青藏铁路轨枕橡胶垫板的研制

硫化剂 ? 0 & 用量确定为 2 $ :份$ 最后 # 确定铁 路 轨 枕 橡 胶 垫 板 胶 料 优 化 配 方 炭 黑@ 滑 石 粉 !7 为" N & ?I !! " "# 7 2 %!9 7# "# 防老剂 + 紫 外 线 吸 收 剂 bf 硫化 ?!!# 5 #!" $ 2# 剂? # 硫黄 $ 0 &!2 $ : $ 2 !" & % &! 生产工艺 胶料混炼在开 炼 机 上 进 行 # 混 炼 工 艺 为" N & 5 ?I 塑 炼 1 防 老 剂 + ? 和 紫 外 线 吸 收 剂 bf 5 #1 滑石粉 1 炭 黑 @ 硫 化 剂 和 硫 黄 7 2 %1 ? 0 & 1出 片 $ 硫化在平 板 硫 化 机 上 进 行 # 硫化条件为! : " CE! 7= A .$ & % ’! 成品性能 铁路轨枕橡 胶 垫 板 成 品 性 能 见 表 7$ 从 表 7 可以看出 # 铁路 轨 枕 橡 胶 垫 板 的 成 品 性 能 完 全 达 到指标要求 $
!* 胶料的电绝缘性能就越差 ) # " 因此主要根据胶 料
电绝缘性能来确定炭黑品种和用量 $ 对 2 种炭黑 进行性能比较 " 结果见表 !$ 从表 ! 可以看出 " 炭黑@ 7 2 %和@ : : 9的胶 料电 绝缘性能远优于炭黑@ 选用 2 2 " 胶 料 $ 综合考 虑 " 炭黑 @ 7 2 % 作补强剂 $ 炭 黑@ 7 2 %用 量 对 胶 料 性 能 的 影 响 见 表#$
! 7 $ 7 ! 7 $ # ! 7 $ " ! 9 $ 8 ! 7 $ !
从表 # 可以看出 # 炭黑 @ 7 2 %用量超过9 7份 胶料的电 阻 急 剧 减 小 并 趋 于 稳 定 $ 原 因 是 炭 后# 黑@ 炭黑网络结构趋于完 7 2 % 用量超过 9 7 份后 # 善# 胶料的导电性能迅速提高并达到稳定 $ 因此 # 炭黑 @ 7 2 % 用量确定为 9 7份$ & % $ % ’! 防护体系 鉴于 防 老 剂 + 紫外 ? 耐 天 候 老 化 性 能 较 好# 线吸收剂 bf 5 # 可有效改善胶料的耐 紫 外 线老 性 能% 见表 2& # 防护体系采用防老剂 + ? 和紫外线 吸收剂 bf 并用比为 ! ! 5 # 组成 # " $ 2$ & % $ % (! 硫化体系 为减小铁路 轨 枕 橡 胶 垫 板 的 压 缩 永 久 变 形 # 提高耐老化性能 ’ 耐寒性能以及交联效率 # 硫化体 系采用硫化剂 ? 并 用 少 量 硫 黄 的 体 系$ 0 & 为 主’ 硫黄用量确定为 " 硫化剂 ? $ 2份# 0 & 用量 对胶 料 性能的影响见表 9$ 从表 9 可 以 看 出 # 随着硫化剂 ? 0 & 用量增 大# 胶料的硬度和拉伸强度变化不大 # 定伸应力增 大# 拉断伸长率和压缩永久变形减小 $ 综合考虑 #
& 试验条件为7 波长2 ! " CE2 2 8D# bf 5 # 紫外线 % ! 2. =& ! !注"
表 &! 炭黑 G , ’ Q 用量对胶料性能的影响
项 !! 目 邵尔 ’ 型硬度!度 炭黑 @ 7 2 % 用量!份 2 " : ! 9 " : 7 : $ # ! 7 $ # 2 7 !
3 ! "
贺春江 ! # " 男" 新疆奎屯人" 铁道科学研究院 ! % : 8 5 !! 作者简介 ! 金属及化学研究所助 理 研 究 员 " 硕 士" 从事橡塑共混研究和特种 橡胶制品研制工作 $
& 压缩永久变形和电阻分 G * (7 # 3(! % % 3 测 定" 别按 ( & 脆性 * (# 8 # 8(! % % 7 附 录 ’ 和 * 测 定" & 热空气 老化 性能 温度按 G * (! 8 3 #(! % % 9 测定 " 按G & 紫外线老化性能按 * (2 7 ! #(# " " ! 测 定" & G * (! 9 7 7 #(! % % 2 测定 $ &! 结果与讨论 & % $! 配方设计 & % $ % $! 主体材料 耐潮 % 抗剪 为满足铁路轨枕橡胶垫板耐天候 % 切% 减震和电绝缘性能好的要求 " 同时为适应青藏 高原紫外线照射强度高 % 温度低的特殊环境条件 " 采用耐老化和耐低温性能较好且价格较低的国产 N & ?I 为主体材料 $ & % $ % &! 补强填充体系 补强填充体系由炭黑和滑石粉组成 $ 根据性 价比 " 滑石粉用量确定为 7 "份$ 由于铁路轨枕橡胶垫板对电绝缘性能要求较 高" 而炭黑品种 和 用 量 是 决 定 胶 料 电 绝 缘 性 能 的 主要因素 ! 在用 量 适 当 的 条 件 下 " 炭 黑 粒 径 越 小" 在胶料中越易形成网络结构 " 导电通道也就越多 "
9 ! "
9 7 : : : $ 7 ! 7 $ 8 2 9 "
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7 " : % 3 $ 9 ! 7 $ 2 2 9 8
9 ! "
# " "L 定伸应力!I& - 9 $ 8 拉伸强度!I& ! 2 $ 3 拉断伸长率!L 7 2 3 电阻! .
! ! ! "
表 (! 硫化剂 J 3 ) 用量对胶料性能的影响
!! 铁路轨枕橡胶垫板安装在钢轨和混凝土轨枕 之间 " 主要起减震和绝缘作用 " 即减轻列车行驶引 使钢轨与轨 起的钢轨和轨枕 的 振 动 及 相 互 冲 击 ’ 枕! 地面 # 绝 缘" 保 证 联 络 信 号 在 钢 轨 中 的 传 送$ 本 工作主要探讨青藏铁路轨枕橡胶垫板的配方 设计 $ $! 实验 $ % $! 原材料 牌号 T 中国石油吉林石化公司 N & ?I" 5 9 " 9 7" 炭黑 @ 天津海豚炭黑有 产品 ’ 2 2 "" @ 7 2 %和 @ : : 9" 限公司 产 品 ’ 滑 石 粉" 细 度 !# 辽宁海城滑 7 " 目" 石粉厂产品 ’ 紫外 线 吸 收 剂 bf 深圳帕斯托化 5 #" 工有 限 公 司 提 供 ’ 硫化剂 ? " 北 京 金龙化学试 0 & 剂有限公司产品 ’ 其它助剂均为市售工业品 $ $ % &! 设备和仪器 ! 广东湛江橡塑机械 ) 6# O 5 ! 8 " ’ 型 开 炼 机" 制造厂产品 ’ 上海橡胶机 械 厂 产 # 7,平板硫化机 " 品’ 型 电 子 拉 力 实 验机和 6 ? 6 P P 5 ! " " " " H 5 !型 橡胶 硬 度 计 " 上 海 化 工 机 械 四 厂 产 品’ P + " ! 8型 热老化试验箱 " 重 庆 实 验 设 备 厂 产 品’ + & # 8 3 8型 高阻绝缘漏电流 测 量 仪 " 北京瑞普电子仪器厂产 品’ 天津市材料试 6 ? H 型橡胶 压 缩 耐 寒 试 验 机 " 验机厂产品 $ $ % ’! 性能测试 硬 度 按G & 拉伸性能按 * (7 2 !(! % % %测 定 "
灯管照射 # 以照射 9D’ 冷凝 9D 循环试验 $ 基本 配 方 为 N & ?I! 炭黑 @ 滑石粉 !7 防老剂 + 硫化剂 ? ! " "# 7 2 %!9 7# "# ?!!# 0 &! 硫黄 !" 2 $ 2# $ 2$ 硫化条件为 ! : " CE! 7= A .$ 8 " : 3 % $ : ! 9 $ 7 # % #
8 # " 表 $! 炭黑品种对胶料性能的影响
项 !! 目 邵尔 ’ 型硬度!度 ! " "L 定伸应力!I& # " "L 定伸应力!I& 2 " "L 定伸应力!I& 拉伸强度!I& 拉断伸长率!L 电阻! . 炭黑品种 @ 2 2 " : ! 2 $ ! 9 $ # 7 $ % ! 7 $ 2 7 : 2 @ 7 2 % : ! 2 $ 2 9 $ 8 8 $ 8 ! 2 $ 3 7 2 3
第! "期
贺春江等$ 青藏铁路轨枕橡胶垫板的研制
8 ! %
青藏铁路轨枕橡胶垫板的研制
贺春江 ! 毛鲲鹏 ! 吴智强
! 铁道科学研究院 金属及化学研究所 " 北京 !! # " " " 3 ! 介绍青藏铁路轨枕橡胶垫板的研制 $ 采用主体材料为 N 补强填充体系为炭黑 @ &滑石粉并用体系 & ?I% 7 2 % !! 摘要 ! ! 并用比 9 & # % 硫化体系为 硫 化 剂 ? &硫 黄 并 用 体 系 ! 并用比2 & % 防护体系为防老剂 + &紫 外 线 吸 收 剂 7 7 " 0 & $ : " $ 2# ? 并用比 ! & # 的配合制备的铁路轨枕橡胶垫板性能达到指标要求 " 在青藏铁路上使用的效果较佳 $ bf 5 # 并用体系 ! " $ 2 关键词 ! 轨枕橡胶垫板 ’ 青藏铁路 N & ?I’ 中图分类号 ! # (1 2 2 8 $ 94#’ (1 2 2 2 $ 9!! 文献标识码 ! *!! 文章编号 ! ! " " " 5 3 % " 6! # " " 7 ! " 5 " 8 ! % 5 " 2
项 !! 目 邵尔 ’ 型硬度!度 # " "L 定伸应力!I& 拉伸强度!I& 拉断伸长率!L 压缩永久变形 % ! " " CE 压缩率 7 !L 9D# "L & !# ! 7 $ 7 ! 2 $ # ! # $ " ! ! $ 3 ! ! $ 7 基本配方 为 N 炭黑 @ 滑 石 粉 !7 & ?I !! " "# 7 2 %!9 7# "# !! 注 " 防 老剂 + 紫外线吸收剂 bf 硫黄 !" ?!!# 5 #!" $ 2# $ 2$ 硫化条件 为! : " CE! 7= A .$ 硫化剂 ? 0 & 用量!份 2 $ 2 : 8 : $ ! 2 7 ! 2 $ 7 : 8 % $ ! # : 7 2 $ : : : 9 : : 9 $ # : :
橡 ! 胶 ! 工 ! 业 !!!!!!!!!!!!! !!# " " 7 年第 7 #卷 表 ’! 紫外线吸收剂 W P M & 对胶料性能的影响
@ : : 9 8 3 # $ % 9 $ # : $ ! ! ! $ 8 2 % 8 项 !! 目 邵尔 ’ 型硬度!度 # " "L 定伸应力!I& 拉伸强度!I& 拉断伸长率!L ! " " CE: #D 热空气老化后 ! 拉伸强度保持率!L ! 拉断伸长率保持率!L 紫外线老化后!& ! 拉伸强度保持率!L ! 拉断伸长率保持率!L 紫外线吸收剂 bf 5 # 用量!份 " : : : $ 7 ! 7 $ 8 2 9 " 3 8 % % 3 8 ! " 2 " $ 2 : 8 : $ ! ! 7 $ 7 2 7 ! ! " # % 7 % : ! " 7
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
7 ! ! ! # 9 $ 9E! " # $ !E! " # $ 8E! "
基本配方为 N 炭 黑 !2 滑 石 粉 !7 防老 & ?I !! " "# "# "# !! 注 " 剂+ 硫化剂 ? 硫 黄 !" ?!!# 0 &!2 $ 2# $ 2$ 硫 化 条 件 为 ! : " CE $ ! 7= A .
第! "期
贺春江等$ 青藏铁路轨枕橡胶垫板的研制
8 # !
表 ,! 铁路轨枕橡胶垫板成品性能
项 !! 目 邵尔 ’ 型硬度!度 # " "L 定伸应力!I& 拉伸强度!I& 拉断伸长率!L 压缩永久变形 # ! " " CE 压缩率 7 !L 9D$ "L " !# 脆性温度!C ! " " CE: #D 热空气老化后 ! 邵尔 ’ 型硬度变化!度 " 同表 2 注 ! " & ! !! 注 % ! 2 $ 8 <8 " 4! " 32 " 3 <7 实测值 : : % $ 3 ! 9 $ 9 # : " 指标 : #!3 # $ 7 2% # $ 7 2! 7 " 2# 项 !! 目 " "L 定伸应力保持率!L !# ! 拉伸强度保持率!L ! 拉断伸长率保持率!L 紫外线老化后!" ! 邵尔 ’ 型硬度变化!度 " "L 定伸应力保持率!L !# ! 拉伸强度保持率!L ! 拉断伸长率保持率!L 电阻! . 实测值 ! " ! % : % 8 " % 7 % % ! " 2
# $ !E 7 $ 3E 3 $ 7E ! $ ! 7E ! $ ! 7E
% $ % ! " $ ! ! ! $ # # 8 : # 7 # # 9 #
基本配方为 N 滑石粉 !7 防老剂 + 硫 & ?I!! " "# "# ?!!# !! 注 " 硫黄 !" $ 化剂 ? 0 &!2 $ 2# $ 2$ 硫化条件为 ! : " CE! 7= A .