一种铁轨减震垫板及其制备方法
【专利摘要】本发明提供一种铁轨减震垫板及其制备方法。所述铁轨减震垫板其按重量份数主要由如下原料制备得到：TPU颗粒40～60份、硅橡胶10～29份、丁苯橡胶20～40份、白炭黑20～30份、偶联剂1～5份、交联剂2～3份以及引发剂1～3份。本发明利用上述含量的苯酚树脂、硅橡胶和丁苯橡胶之间的协同效应，使得得到的铁轨减震垫板具有良好的机械性能、减震以及缓冲效果，并且具有优异的耐油性、耐候性和绝缘性能。
【专利说明】一种铁轨减震垫板及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种铁轨减震垫板及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 我国正在进行大规模的客运专线及高速铁路建设，到2020年将建成客运专线1万 多公里，形成"四横四纵"的客运专线骨架，建成环渤海海圈、长三角和珠三角地区的高速铁 路2000多公里。随着人们对列车行驶速度要求的不断提高，如何解决车辆行驶过程中引起 的震动和冲击成为一个非常关键的问题。
[0003] 为了减小震动、降低噪音，新型扣件系统在铁垫板下设计了弹性垫板，是高速铁路 扣件系统中的关键弹性元件，对整个扣件系统的刚度、疲劳性能以及综合性能起决定性作 用。
[0004] 硅橡胶分子主链由硅原子和氧原子交替组成硅氧键，硅氧键键能比一般橡胶 碳-碳结合键能大得多，硅氧键成螺旋形构型，分子链柔性大（比碳-碳键或硅-碳键大）， 这些结构特征使它的硫化胶柔软而富有优异的弹性。当温度改变时，分子之间的作用力改 变很小，所以它的各种性能，尤其是弹性变化很小，而一般橡胶的弹性变化大是由于温度降 低后分子间作用力大为增强的缘故。此外，硅橡胶还具有优异的耐油、耐高低温、耐老化及 绝缘性能。硅橡胶的缺点是机械性能比较差，尤其是拉伸强度低，因此，长期以来，人们不选 择硅橡胶作为弹性垫板的主体材料。
[0005] CN 102618038 A公开了一种铁路轨道减震用弹性垫板及其制作方法。本发明所 述弹性垫板由下述原材料按质量份计组成：硅橡胶100份、补强剂25?70份、结构控制剂 1?6份、硫化剂0. 5?3份。该发明选用具有优异弹性的硅橡胶作为主体材料，通过混炼、 硫化成型等加工工艺，制备了一种具有优异疲劳性能和较低静态刚度的橡胶垫板，该发明 具备如下性能：1.高弹性、低静态刚度。2.优异的疲劳性能（按"客运专线扣件系统暂行 技术条件"规定，通过了 300万次疲劳试验）。3.具备良好的耐油性、耐天候老化性和绝缘 性能，起到了良好的减震、缓冲作用，提高了高速列车乘坐舒适性和安全性。但是，由于该发 明采用的主体橡胶为硅橡胶，机械性能较差。
【发明内容】
[0006] 针对已有技术的问题，本发明的目的之一在于提供一种铁轨减震垫板，其按重量 份数主要由如下原料制备得到：
[0007] TPU颗粒 40?60份 硅橡胶 10?29份 丁苯橡胶 20?40份 白炭黑 20?30份 偶联剂 1?5份 交联剂 2?3份 引发剂 1?3份。
[0008] 所述TPU颗粒的含量例如为41份、42份、43份、44份、45份、46份、47份、48份、49 份、50份、51份、52份、53份、54份、55份、56份、57份、58份或59份。
[0009] 所述硅橡胶的含量例如为11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19 份、20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份工艺28份。
[0010] 所述丁苯橡胶的含量例如为21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29 份、30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份或者39份。
[0011] 所述白炭黑的含量例如为20. 5份、21份、21. 5份、22份、22. 5份、23份、23. 5份、 24 份、24. 5 份、25 份、25. 5 份、26 份、26. 5 份、27 份、27. 5 份、28 份、28. 5 份、29 份或者 29. 5 份。
[0012] 本发明利用上述含量的TPU颗粒、硅橡胶和丁苯橡胶之间的协同效应，使得得到 的铁轨减震垫板具有良好的机械性能、减震以及缓冲效果，并且具有优异的耐油性、耐候性 和绝缘性能，解决了已有的采用硅橡胶作为主体部分的机械性能差的问题。
[0013] 优选地，所述铁轨减震垫板，其按重量份数主要由如下原料制备得到：
[0014] TPU颗粒 40?58份 硅橡胶 10?25份 丁苯橡胶 20?35份 白炭黑 20?28份 偶联剂 1?5份 交联剂 2?3份 引发剂 1?3份。
[0015] 优选地，所述铁轨减震垫板，其按重量份数主要由如下原料制备得到：
[0016] TPU颗粒 40?56份 硅橡胶 10?20份 丁苯橡胶 20?30份 白炭黑 20?26份 偶联剂 1?5份
[0017] 交联剂 2?3份 引发剂 1?3份。
[0018] 优选地，所述引发剂为过氧化二苯甲酰。
[0019] 优选地，原料还包括活性剂，所述活性剂为硬脂酸锌或/和硬脂酸镁。
[0020] 优选地,所述原料还包括陶土，其含量为1?5重量份。
[0021] 本发明的目的之二在于提供一种如上所述的铁轨减震垫板的制备方法，所述方法 包括如下步骤：
[0022] 将各组分混合均匀后，经挤出机挤出，得到铁轨减震垫板。
[0023] 与已有技术相比，本发明具有如下有益效果：
[0024] 本发明利用上述含量的TPU颗粒、硅橡胶和丁苯橡胶之间的协同效应，使得得到 的铁轨减震垫板具有良好的机械性能、减震以及缓冲效果，并且具有优异的耐油性、耐候性 和绝缘性能。
【具体实施方式】
[0025] 下面通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0026] 实施例1
[0027] -种铁轨减震垫板，其按重量份数主要由如下原料制备得到：
[0028] TPU颗粒 40份 硅橡胶 10份 丁苯橡胶 20份 白炭黑 20份 偶联剂 1份 交联剂 2份 引发剂 1份。
[0029] 所述引发剂为过氧化二苯甲酰。
[0030] 原料还包括活性剂，所述活性剂为硬脂酸锌或/和硬脂酸镁。
[0031] 所述原料还包括陶土，其含量为1重量份。
[0032] 如上所述的铁轨减震垫板的制备方法，所述方法包括如下步骤：
[0033] 将各组分混合均匀后，经挤出机挤出，得到铁轨减震垫板。
[0034] 实施例2
[0035] -种铁轨减震垫板，其按重量份数主要由如下原料制备得到：
[0036] TPU颗粒 60份 硅橡胶 29份 丁苯橡胶 40份 白炭黑 30份 偶联剂 5份 交联剂 3份 引发剂 3份。
[0037] 所述引发剂为过氧化二苯甲酰。
[0038] 原料还包括活性剂，所述活性剂为硬脂酸锌或/和硬脂酸镁。
[0039] 所述原料还包括陶土，其含量为5重量份。
[0040] 如上所述的铁轨减震垫板的制备方法，所述方法包括如下步骤：
[0041] 将各组分混合均匀后，经挤出机挤出，得到铁轨减震垫板。
[0042] 实施例3
[0043] 一种铁轨减震垫板，其按重量份数主要由如下原料制备得到：
[0044] TPU颗粒 50份 硅橡胶 20份
[0045] 丁苯橡胶 30份 白炭黑 25份 偶联剂 3份 交联剂 2份 引发剂 2份。
[0046] 所述引发剂为过氧化二苯甲酰。
[0047] 原料还包括活性剂，所述活性剂为硬脂酸锌或/和硬脂酸镁。
[0048] 所述原料还包括陶土，其含量为3重量份。
[0049] 如上所述的铁轨减震垫板的制备方法，所述方法包括如下步骤：
[0050] 将各组分混合均匀后，经挤出机挤出，得到铁轨减震垫板。
[0051] 实施例4
[0052] -种铁轨减震垫板，其按重量份数主要由如下原料制备得到：
[0053] TPU颗粒 45份 硅橡胶 24份 丁苯橡胶 35份 白炭黑 24份 偶联剂 2份 交联剂 3份 引发剂 2.5份。
[0054] 所述引发剂为过氧化二苯甲酰。
[0055] 原料还包括活性剂，所述活性剂为硬脂酸锌或/和硬脂酸镁。
[0056] 所述原料还包括陶土，其含量为1?5重量份。
[0057] 如上所述的铁轨减震垫板的制备方法，所述方法包括如下步骤：
[0058] 将各组分混合均匀后，经挤出机挤出，得到铁轨减震垫板。
[0059] 实施例5
[0060] 一种铁轨减震垫板，其按重量份数主要由如下原料制备得到：
[0061] TPU颗粒 55份 硅橡胶 15份 丁苯橡胶 28份 白炭黑 25份 偶联剂 3份 交联剂 2份 引发剂 2份。
[0062] 所述引发剂为过氧化二苯甲酰。
[0063] 原料还包括活性剂，所述活性剂为硬脂酸锌或/和硬脂酸镁。
[0064] 所述原料还包括陶土，其含量为2重量份。
[0065] 如上所述的铁轨减震垫板的制备方法，所述方法包括如下步骤：
[0066] 将各组分混合均匀后，经挤出机挤出，得到铁轨减震垫板。
[0067] 对比例1
[0068] 其余与实施例1相同，除TPU颗粒35份外。
[0069] 对比例2
[0070] 其余与实施例1相同，除TPU颗粒65份外。
[0071] 对比例3
[0072] 其余与实施例1相同，除硅橡胶30份以外。
[0073] 对比例4
[0074] 其余与实施例1相同，除硅橡胶9份以外。
[0075] 对比例5
[0076] 其余与实施例1相同，除丁苯橡胶15份外。
[0077] 对比例6
[0078] 其余与实施例1相同，除丁苯橡胶45份外。
[0079] 对比例7
[0080] 其余与实施例1相同，除不含有硅橡胶。
[0081] 对比例8
[0082] 其余与实施例1相同，除不含有丁苯橡胶。
[0083] 对比例9
[0084] 对比例9为CN 102618038 A的实施例1。
[0085] 将上述各实施例和对比例获得的原料制成实验垫板，用现有的垫板作为对照，以 行业标准或国家标准中的测量方法测定系列参数。
[0086] 表 1
[0087]
【权利要求】
1. 一种铁轨减震垫板，其特征在于，其按重量份数主要由如下原料制备得到： TPU颗粒 40?60份 硅橡胶 10?29份 丁苯橡胶 20?40份 白炭黑 20-30份 偶联剂 1?5份 交联剂 2?3份 引发剂 1?3份。
2. 如权利要求1所述的铁轨减震垫板，其特征在于，其按重量份数主要由如下原料制 备得到： TPU颗粒 40?58份 硅橡胶 10?25份 丁苯橡胶 20?35份 白炭黑 20?28份 偶联剂 1?5份 交联剂 2?3份 引发剂 1?3份。
3. 如权利要求1或2所述铁轨减震垫板，其特征在于，其按重量份数主要由如下原料制 备得到： TPU颗粒 40?56份 硅橡胶 10?20份 丁苯橡胶 20?30份 白炭黑 20?26份 偶联剂 1?5份 交联剂 2?3份 引发剂 1?3份。
4. 如权利要求1-3之一铁轨减震垫板，其特征在于，所述引发剂为过氧化二苯甲酰。
5. 如权利要求1-4之一所述铁轨减震垫板，其特征在于，原料还包括活性剂，所述活性 剂为硬脂酸锌或/和硬脂酸镁。
6. 如权利要求1-5之一所述铁轨减震垫板，其特征在于，所述原料还包括陶土，其含量 为1?5重量份。
7. -种如权利要求1-6之一所述的铁轨减震垫板的制备方法，其特征在于，所述方法 包括如下步骤： 将各组分混合均匀后，经挤出机挤出，得到铁轨减震垫板。
【文档编号】C08K3/34GK104194317SQ201410480066
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月18日 优先权日:2014年9月18日
【发明者】何健雄, 王一良 申请人:东莞市雄林新材料科技股份有限公司, 东莞市吉鑫高分子科技有限公司