一种改性天然橡胶桥梁支座材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及桥梁建筑工程领域，具体地说是一种改性天然橡胶桥梁支座材料及其 制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国交通工业的迅猛发展，各种大跨度桥梁、高速铁路不断涌现，因而对桥梁 支座的承载能力及其适应位移和转角能力的要求不断提高，开发和研究与之相适应的新型 桥梁支座显得非常重要。桥梁支座主要作用于桥梁上部结构的反应传递给桥梁台，同时完 成整体结构所需的水平位移、转角及变形，并起到一定减震作用。目前，行业内常用的制作 桥梁支座的材料优选为橡胶，如氯下橡胶、Ξ元乙丙橡胶、天然橡胶等。如CN103073753A公 开了一种桥梁隔震橡胶支座专用高阻尼橡胶材料，其原料包括:簇化下基橡胶、Ξ元乙丙橡 胶、环氧化天然橡胶、片状云母粉、纳米级石墨粉、有机改性蒙脱上、氧化锋、2-乙基乙酸锋、 硫横、过氧化苯甲酯、酪醒树脂、促进剂、防老剂、古马隆、憐酸Ξ甲苯醋、癸二酸二异辛醋、 硅烷偶联剂、棚酷化钻、马来酸单下醋二下基锡、硫代二丙酸二月桂醋、聚乙二醇。该材料具 有阻尼高、与骨架的结合性好、防护效果好等优点，但是其所用材料的价格昂贵，而且其物 理力学性能、耐候性及耐臭氧性老化性能均相对较差。因此，如何在保证良好物理力学性能 的提前下，研发低成本、耐候性、耐臭氧老化W及减震高阻尼的桥梁支座材料是行业内厂家 争相研究的课题。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的就是提供一种橡胶桥梁支座材料及其制备方法，W解决现有橡胶桥 梁支座材料原料成本较高、物理力学性能较差、耐臭氧、耐天候老化W及减震高阻尼性能较 差问题。
[0004] 本发明的目的是通过W下技术方案实现的：一种改性天然橡胶桥梁支座材料，包 括W下重量份比的组分:C阳橡胶40-65份、天然橡胶45-55份、祗締酪醒树脂1.5-4份、TM- 800.3-0.6 份、轻质氧化儀 4-6 份、炭黑 28-32 份、 HFR-3000 25-35 份、邻苯二甲酸二辛醋 3-6份、硬脂酸领2.5-3.5份、氧化锋3-4份、硬脂酸0.5-1.5份、石蜡0.5-1.5份、受阻酪8- 12份、过氧化二异丙苯3-5份、硅烷偶联剂KH-570 1.5-5份、硫横0.5-1.5份。
[0005] 本发明提供的材料中所述CPE橡胶优选为CPE-140B;所述天然橡胶优选为NR-烟片 3#;所述受阻酪优选为受阻酪0A-60;所述炭黑为炭黑N550。
[0006] 更优选地，本发明提供的橡胶桥梁支座材料，包括W下重量份比的组分:CPE-140B 50份、NR-烟片3# 50份、祗締酪醒树脂1.5份、橡胶脱模剂TM-80 0.5份、轻质氧化儀5份、炭 黑N550 30份、HFR-3000 30份、邻苯二甲酸二辛醋5份、硬脂酸领3份、氧化锋3份、硬脂酸1 份、石蜡1份、受阻酪40-60 10份、过氧化二异丙苯3.5、硅烷偶联剂邸-570 1.5份、硫横 0.9 份。
[0007] 本发明还提供了一种改性天然橡胶桥梁支座材料的制备方法，包括W下步骤： (a) 按照所述的比例配方称取各组分:C阳橡胶40-65份、天然橡胶45-55份、祗締酪醒 树脂2-4份、TM-80 0.3-0.6份、轻质氧化儀4-6份、炭黑28-32份、HFR-3000 25-35份、邻苯 二甲酸二辛醋3-6份、硬脂酸领2.5-3.5份、氧化锋3-4份、硬脂酸0.5-1.5份、石蜡0.5- 1.5份、受阻酪8-12份、过氧化二异丙苯3-5份、硅烷偶联剂KH-570 1.5-5份、硫横0.5-1.5 份； (b) 将HFR-3000和硅烷偶联剂KH-570置于揽拌机内，加热至60-85°C下揽拌4-8min，排 料后堆放1.5-2.化，得改性HFR-3000; (C)将C阳橡胶置于加热型开炼机上，在80-90°C下进行塑化，塑化完毕后依次加入改性 HFR-3000、轻质氧化儀、硬脂酸领、石蜡，混炼均匀，得CPE混炼母料； (d)将天然橡胶置于加热加压式密炼机上，在80-100°C下进行塑炼四次，塑炼完毕后依 次加入祗締酪醒树脂、氧化锋、硬脂酸和TM-80，混炼均匀后，加入所述CPE混炼母料，在80- 90°C下进行合炼，混炼均匀后加入受阻酪、炭黑和邻苯二甲酸二辛醋，在150-160°C下密炼 5-7min，排料，自然降至室溫;再置于60-80°C的开炼机上，依次加入过氧化二异丙苯和硫横 进行混炼，薄通打Ξ角包，均匀后下片，即得橡胶桥梁支座材料。
[0008] 本发明提供的制备方法中步骤(a)所述C阳橡胶优选为CPE-140B，所述天然橡胶优 选为NR-烟片3#，所述受阻酪优选为受阻酪0A-60,所述炭黑为炭黑N550。
[0009] 本发明采用了特定的原料及原料比例，通过工艺中原料的改性及特定的添加顺序 制备了一种性能优异的改性橡胶桥梁支座材料。该材料利用了改性氯化聚乙締橡胶及改性 HFR-3000材料，大大降低了生产成本，其生产成本仅为现有技术中橡胶桥梁支座材料的四 分之Ξ，同时，通过检验，该材料具有强度高、弹性好、抗撕裂、耐曲晓等良好的物理力学性 能，尤其较现有材料具有更为突出的耐溶剂性、高耐磨、耐臭氧、耐天候老化、减震和高阻尼 等特性，并与钢板贴合具有更强的粘接强度。本发明能够在保证材料具有良好物理力学性 能的前提下，实现了低成本、高耐磨、耐臭氧、耐天候老化、减震和高阻尼等优异性能；其制 备方法简单、灵活方便、操作性好、适于工业生产及推广应用。
【具体实施方式】
[0010] 下面实施例用于进一步详细说明本发明，但不W任何形式限制本发明。
[00川实施例1 (1) 称取CPE-140B 40kg、NR-烟片3# 4化g、祗締酪醒树脂1.化g、橡胶脱模剂TM-80 0.3kg、轻质氧化儀4kg、炭黑N550 3化g、HFR-3000 2化g、邻苯二甲酸二辛醋3kg、硬脂酸领 2.化g、氧化锋3kg、硬脂酸0.化g、石蜡0.化g、受阻酪A0-60 8kg、过氧化二异丙苯3kg、硅烷 偶联剂KH-570 1.81^、硫横0.化邑； (2) 将HFR-3000和硅烷偶联剂KH-570置于揽拌机内，加热至60°C下揽拌8min，排料后堆 放1.化，得改性HFR-3000; (3) 将C阳-140B置于加热型开炼机上，设置漉距为0.8mm在80°C下进行塑化13min，塑化 完毕后依次加入改性HFR-3000、轻质氧化儀、硬脂酸领、石蜡，混炼均匀，得CPE混炼母料； (4) 将天然橡胶NR-烟片3#置于加热加压型密炼机上，设置漉距为1mm在80°C下进行塑 炼18min，塑炼完毕后依次加入祗締酪醒树脂、氧化锋、硬脂酸和TM-80,混炼均匀后，加入所 述C阳混炼母料，在80°C下进行混炼13min，均匀后加入受阻酪A0-60、炭黑N550和邻苯二甲 酸二辛醋，在150°C下混炼7min，排料，自然降至室溫;得胶料； (5 )将所述胶料置于开炼机上，设置漉距为1.0mm在60°C下进行混炼，依次加入过氧化 二异丙苯和硫横，薄通打Ξ角包6次，均匀后下片，停放16小时待用，得橡胶桥梁支座材料。 [0012]实施例2 (1) 称取CPE-140B 50kg、NR-烟片3# 50kg、祗締酪醒树脂1.化g、橡胶脱模剂TM-80 0.化g、轻质氧化儀化g、炭黑N550 30kg、HFR-3000 30kg、邻苯二甲酸二辛醋化g、硬脂酸领 3kg、氧化锋3kg、硬脂酸1kg、石蜡化g、受阻酪A0-60 10kg、过氧化二异丙苯3.化g、硅烷偶联 剂KH-570 1.8kg、硫横 0.9kg; (2) 将HFR-3000和硅烷偶联剂KH-570置于揽拌机内，加热至75°C下揽拌6min，排料后堆 放化，得改性HFR-3000; (3) 将C阳-140B置于加热型开炼机上，设置漉距为1mm在85°C下进行塑化15min，塑化完 毕后依次加入改性HFR-3000、轻质氧化儀、硬脂酸领、石蜡，混炼均匀，即得CPE混炼母料； (4) 将天然橡胶NR-烟片3#置于加热加压型密炼机上，设置漉距为1. 1mm在95°C下进行 塑炼20min，塑炼完毕后依次加入祗締酪醒树脂、氧化锋、硬脂酸和TM-80,混炼均匀后，加入 所述WE混炼母料，在85°C下进行合炼15min，均匀后加入受阻酪A0-60、炭黑N550和邻苯二 甲酸二辛醋，在155°C下混炼6min，排料，自然降至室溫，得胶料； (5) 将所述胶料置于开炼机上，设置漉距为1.3mm在80°C下进行混炼，依次加入过氧化 二异丙苯和硫横，薄通打Ξ角包6次，均匀后下片，停放16小时待用，得橡胶桥梁支座材料。 [001引实施例3 (1) 称取CPE-140B 65kg、祗締酪醒树脂4kg、NR-烟片3# 55kg、橡胶脱模剂TM-80 0.化g、轻质氧化儀化g、炭黑N550 3化g、HFR-3000 3化g、邻苯二甲酸二辛醋化g、硬脂酸领 3.化g、氧化锋4kg、硬脂酸1.化g、石蜡1.化g、受阻酪A0-60 1化g、过氧化二异丙苯化g、硅烷 偶联剂KH-570 1.81^、硫横1.化邑； (2) 将HFR-3000和硅烷偶联剂KH-570置于揽拌机内，加热至85°C下揽拌4min，排料后堆 放2.化，得改性HFR-3000; (3) 将C阳-140B置于加热型开炼机上，设置漉距为0.9mm在90°C下进行塑化14min，塑化 完毕后依次加入改性HFR-3000、轻质氧化儀、硬脂酸领、石蜡，混炼均匀，即得CPE混炼母料； (4) 将天然橡胶NR-烟片3#置于加热加压型密炼机上，设置漉距为1.2mm在90°C下进行 塑炼22min，塑炼完毕后依次加入祗締酪醒树脂、氧化锋、硬脂酸和TM