO 10份，硬脂酸5份，防老剂IPTO 3份，防老剂RD 3份，炭黑N330 40份，偶联剂S1-69 10份，填料TG-300 60份，硫磺5份，促进剂DPG 3份，芳烃油10份。
[0041 ] 实施例6
[0042]—种重载铁路用一体化橡胶包套，按重量份数计，所述橡胶包套由如下组分制成:SBR 100份，ZnO 6份，硬脂酸4份，防老剂IPPD 3份，防老剂RD 2份，炭黑N330 20份，偶联剂S1-69 5份，填料TG-300 30份，硫磺4份，促进剂DPG 2份，芳烃油5份。
[0043]实施例1-6所述一种重载铁路用一体化橡胶包套的制备方法如下:
[0044](I)按上述配方量称取各组分，备用；
[0045](2)将SBR投入密炼室密炼I分钟，压强5MPa，密炼机转速40r/min;
[0046](3)将ZnO、硬脂酸、防老剂投入密炼室加压密炼1.5分钟；
[0047](4)将炭黑N330，填料，偶联剂，芳烃油同时投入密炼室加压密炼4分钟，密炼室温度为145 °C时进行排胶；
[0048](5)将步骤(4)制得的胶料冷却后再次投入密炼机，加入促进剂DPG、硫磺进行混炼，密炼室温度为90 0C时进行排胶，冷却停放；
[0049](6)将步骤(5)制得的胶料送入压延工序，由挤出机进行供胶，四辊压延机进行胶片压制，出片厚度控制在7±0.5mm，出片宽度控制在80±5mm;
[0050](7)将步骤(6)中的胶片按规定的尺寸结构进行裁剪，长80 土 2mm，宽55 土 2mm胶片，边长60 土 2mm胶片，将两片胶片进行正交叠放称重，每组重量控制在4700 土 5g;
[0051 ] (8)将步骤(7)裁好的胶片装入模具中进行一次硫化，硫化温度1600C，压力15MPa，时间1200s;
[0052](9)成品的底板由圆台或棱条构成，通过有规则或无规则的排布达到刚度要求。
[0053]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【主权项】
1.一种重载铁路用一体化橡胶包套，其特征在于，包括底板以及围绕底板的楔形结构的侧边； 并且，所述底板及侧边由如下按重量份数计的组分制成:SBR 100份，ZnO 5_10份，硬脂酸1-5份，防老剂IPPD 1-3份，防老剂RD 1-3份，炭黑N330 10-40份，偶联剂Si_69 HO份，填料TG-300 20-60份，硫磺1-5份，促进剂DPG 0.1_3份，芳烃油3_10份。2.根据权利要求1所述的一种重载铁路用一体化橡胶包套，其特征在于，所述底板上设置有圆台型和/或条状凸起。3.根据权利要求1所述的一种重载铁路用一体化橡胶包套，其特征在于，所述侧边的开口处设置有台阶，所述台阶的内侧设置有吸水膨胀条。4.一种上述任一权利要求所述的重载铁路用一体化橡胶包套的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)按上述配方量称取各组分，备用； (2)将SBR投入密炼室密炼I分钟，压强5MPa，密炼机转速40r/min; (3)将ZnO、硬脂酸、防老剂投入密炼室加压密炼1.5分钟； (4)将炭黑N330，填料，偶联剂，芳烃油同时投入密炼室加压密炼4分钟，密炼室温度为.145 °C时进行排胶； (5)将步骤(4)制得的胶料冷却24小时后再次投入密炼机，加入促进剂DPG、硫磺进行混炼，密炼室温度为90 0C时进行排胶，冷却停放； (6)将步骤(5)制得的胶料送入压延工序，由挤出机进行供胶，四辊压延机进行胶片压制，出片厚度控制在7±0.5mm，出片宽度控制在80±5mm; (7)将步骤(6)中的胶片按规定的尺寸结构进行裁剪，长80± 2mm，宽55 ± 2mm胶片，边长.60 土 2mm胶片，将两片胶片进行正交叠放称重，每组重量控制在4700 土 5g; (8)将步骤(7)裁好的胶片装入模具中进行一次硫化，硫化温度160°C，压力15MPa，时间.1200s； (9)成品的底板由圆台或棱条构成，通过有规则或无规则的排布达到刚度要求。
【文档编号】C08K13/02GK105924706SQ201610352584
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月24日
【发明人】许孔斌, 刘超奇, 林啸宇, 王博
【申请人】浙江天铁实业股份有限公司