專利名稱：用于動車組列車上的環保型耐油阻尼減震、阻燃襯墊材料的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種供設備聯接用的襯墊材料，更具體的說，是有關用于動車組列車上的環保型耐油阻尼減震、阻燃襯墊材料。
背景技術：
一般，傳統的設備聯接處的襯墊材料均采用石棉橡膠板材料，但是石棉對人體有害，變形大，又不具備耐油、減震、阻燃的特性，因此這種含有石棉的橡膠板制成的襯墊材料應用于以較高速度運行的動車組列車等設備安裝聯接處，是不符合其工作的技術要求的，例如隨著使用時間的增加，使用石棉橡膠板的襯墊材料的設備聯接處將會出現震動和噪音的慢慢增大，有的襯墊材料局部或全部起燃而燒損的現象，以致會使襯墊材料很快被損壞。如此，這種襯墊材料就需要經常維護或更換，從而影響列車正常運行并增加維修費用。
發明內容
本發明的目的是為克服上述動車組列車等設備使用石棉橡膠襯墊材料的缺陷而提供一種可較好用于動車組列車上的環保型耐油阻尼減震、阻燃襯墊材料。為實現上述目的，本發明提供一種用于動車組列車上的環保型耐油阻尼減震、阻燃襯墊材料的組成及其重量百分為
纖維5 - 36%
橡膠8 - 20%
填充劑15 — 42%
阻燃劑30% - 70%
偶聯劑O. 3 — 8%
配合劑O. 8——6%
活化劑O. 5% — 2%
其中，所述纖維為芳綸漿柏纖維或由聚酰胺芳綸纖維和玻璃纖維組成；后者的聚酰胺芳綸纖維和玻璃纖維的組成比芳綸漿柏纖維為12 - 92%、玻璃纖維為8 - 88%。所述芳綸漿柏纖維是作為橡膠增強材料的核心成分，少于12%則強度太低，高于92%成本太高并且若不能均勻分散會影響產品質量；所述的玻璃纖維含量少于8%則失去使用意義，多于88%則使材料密度過高而使制成襯墊材料硬脆，影響減震阻尼效果。所述橡膠是腈類橡膠，主要包括丁腈橡膠。在另一較佳實施例中，所述橡膠包括腈類橡膠和天然橡膠，其中，所述天然橡膠占橡膠總量的3-10%，其余為腈類橡膠。因為橡膠是 作為彈性粘接核心材料，在所述橡膠含量8 - 20%中，少于8%則會強度和彈性不足而影響產品使用性能，大于20%則造成材料蠕變過大達不到質量要求。所述填充劑為高嶺土和/或碳酸鈣，所述阻燃劑為氫氧化鋁，例如所述高嶺土和氫氧化鋁作為橡膠填充料和阻燃材料，將提高材料密度和抗蠕變性能。填充劑和阻燃劑含量不能太少和太多，太少了無法填充纖維與橡膠的空隙，而使產品失去應有性能，太多了則導致材料達不到彈性要求或無法成型，因此應該在阻燃要求的前提下適當調整兩者的比例。所述偶聯劑是硅烷偶聯劑，其用量為襯墊材料總量的O. 3 - 8%。它是用作纖維材料、填料和橡膠的交聯劑，以提高產品的良好分散和錨接力。少于O. 3%則效果不明顯，高于8%則會使材料表面失去應有性能。配合劑為硫化劑、抗氧化劑、著色劑，含量為產品總量的0.8 — 6%。這里，所使用的硫化劑與一般的橡膠產品常用的物質和數量差別不大，包括硫磺、促進劑、氧化鋅。所述著色劑包括鈦青綠、碳黑；而抗氧化劑一般為橡膠防老化劑。這里，以襯墊材料總量計，硫化劑含量為O. 2 — 2. 8%，抗氧化劑用量為O. 1-0. 2%。著色劑含量為O. 5 一 3%。對于著色劑而言，其加入量少于O. 5%則不起著色作用，多于3%則得不到應要的色彩。此外，按照配合劑的組成并以重量百分組成比形式可表示為
硫化劑6-84%
抗氧化劑3-6%
其余為著色劑所述活化劑是鈦酸酯類，它包括正鈦酸丁酯、正鈦酸乙酯、正鈦酸四異丙酯或它們的組合，其用量為O. 5% - 2%，其核心是把高嶺土表面活化后與橡膠有效結合。活化劑含量少于O. 5%不起不到活化作用，多于2%則影響材料性能。在另一較佳實施例中，所述活化劑包括聯苯胺磺和鈦酸酯類，所述聯苯胺磺占活化劑總量的20-30%，其余為鈦酸酯類，以對高嶺土填料進行表面活化處理。本發明襯墊材料的制作工藝包括經飛刀式高速造粒機對纖維預開松、橡膠塑練預分解、經犁耙式混料，在線壓力8噸以上冷、熱輥輥壓成型，再在熱輥壓或平板硫化二次硫化等制備取得，取得有阻尼減震和阻燃性能的襯墊材料。纖維預開松經飛刀式高速造粒開松，必須達到開松要徹底，用肉眼觀察芳綸漿柏纖維無結團現象，
橡膠經塑練預分解是將高嶺土，碳酸鈣，氫氧化鋁，合成橡膠，天然橡膠，硫磺、促進劑、氧化鋅等橡膠硫化劑和鈦青綠、碳黑等著色劑白均勻混合。犁耙式混料是要求混料要均勻，不得有生料存在，否則就得不到所想的產品質量，其中包括作為偶聯劑的硅烷偶聯劑對纖維材料、填料和橡膠的交聯作用和所述鈦酸酯類和/或聯苯胺磺對高嶺土表面涂履，提高錨接力的活化作用。然后，成張的襯墊材料是在冷熱輥軋上成型和熱輥壓和/或平板二次硫化取得。所述的冷熱輥軋的成型輥成型采用線壓力8-10噸以上，所述熱輥壓或平板成張機硫化制備過程是要求成張機的成型大輥和小輥的溫度分別保持在溫度100--130°C (視產品配方而調整)、大小輥間的線壓力為8-10噸情況下進行，壓力低于8噸則材料會松散，高于10噸則材料密度過高。平板硫化是二次，硫化的溫度/時間/壓力；溫度125-145°C，壓力80-110 k g / m2,有效時間8—30分鐘，壓力和時間可視產品厚度而適當增加或降低，取得有阻尼減震和阻燃性能的襯墊材料，滿足動車組等設備按裝連接處的減震阻燃襯特性的墊材料。本發明重要的是用芳綸漿柏纖維替代石棉纖維，解決了生產過程和動車組列車等設備聯接襯墊在使用過程對人體的危害，并提供符合動車組列車等設備安裝聯接處需要的、有著良好減震和阻燃性能的襯墊材料，同時，因本發明采用了聯苯胺磺、鈦酸脂對芳綸纖漿柏纖維、玻纖、氫氧化鋁、高嶺土、碳酸鈣、橡膠等材料的表面涂履錨接技術，使產品成型后有著良好的強度和耐液性，耐熱性，以保證阻燃減震性能，因此它既可用于動車組設備安裝聯接襯墊，又可以作為有阻燃要求的密封材料使用。
具體實施例方式實施例一
襯墊材料的組成及其重量百分為如下
纖維18%
橡膠14% 填充劑20%
阻燃劑40%
偶聯劑3%
配合劑4%
活化劑I %
上述實施例一襯墊材料的制造工藝的步驟如下
步驟I，纖維預開松和混合，首先，把芳綸漿柏纖維和玻璃纖維以3:2(即60%和40%)的重量比例加入到造粒機中進行造粒開松，經過30分鐘至I小時時間的加工后，得到無結團的蓬松的開松纖維；接著，把開松的纖維與填充劑和阻燃劑一起加到攪拌機中充分地進行攪拌混合，形成纖維填充混合料。上述纖維填充混合料包括高嶺土和碳酸鈣并以4:1的重量比例加以稱量配料。步驟2，橡膠塑練預分解和犁耙式混料，是以常規方式對橡膠進行塑練使橡膠可塑化、均勻化；然后，將步驟I得到的纖維填充混合料和經塑練的橡膠放在一起并加入甲苯溶劑(外加)作犁耙式混料，經過一定時間的混合，成為均勻的混合料后，在該混合料中加入偶聯劑、配合劑和活化劑并進行再混合，得到襯墊材料的凝聚狀混合坯料，移送到成張機熱輥包復形成的板坯。在上述混合料的配合劑中，含有硫磺、促進劑和氧化鋅的硫化劑占配合劑總量50%、抗氧化劑占總量I. 4%、其余為含有鈦青綠和碳黑的著色劑。活化劑包括聯苯胺磺和鈦酸酯類，其中，聯苯胺磺占活化劑總量的25%，其余為鈦酸酯類，以實現高嶺土填料表面的活化處理。偶聯劑采用硅烷偶聯劑，將對纖維材料、填料和橡膠產生交聯作用。步驟3，襯墊材料的成張的板坯是在線壓力10噸冷熱輥上培復成型，成型大輥溫度為120°C ±5°C和小輥的溫度控制在25°Cmm以下，再通過熱輥壓和/或平板機二次加熱硫化取得。平板硫化的溫度135°C ±2°C，壓力100kg/ m 2，有效時間20-25分鐘。平板成張機硫化是二次硫化，經過以上制造工藝加工的襯墊材料各項性能的測試結果見不于表I。此外，還可包括一附加的步驟，對于厚度超過尺寸規格要求的襯墊材料,還能通過熱輥壓或平板成張機使兩張板坯粘結而復合成一張。表I環保型耐油、阻尼減震、阻燃襯墊材料主要物理性能
權利要求
1.一種用于動車組列車上的環保型耐油阻尼減震、阻燃襯墊材料，其組成及重量百分為 纖維5 — 36% 橡膠8 一 20% 填充劑15 — 42% 阻燃劑30% — 70% 偶聯劑O. 3 — 8% 配合劑O. 8 — 6% 活化劑O. 5% — 2%ο
2.如權利要求I所述的環保型耐油阻尼減震、阻燃襯墊材料，其特征在干， 所述纖維由芳綸漿柏纖維和玻璃纖維組成； 所述橡膠是腈類橡膠； 所述填充劑為高嶺土和/或碳酸鈣； 所述阻燃劑為氫氧化鋁； 所述偶聯劑是硅烷偶聯劑； 所述配合劑由硫化劑、抗氧化劑、著色劑組成； 所述活化劑是鈦酸酯類。
3.如權利要求2所述的環保型耐油阻尼減震、阻燃襯墊材料，其特征在于，所述腈類橡膠為丁腈橡膠。
4.如權利要求I所述的環保型耐油阻尼減震、阻燃襯墊材料，其特征在于，所述纖維組成中其組成比芳綸漿柏纖維為12 — 92%、玻璃纖維為8 一 88%。
5.如權利要求I所述的環保型耐油阻尼減震、阻燃襯墊材料，其特征在于，所述橡膠包括腈類橡膠和天然橡膠，其中，所述天然橡膠占橡膠總量的3-10%，其余為腈類橡膠。
6.如權利要求5所述的環保型耐油阻尼減震、阻燃襯墊材料，其特征在于，所述腈類橡膠為丁腈橡膠。
7.如權利要求I所述的環保型耐油阻尼減震、阻燃襯墊材料，其特征在于，所述活化劑包括聯苯胺磺和鈦酸酯類，所述占活化劑總量的20-30%，其余為鈦酸酯類。
8.如權利要求2所述的環保型耐油阻尼減震、阻燃襯墊材料，其特征在于，所述硫化劑包括硫磺、促進劑、氧化鋅。
9.如權利要求2所述的環保型耐油阻尼減震、阻燃襯墊材料，其特征在于，所述著色劑包括鈦青綠和/或碳黑。
10.如權利要求I或7所述的環保型耐油阻尼減震、阻燃襯墊材料，其特征在于，所說鈦酸酯類包括正鈦酸丁酷、正鈦酸こ酷、正鈦酸四異丙酯或它們之中的ニ種或ニ種以上的組ムロ ο
全文摘要
一種用于動車組列車上的環保型耐油阻尼減震、阻燃襯墊材料，其組成及重量百分為纖維5－36%、橡膠8－20%、填充劑15－42%、阻燃劑30%－70%、偶聯劑0.3－8%、配合劑0.8－6%、活化劑0.5%－2%，本發明采用芳綸漿粕纖維替代石棉纖維，解決了在生產過程和動車組列車等設備聯接襯墊的使用過程中對人體的危害，并提供符合動車組列車等設備安裝聯接處需要的、有著良好減震和阻燃性能的襯墊材料，同時在產品成型后有著良好的強度、耐液性，耐熱性，以保證阻燃減震性能，因此它既可用于動車組設備安裝聯接襯墊，又可以作為其它有阻燃要求的密封材料使用。
文檔編號C08L77/10GK102675700SQ20111006137
公開日2012年9月19日 申請日期2011年3月15日 優先權日2011年3月15日
發明者姚志海, 施中堂 申請人:施中堂