一种能够满足隔震支座剪切45°形变的橡胶及其制备方法与流程

本发明涉及橡胶材料，更具体地说，本发明涉及一种能够满足隔震支座剪切45°形变的橡胶及其制备方法。

背景技术：

1、隔震支座指的是为达到隔震要求而设置的支承装置，是在建筑上部结构与地基之间设置隔震层，安装橡胶隔震支座，其起到与地面的软连接的作用；通过这样的技术，可以把地震80％左右的能量抵消掉。例如隔震橡胶支座(或称叠层橡胶支座、夹层橡胶垫等)。它是一种水平刚度较小、竖向刚度较大的结构构件，可承受大的水平变形，可作为承重体系的一部分。橡胶隔震支座是由多层钢板与橡胶交替叠合而成，钢板作为橡胶支座的加劲材料，改变了橡胶体竖向刚度较小的特点，使其既能降低水平地震作用，又能承受较大竖向荷载。

2、一般用于隔震支座的橡胶材料要求实用大剪切变形，且具有良好的强度和高弹性，高伸长等特征指标，在产品受剪切时能满足45°角的剪切要求，过去一般只能满足35～40°的剪切形变。主要问题是目前的隔震支座的橡胶材料在低硬度(30～35邵尔a)状态下，其拉伸强度最多只能达到15～16mpa，伸长率600～700％，而无法稳定在30～35邵尔a这个低硬度状态下，伸长率要达到1000％以上，且拉伸强度大于17mpa，使得隔震支座在发生大变形剪切形变时容易发生损坏。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种能够满足隔震支座剪切45°形变的橡胶及其制备方法。

2、一种能够满足隔震支座剪切45°形变的橡胶，按照重量百分比计算包括：1.03～1.09％的硫磺、0.76～0.84％的复合促进剂、3.31～3.35％的氧化锌、0.65～0.69％的硬脂酸、2.65～2.69％的复合防老剂、10.62～10.72％的碳黑、6.65～6.69％的白炭黑、6.65～6.69％的蜡烃油、1.31～1.35％的微晶蜡、13.3～13.5％的调和剂，其余为天然橡胶。

3、进一步的，所述复合促进剂按照重量百分比计算包括：16.65～16.69％的dm促进剂，其余为nobs促进剂；所述复合防老剂按照重量百分比计算包括：24～26％的防老剂mb、49～51％的防老剂4020，其余为防老剂rd；所述调和剂按照重量百分比计算包括：0.4～0.5％的硅烷偶联剂nxt、39.4～39.6％的溶聚丁苯橡胶，其余为镍系顺丁橡胶。

4、进一步的，一种能够满足隔震支座剪切45°形变的橡胶按照重量百分比计算包括：1.03％的硫磺、0.76％的复合促进剂、3.31％的氧化锌、0.65％的硬脂酸、2.659％的复合防老剂、10.62％的碳黑、6.65％的白炭黑、6.65％的蜡烃油、1.31％的微晶蜡、13.3％的调和剂，其余为天然橡胶；所述复合促进剂按照重量百分比计算包括：16.65％的dm促进剂，其余为nobs促进剂；所述复合防老剂按照重量百分比计算包括：24％的防老剂mb、49％的防老剂4020，其余为防老剂rd；所述调和剂按照重量百分比计算包括：0.4％的硅烷偶联剂nxt、39.4％的溶聚丁苯橡胶，其余为镍系顺丁橡胶。

5、进一步的，一种能够满足隔震支座剪切45°形变的橡胶按照重量百分比计算包括：1.09％的硫磺、0.84％的复合促进剂、3.35％的氧化锌、0.69％的硬脂酸、2.69％的复合防老剂、10.72％的碳黑、6.69％的白炭黑、6.69％的蜡烃油、1.35％的微晶蜡、13.5％的调和剂，其余为天然橡胶；所述复合促进剂按照重量百分比计算包括：16.69％的dm促进剂，其余为nobs促进剂；所述复合防老剂按照重量百分比计算包括：26％的防老剂mb、51％的防老剂4020，其余为防老剂rd；所述调和剂按照重量百分比计算包括：0.5％的硅烷偶联剂nxt、39.6％的溶聚丁苯橡胶，其余为镍系顺丁橡胶。

6、进一步的，一种能够满足隔震支座剪切45°形变的橡胶按照重量百分比计算包括：1.06％的硫磺、0.80％的复合促进剂、3.33％的氧化锌、0.67％的硬脂酸、2.67％的复合防老剂、10.67％的碳黑、6.67％的白炭黑、6.67％的蜡烃油、1.33％的微晶蜡、13.4％的调和剂，其余为天然橡胶；所述复合促进剂按照重量百分比计算包括：16.67％的dm促进剂，其余为nobs促进剂；所述复合防老剂按照重量百分比计算包括：25％的防老剂mb、50％的防老剂4020，其余为防老剂rd；所述调和剂按照重量百分比计算包括：0.45％的硅烷偶联剂nxt、39.5％的溶聚丁苯橡胶，其余为镍系顺丁橡胶。

7、进一步的，所述溶聚丁苯橡胶型号为：ssbr72612s；所述镍系顺丁橡胶型号为：br9000；所述碳黑型号为：n234或n774；所述白炭黑型号为：255；所述蜡烃油型号为：150。

8、一种能够满足隔震支座剪切45°形变的橡胶的制备方法，具体制备步骤如下：

9、步骤一：称取硫磺、氧化锌、硬脂酸、碳黑、白炭黑、蜡烃油、微晶蜡、天然橡胶、dm促进剂、nobs促进剂、防老剂mb、防老剂4020、防老剂rd、硅烷偶联剂nxt、溶聚丁苯橡胶、镍系顺丁橡胶；

10、步骤二：将步骤一中的dm促进剂、nobs促进剂进行共混，得到复合促进剂；将步骤一中的防老剂mb、防老剂4020、防老剂rd进行共混，得到复合防老剂；

11、步骤三：将步骤一中的硅烷偶联剂nxt、溶聚丁苯橡胶、镍系顺丁橡胶进行密炼处理5～7分钟，得到调和剂；

12、步骤四：将步骤一中的天然橡胶、白炭黑、氧化锌加入密炼机中进行密炼处理4～6分钟，然后加入步骤三中的调和剂、步骤二中的复合防老剂和步骤一中的碳黑、硬脂酸、蜡烃油、微晶蜡进行密炼4～6分钟，再加入步骤一中的硫磺和步骤二中的复合促进剂混炼4～6分钟后，再进行硫化处理，得到一种能够满足隔震支座剪切45°形变的橡胶。

13、进一步的，在步骤三中，混炼温度130～140℃、混炼转速100～110r/min；在步骤四中，第一次混炼温度145～155℃、混炼转速80～90r/min；第二次混炼温度160～170℃、混炼转速90～100r/min；第三次混炼温度110～120℃、混炼转速85～95r/min；硫化处理过程：在平板硫化机中进行热硫化，硫化条件为150℃×10mpa，硫化时长为25～35min。

14、进一步的，在步骤三中，混炼温度130℃、混炼转速100r/min；在步骤四中，第一次混炼温度145℃、混炼转速80r/min；第二次混炼温度160℃、混炼转速90r/min；第三次混炼温度110℃、混炼转速85r/min；硫化处理过程：在平板硫化机中进行热硫化，硫化条件为150℃×10mpa，硫化时长为25min。

15、进一步的，在步骤三中，混炼温度135℃、混炼转速105r/min；在步骤四中，第一次混炼温度150℃、混炼转速85r/min；第二次混炼温度165℃、混炼转速95r/min；第三次混炼温度115℃、混炼转速90r/min；硫化处理过程：在平板硫化机中进行热硫化，硫化条件为150℃×10mpa，硫化时长为30min。

16、本发明的技术效果和优点：

17、1、采用本发明的原料配方所加工出的一种能够满足隔震支座剪切45°形变的橡胶，可有效保证其低硬度、高伸长、高拉伸强度，适应超大剪切变形，且耐臭氧老化优良；在优质天然橡胶中添加的顺丁橡胶，使其综合性能有很大变化；在天然胶中加入适量比例的顺丁橡胶，能有效提高胶料在低硬度状态下的稳定性，且伸长率能达到1000％以上，拉伸强度也能达到17mpa以上，从而满足了大变形隔震支座45°剪切形变的要求，填补了我国在这个领域的空白，使很多大型网架式建筑物的跨度可以更大；

18、2、本发明br的分子链柔顺性好，流动性较好；同时ssbr72612s为部分端基硅偶联橡胶，偶联作用会提高胶料的门尼粘度，但其用量降低也会降低门尼粘度；ssbr中乙烯基含量较高，白炭黑在混炼过程中与之形成结合胶，抑制了白炭黑粒子网络形成，填料在橡胶中分散性好，两者相互作用增强，可有效提高橡胶的回弹性、撕裂强度和拉伸强度；硫化体系设计采用nobs+dm，该体系能满足建筑支座长时间硫化不还原的技术要求；配方中添加白炭黑，可有效加强橡胶的回弹性、撕裂强度和拉伸强度；炭黑n234填充的nr/br并用胶的定伸应力、拉伸强度和撕裂强度较大；硅烷偶联剂nxt可降低善白炭黑填料网络化程度，硅烷偶联剂nxt改性白炭黑/ssbr复合材料的剪切储能模量较低，损耗因子和活化能较小，使得拉伸储能模量对温度依赖性较弱，硬度、拉伸强度和拉断伸长率相当，撕裂强度较大，白炭黑分散性优异，白炭黑与橡胶之间的相互作用较强；进而有效加强橡胶的回弹性、撕裂强度和拉伸强度。