专利名称：用于高速动车组间减阻装置上的橡胶胶囊材料及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种橡胶胶囊材料，尤其涉及一种用于高速动车组间减阻装置上的橡胶胶囊材料及其制备方法。
背景技术：
普通列车运行速度在120 km/h时，列车空气阻力占总阻力的40 %，运行速度在160 km/h时，空气阻力占总阻力的70%。由于列车空气阻力与列车运行速度平方成正比，因此，提高列车运行速度需要降低列车空气阻力。影响列车空气阻力的因素有运行速度，车体头部形状，车体外形、车端结构形式等。由于高速动车组相邻两车辆端部之间存在间隙，动车组在运行时(速度大于 200km/h)，气流冲击到车体端墙上就会出现分流和扰动，使空气阻力增加。因此，改变车体端部的结构形式，减轻气流在该处的分流和扰动，对提高列车速度、节能降耗具有十分重要的意义。CN101659262A和CN201501403U都公开了一种高速动车组车辆间减阻装置，该装置在每个车体端墙侧边上安装由橡胶胶囊及胶囊框架构成的侧风挡，在车体端墙的上部边缘安装顶部导流板，从而减少气流的扰动，降低空气阻力。此装置乃本发明申请人最初提供给上述专利申请人的一种减阻结构，该结构在一定程度上降低了风阻，具有很好的效果。经过运行试验，发明人发现，由于高速动车组相邻两车辆端部之间存在间隙，动车组在运行时(速度大于200km/h)，高速运动的小颗粒击打胶囊的表面；在通过小曲线半径的时，胶囊的挤压变形量非常大。同时，橡胶胶囊处于相邻两车之间，在列车运行的过程，其间有相对运动，摩擦力较大。还有，橡胶胶囊处于外饰件，常年受太阳紫外线的照射，也直接影响橡胶胶囊的寿命。受上述各方面因素的影响，普通的胶囊材料使用寿命极短，无法满足列车正常运行的需要，因此，迫切需要一种性能优越、使用寿命长的橡胶胶囊材料。
发明内容
发明目的本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种抗挤压、抗老化、抗击打及抗紫外线性能好的橡胶胶囊材料，以满足高速动车组间减阻装置对橡胶胶囊性能的要求。本发明的另一目的在于提供这种橡胶胶囊材料的制备方法。技术方案本发明所述的用于高速动车组间减阻装置上的橡胶胶囊材料，以三元乙丙橡胶板为底材，在所述三元乙丙橡胶板的表面喷涂有改性聚氨酯油漆层。优选地，所述改性聚氨酯油漆层包括底漆层和面漆层，其中底漆层的厚度为20±5 μ m,面漆层的厚度为35±5μηι。由于橡胶板的表面比较光滑，油漆的附着力小，不容易将油漆涂在三元乙丙橡胶板的表面，因此本领域技术人员不容易想到通过喷涂油漆的方法改善橡胶板的性能，且不同材质橡胶板和不同油漆并非可以任意搭配就能达到提高橡胶板性能的目的的。本发明通过特殊的工艺，将改性聚氨酯油漆涂覆在三元乙丙橡胶板的表面，大大提高了橡胶板的各方面性能，能够达到用于高速动车组间减阻装置上的目的。本发明所述的橡胶胶囊材料的制备方法如下
(O烘烤将三元乙丙橡胶板置于烘烤炉中烘烤，烘烤温度为75 85°C，烘烤时间为25 35分钟； (2)打磨将烘烤后的三元乙丙橡胶板平放，打磨橡胶板的喷漆面至无反光状态；
(3)预处理用高压喷枪吹除表面粉尘，然后用丁酮或二甲苯将橡胶板的喷漆面擦洗一遍，表干或用高压风吹干；
(4)底漆喷涂在橡胶板的喷漆面喷涂20±5μ m的改性聚氨酯底漆，然后置于烘烤炉中烘烤，烘烤温度为130 140°C，烘烤时间为30 100分钟；烘烤后取出冷却至室温；
(5)面漆喷涂打磨底漆漆面至侧光观察时表面无颗粒，用吸尘布擦拭表面粉尘，然后用高压空气吹去表面残留物，再在橡胶板的喷漆面喷涂35±5μπι的改性聚氨酯面漆，最后置于烘烤炉中烘烤，烘烤温度为130 140°C，烘烤时间为30 100分钟；烘烤后取出冷却至室温。为了方便批量加工，优选地，步骤(I)中，将多块三元乙丙橡胶板悬挂在小车上，三元乙丙橡胶板之间保持50 100 mm空隙，然后将小车推入烘烤炉中进行烘烤。为了保证喷涂质量，步骤(4)的喷涂处理在步骤(2)打磨处理后的6个小时内进行。如果超过6小时，需要重新简单打磨一遍。步骤(4)的底漆喷涂环境温度为5 25°C，相对湿度为< 70%。步骤(5)的面漆喷涂环境温度为5 25°C，相对湿度为< 70%。步骤(4)中改性聚氨酯底漆由主漆、固化剂和稀释剂调配而成，主漆与固化剂的重量比为10:3，主漆与稀释剂的体积比为2:1。步骤(5)中改性聚氨酯面漆由主漆、固化剂和稀释剂调配而成，主漆与固化剂的重量比为10:7，主漆与稀释剂的体积比为2:1。有益效果本发明产品利用新的工艺方法在三元乙丙橡胶板上喷涂改性聚氨酯漆，制备成的橡胶胶囊材料的抗挤压、抗击打、抗老化以及抗紫外线能力得到了很大的提升。经过试验验证，本发明材料制备的橡胶胶囊在通过小曲线半径，飞速颗粒击打以及紫外线的照射下仍能较好的保持其综合性能，大大提高了橡胶胶囊的寿命。
具体实施例方式下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。实施例本发明用于高速动车组间减阻装置上的橡胶胶囊材料，以三元乙丙橡胶板为底材，在所述三元乙丙橡胶板的表面喷涂有改性聚氨酯油漆层；所述改性聚氨酯油漆层包括底漆层和面漆层，本实施例采用的改性聚氨酯白面漆编号为1JNTM-WHITE-100，本实施例采用的改性聚氨酯白底漆编号为1HWXJD-WHITE-100。其中底漆层的厚度为20±5 μ m,面漆层的厚度为35±5μηι。本发明所述的用于高速动车组间减阻装置上的橡胶胶囊材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤(1)来料检查检查三元乙丙橡胶板的是否有破损或明显表面不良；入库时橡胶板不能直接落地，下面需要垫有托盘；叠放时将喷漆面两两相对，并盖有防护塑料布，防止灰尘和划伤；
(2)烘烤将多块三元乙丙橡胶板悬挂在小车上，三元乙丙橡胶板之间保持50 IOOmm空隙，然后将小车推入烘烤炉中进行烘烤，烘烤温度为80°C，烘烤时间为30分钟；
(3)打磨将烘烤后的三元乙丙橡胶板平放，用打磨机打磨橡胶板的喷漆面至无反光状
态；
(4)预处理用高压喷枪吹除表面粉尘，然后用丁酮或二甲苯将橡胶板的喷漆面擦洗一遍，表干或用高压风吹干；周转过程中，工件用塑料布进行防护，工人要带干净的防护手套；
(5)底漆喷涂先调漆，改性聚氨酯底漆由主漆、固化剂和稀释剂调配而成，主漆与固化 剂的重量比为10:3，主漆与稀释剂的体积比为2:1 ;然后，在橡胶板的喷漆面喷涂20±5 μ m的改性聚氨酯底漆，底漆喷涂环境温度为5 25°C，相对湿度为< 70% ;再置于烘烤炉中烘烤，烘烤温度为130 140°C，烘烤时间为30 100分钟；烘烤后取出冷却至室温；底漆喷涂处理在步骤(3)打磨处理后的6个小时内进行；
(6)面漆喷涂先调漆，改性聚氨酯面漆由主漆、固化剂和稀释剂调配而成，主漆与固化剂的重量比为10:7，主漆与稀释剂的体积比为2:1 ;然后，打磨底漆漆面至侧光观察时表面无颗粒，用吸尘布擦拭表面粉尘，用高压空气吹去表面残留物，再在橡胶板的喷漆面喷涂35±5 μ m的改性聚氨酯面漆，面漆喷涂环境温度为5 25°C，相对湿度为< 70% ;最后置于烘烤炉中烘烤，烘烤温度为130 140°C，烘烤时间为30 100分钟；烘烤后取出冷却至室温。(7)检验(a)表面目测漆膜表面是否有杂质、流坠、漏喷、桔皮等缺陷；(b)漆膜厚度检测检测同批样板的底漆厚度及漆膜整体厚度；(C)附着力检测将胶板对折(油漆面朝内)，放在固定的试验台上，用一条与橡胶板等长的板放在胶板对折的边上，然后用夹钳夹在板材上，并夹紧，时间为2分钟；松开夹钳，检查漆膜是否有开裂脱落现象；如出现开裂、脱落现象需进行返工，具体为采用P60砂纸，将漆膜用气动砂轮机打磨掉，直至打磨出底材，从底漆开始重新进行喷涂。经过步骤(7)检验合格的产品可用来作为高速动车组间减阻装置上的橡胶胶囊材料。将本实施例制得的橡胶胶囊材料，进行如下检验
检验一
1、检验单位化学工业橡胶杂品质量监督检验中心；
2、检验数量2片(编号分别为I号和2号)；
3、检验项目200%定伸强度检验；
4、检验依据参照GB/T528-2009硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定；
5、检验结果1号拉伸强度5Mpa，观察无裂纹；2号拉伸强度2.5Mpa，观察无裂纹。检验二
1、检验单位铁道部产品质量监督检验中心金属化学检验站；
2、检验数量130X180X2(mm) I 块，110X200X2 (mm) I 块；3、检验项目60度镜面光泽度，附着力(划格试验)，漆膜颜色(与标准板色差)，人工气候老化(200h)后(附着力(划格试验)，漆膜颜色(样板人工气候老化前后色差)，60度镜面光泽度)；
4、检验依据GB/T1186.3-1989《涂膜颜色的测量方法第三部分色差计算》 GB/T9754-2007《色漆和清漆不含金属颜料的色漆漆膜之20°，60° ,85°镜面光泽
的测定》
GB/T9286-1998《色漆和清漆漆膜的划格试验》
GB/T1865-2009《色漆和清漆人工气候老化和人工辐射暴露滤过的疝弧辐射》
5、检验结果见表I:
权利要求
1.一种用于高速动车组间减阻装置上的橡胶胶囊材料，其特征在于以三元乙丙橡胶板为底材，在所述三元乙丙橡胶板的表面喷涂有改性聚氨酯油漆层。
2.根据权利要求I所述的用于高速动车组间减阻装置上的橡胶胶囊材料，其特征在于所述改性聚氨酯油漆层包括底漆层和面漆层，其中底漆层的厚度为20±5 μ m，面漆层的厚度为35±5μπι。
3.根据权利要求I所述的用于高速动车组间减阻装置上的橡胶胶囊材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤 (O烘烤将三元乙丙橡胶板置于烘烤炉中烘烤，烘烤温度为75 85°C，烘烤时间为25 35分钟； (2)打磨将烘烤后的三元乙丙橡胶板平放，打磨橡胶板的喷漆面至无反光状态； (3)预处理用高压喷枪吹除表面粉尘，然后用丁酮或二甲苯将橡胶板的喷漆面擦洗一遍，表干或用高压风吹干； (4)底漆喷涂在橡胶板的喷漆面喷涂20±5μ m的改性聚氨酯底漆，然后置于烘烤炉中烘烤，烘烤温度为130 140°C，烘烤时间为30 100分钟；烘烤后取出冷却至室温； (5)面漆喷涂打磨底漆漆面至侧光观察时表面无颗粒，用吸尘布擦拭表面粉尘，然后用高压空气吹去表面残留物，再在橡胶板的喷漆面喷涂35±5μπι的改性聚氨酯面漆，最后置于烘烤炉中烘烤，烘烤温度为130 140°C，烘烤时间为30 100分钟；烘烤后取出冷却至室温。
4.根据权利要求3所述的高速动车组间减阻装置上的橡胶胶囊材料的制备方法，其特征在于步骤(I)中，将多块三元乙丙橡胶板悬挂在小车上，三元乙丙橡胶板之间保持50 100 mm空隙，然后将小车推入烘烤炉中进行烘烤。
5.根据权利要求3所述的高速动车组间减阻装置上的橡胶胶囊材料的制备方法，其特征在于步骤(4)的喷涂处理在步骤(2)打磨处理后的6个小时内进行。
6.根据权利要求3所述的高速动车组间减阻装置上的橡胶胶囊材料的制备方法，其特征在于步骤(4)的底漆喷涂环境温度为5 25°C，相对湿度为< 70%。
7.根据权利要求3所述的高速动车组间减阻装置上的橡胶胶囊材料的制备方法，其特征在于步骤(5)的面漆喷涂环境温度为5 25°C，相对湿度为< 70%。
8.根据权利要求3所述的高速动车组间减阻装置上的橡胶胶囊材料的制备方法，其特征在于步骤(4)中改性聚氨酯底漆由主漆、固化剂和稀释剂调配而成，主漆与固化剂的重量比为10:3，主漆与稀释剂的体积比为2:1。
9.根据权利要求3所述的高速动车组间减阻装置上的橡胶胶囊材料的制备方法，其特征在于步骤(5)中改性聚氨酯面漆由主漆、固化剂和稀释剂调配而成，主漆与固化剂的重量比为10:7，主漆与稀释剂的体积比为2:1。
全文摘要
本发明公开了一种用于高速动车组间减阻装置上的橡胶胶囊材料，其特征在于以三元乙丙橡胶板为底材，在所述三元乙丙橡胶板的表面喷涂有改性聚氨酯油漆层。本发明还公开这种橡胶胶囊材料的制备方法。本发明产品利用新的工艺方法在三元乙丙橡胶板上喷涂改性聚氨酯漆，制备成的橡胶胶囊材料的抗挤压、抗击打、抗老化以及抗紫外线能力得到了很大的提升。经过试验验证，本发明材料制备的橡胶胶囊在通过小曲线半径，飞速颗粒击打以及紫外线的照射下仍能较好的保持其综合性能，大大提高了橡胶胶囊的寿命。
文档编号C08J7/04GK102617879SQ20121009445
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月1日 优先权日2012年4月1日
发明者孟晓斌 申请人:惟思得交通设备有限公司