一种耐久型橡胶支座的制作方法

1.本实用新型属于桥梁/建筑支座技术领域，具体的讲涉及一种耐久型橡胶支座。


背景技术：

2.橡胶支座是指用以支承容器或设备的重量，并使其固定于一定位置的支承部件，还要承受操作时的振动与地震载荷。在20世纪50年代，橡胶支座开始使用在桥梁上，与金属或混凝土支座相比，橡胶支座具有结构简单、加工制作容易、造价低、建筑高度小、安装方便等优点，同时兼具减震、隔振、变形量大等可靠性能，在桥梁建设中得到广泛应用，其中板式橡胶支座应用最为普遍。
3.板式橡胶支座在实际使用中由于如下原因会导致其病害产生： 一是设计选型不合理；二是施工质量差；三是养护管理不善；四是橡胶支座的老化；五是部分生产企业所制作的橡胶支座的产品质量差。板式橡胶支座在贮存和使用中会受日照、氧、臭氧、射线、生物和机械等各种因素的影响，老化、损坏是橡胶支座在这些因素的综合作用下不可避免的物理－化学过程，这一过程会导致板式橡胶支座性能的劣化，终丧失使用功能。从生产角度进行控制，需要不断提高橡胶支座的耐老化性能，增强其耐久度。
4.根据新修订的《公路桥梁板式橡胶支座》(jt/t4
‑
2019)要求，用于公路桥梁的板式橡胶支座的使用寿命应不低于15年，这就对橡胶支座的生产企业提出了更大的挑战。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的就是提供一种显著增强橡胶支座耐候性能，提高支座本体抗腐蚀、抗老化、使用寿命长的耐久型橡胶支座。
6.为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：
7.一种耐久型橡胶支座，其特征在于：包括由橡胶基体以及间隔设置在橡胶基体内的若干层钢板构成的橡胶支座主体，所述橡胶支座主体的橡胶表层设置有保护涂层结构。
8.构成上述一种耐久型橡胶支座的附加技术特征还包括：
9.——所述的保护层结构为lord hpc
‑
5b、lord hpc
‑
5c涂料或氟碳惰性涂料构成；
10.——所述氟碳涂料为水性氟碳涂料或ptee涂料；
11.——由所述的保护涂层结构的厚度为20至30μm；
12.——所述橡胶支座主体包括板式橡胶支座、四氟滑板式橡胶支座、高阻尼橡胶支座、铅芯橡胶支座或天然橡胶支座；
13.——所述橡胶支座主体包括上支座板、下支座板和/或围板，所述上支座板、下支座板、围板的表面设置防腐涂层，所述防腐涂层包括熔融结合环氧粉末涂料；
14.——所述防腐涂层的厚度在300～500μm之间。
15.本实用新型所提供的一种耐久型橡胶支座同现有技术相比，具有以下优点：其一，由于该橡胶支座的橡胶表层设置lord hpc
‑
5b、lord hpc
‑
5c涂料或氟碳涂料构成的保护层，在支座本体外表面形成氟树脂的保护膜，由于在氟树脂大分子链中f
‑
c键的存在，使得
氟树脂为基料配成的氟碳涂料具有超耐气候抗老化性、超耐化学腐蚀性等优异性能，使用寿命长达20年，其稳定性也比现有的聚氨酯、有机硅、丙烯酸树脂涂料优越，从而提高了橡胶支座的耐久性能，延长使用寿命，增强了桥梁支座的运行安全；其二，氟碳涂料形成的保护层具有较低的表面能，较小的摩擦系数(0.15
‑
0.17)，较好的疏水性(吸水率＜5%)且斥油，表面灰尘可通过雨水自洁，不会粘尘结垢，防污性好，免维护，于橡胶支座表面具有其优良牢固的附着力；其三，lord hpc
‑
5b、lord hpc
‑
5c优选为单组分室温固化氢化丁腈橡胶（hnbr）涂料，具有稳固的粘性和优异的机械特性，该涂料能极大地增强流动性和抗臭氧性，适用于各种弹性基材，强力粘着到橡胶基体上，伸长率高达600%，橡胶支座长期工作后，保护涂料不会造成开裂或剥离。
附图说明
16.图1为本实用新型一种耐久型橡胶支座的结构示意图（以板式橡胶支座为例）
17.图2为耐久性橡胶支座（板式橡胶支座为例）的耐臭氧性能试验对比结果。
具体实施方式
18.下面结合附图对本实用新型所提供的一种耐久型橡胶支座的结构和工作原理作进一步的详细说明。
19.参见图1，为本实用新型所提供的一种耐久型橡胶支座的结构示意图。构成该耐久型橡胶支座的结构包括由橡胶基体1以及间隔设置在橡胶基体1内的若干层钢板2构成的橡胶支座主体，橡胶支座主体的橡胶表层具有惰性涂料构成的保护涂层3，惰性涂料为lord hpc
‑
5b、lord hpc
‑
5c涂料或氟碳涂料。
20.其工作原理为：该橡胶支座的橡胶表层设置氟碳涂料构成的保护涂层3，其在橡胶表面的附着力不低于6n/mm，涂料固化后的伸长率不低于600%，而且该涂料具有良好的耐臭氧老化性能，耐酸碱盐等物质的腐蚀性能，而且耐气候性较好，耐高温抗老化；
21.将氟碳涂料涂刷在橡胶表面可以有效防止臭氧及各种溶剂对橡胶的腐蚀，提高橡胶的使用寿命，它在橡胶的表面附着力高，在橡胶支座变形过程中不易脱落，可有效阻隔环境中的不良因素对支座本体的破坏；
22.lord hpc
‑
5c（无色）和lord hpc
‑
5b（黑色）为氢化丁晴橡胶涂料，其在橡胶表层形成的保护涂层3能够为弹性外表面形成抗流动屏障，具有低成本、高机械特性以及强抗流动性和耐环境性，二种涂料使用方便，使用喷涂、刷涂、浸涂或辊涂方法容易涂敷，涂层能在室温或送入强制热风固化即可，很容易用到现有生产线中。
23.在构成上述耐久型橡胶支座的结构中，
24.——氟碳涂料得益于较好的化学惰性，形成的保护膜耐酸、碱、盐等化学物质和多种化学溶剂，坚韧、硬度高、耐冲击、抗屈曲、耐磨性好，能有效防止水分，二氧化碳的渗透及有害物质的侵蚀，全面提高橡胶支座的防腐性能和使用寿命，氟碳涂料具有多种类型，优先选用水性氟碳涂料，使用水做溶剂，voc含量低，符合环保质量要求，并且在涂装方法和技能上没有特殊要求，施工方便、安全，操作简单，只要普通的刷、滚涂法即可；
25.——所述氟碳涂料为ptee涂料，ptee涂料为聚四氟乙烯热塑性弹性体，不吸潮，不燃，对氧、紫外线均极稳定，所以具有优异的耐候性，同时几乎不受任何化学试剂腐蚀，形成
的保护涂层3经过强酸碱腐蚀试验后，其重量及性能均无变化；
26.——该耐久性橡胶支座的保护涂层3施工简单，工艺操作方便，在橡胶支座本体硫化出模后立即在支座本体橡胶表面刷涂或喷涂惰性涂层，利用橡胶的余温使涂料快速固化，其厚度在20至30μm之间为宜；
27.——惰性涂料可以应用在多种现有的橡胶支座上，比如，板式橡胶支座、四氟滑板式橡胶支座、高阻尼橡胶支座、铅芯橡胶支座或天然橡胶支座等等，便于现有产品的技术改进升级，具有广阔的应用前景；
28.本实用新型的耐久性橡胶支座（板式橡胶支座为例）与普通板式橡胶支座进行耐臭氧性能对比试验，测试结果如图2所示；
29.——为了提高桥梁支座整体耐久性能，上述橡胶支座主体包括上支座板4、下支座板5和/或围板，上支座板4、下支座板5、围板的表面设置防腐涂层6，防腐涂层6包括熔融结合环氧粉末涂料，以空气为载体进行输送和分散，将其施涂于经预热的钢铁制品表面，熔化、流平、固化形成一道连续稳定均匀的涂层，熔结环氧粉末的每个颗粒都均匀地包含所有组成成分，因此具有良好的抗化学品性、抗溶剂性，能够抵御h2s、co2、o2、酸、碱、盐、有机物等物质的化学腐蚀以及微生物的各种有机酸等腐蚀物质，同时，涂层坚韧耐磨，抗冲击性及抗弯曲性优良，与钢材之间有极佳的附着力，能有效防止施工中的机械损坏及桥梁支座使用过程中的应力损坏；
30.一般采取静电喷涂法，喷涂之前需要将工件预热到某一温度，使粉末一接触即熔化，余热能使涂膜继续流动，进一步流平覆盖整个钢板2表面，固化条件一般为230℃/0.5~2min，具有施工方便、无需底漆、固化迅速的优点，可实现高效率的流水线作业；
31.——优选地，上述防腐涂层6为单层熔结环氧粉末，其厚度在300～500μm之间，固化时间一般为1～1.5min，防腐涂料的基料是酚醛改性环氧树脂，反应性强，涂膜具有优异的耐热性、耐化学品性及很高的玻璃化温度和硬度，它的结构中含有高极性和活性的环氧基，能与金属表面形成化学键且有很强的附着力，固化剂采用胺类和酚类物质，属于加成固化反应，没有小分子挥发物放出，不会形成针孔而影响涂膜防腐性；
32.根据生产实际，防腐涂层6也可以为复合结构，熔融结合环氧粉末涂料构成粉末底层，其厚度在60~150μm之间，粉末底层表面依次设置聚合物胶粘剂中间层和聚乙烯面层，其中，环氧粉末底层的作用是形成连续的涂膜，通过与钢材表面粘结、固化而提供良好的附着力，并具有很好的耐化学品性和抗阴极剥离能力，聚合物胶粘剂在环氧粉末涂料胶化之前与之融合，并与外面的聚乙烯面层粘结，使三层连成为一个整体，最外层一般选用中高密度聚乙烯（也可以使用聚丙烯代替），三层防腐结构综合了环氧粉末的附着性、防腐性与聚乙烯层的耐候性、抗机械损伤性，弥补了各自的缺点，从而大大提高了涂层的使用寿命。