1、環(huán)保節(jié)能補(bǔ)強(qiáng)材料在鐵路橡膠制品上的應(yīng)用今年9月下旬,橡膠工業(yè)信息中心將牽頭舉辦""首屆全國(guó)橡膠環(huán)保節(jié)能補(bǔ)強(qiáng)材料應(yīng)用技術(shù)研討會(huì)".我對(duì)此很感興趣.特投了一篇文章.這樣即使我不去開(kāi)會(huì),也會(huì)得到一本會(huì)議論文集.好讓我學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)各位專(zhuān)家學(xué)者的最新成果.這里我以上海懋通實(shí)業(yè)有限公司的改性無(wú)機(jī)填料PW-98為例子說(shuō)說(shuō)幾個(gè)目前典型的鐵路產(chǎn)品,說(shuō)說(shuō)新補(bǔ)強(qiáng)材料在鐵路上的應(yīng)用.一混凝土軌枕橡膠墊板配方在這個(gè)領(lǐng)域,似乎我是全國(guó)最權(quán)威的.雖然沒(méi)找到直接證據(jù).但也很簡(jiǎn)單,原因一,有能力的專(zhuān)家學(xué)者絕大多沒(méi)接觸過(guò)這東西;原因二.我比較勤快,做實(shí)驗(yàn)比一般的人都多點(diǎn);原因三,很多搞銷(xiāo)售的朋友老給我發(fā)

2、各種新材料的宣傳信息及參考配方等資料.看過(guò)本貼的同行不信貼出配方來(lái)大伙討論一下.以前我的博客里有個(gè)實(shí)用配方,都是自己做的,后來(lái)給刪了.前兩天搜的時(shí)候居然在百度及豆什么網(wǎng)等多個(gè)網(wǎng)上都有,有的地方居然沒(méi)有注明是轉(zhuǎn)載;還有我比較吃驚的是居然在網(wǎng)上有個(gè)客運(yùn)專(zhuān)線橡膠墊板的專(zhuān)利,去年公開(kāi)的,和我那配方居然雷同;我當(dāng)時(shí)發(fā)這個(gè)配方的目的就在于相互學(xué)習(xí)交流,提升我們民族工業(yè)的水平(似乎太大了),尤其是能為提升我們鐵路橡膠墊板的質(zhì)量做點(diǎn)份內(nèi)之事.所以有人看了,學(xué)習(xí)了,改進(jìn)了,用在自家生產(chǎn)上了,和別人交流了都是好事,可弄專(zhuān)利來(lái)騙人似乎不太好吧(畢竟專(zhuān)利在我們國(guó)家能保護(hù)多大權(quán)益我也不清楚).我鄙視以各種方式限制阻止他

3、人利用網(wǎng)絡(luò)上共有的資源的行為.為此,我特寫(xiě)了稿子及本博文來(lái)說(shuō)說(shuō)這些配方.我希望大家不要單單看配方,更重要的是看材料的性能與配方性能間的內(nèi)在聯(lián)系.畢竟一個(gè)配方是死的,產(chǎn)品也是死的,都會(huì)很快過(guò)時(shí),而新產(chǎn)品新問(wèn)題總源源不斷的出來(lái),我們做技術(shù)的只有達(dá)到以不變應(yīng)萬(wàn)變境界,才能輕松的攻克各個(gè)難題,否則我們來(lái)去實(shí)驗(yàn)早累死了.以下是文章節(jié)選1. 實(shí)驗(yàn)1.1試驗(yàn)原料及配方SBR 1500, 吉林化學(xué)工業(yè)公司產(chǎn)；N550碳黑，河北沙河龍星化工集團(tuán)有限公司產(chǎn)。陶土，河南省焦作市中站區(qū)紅山陶土廠產(chǎn)；PW-98,上海懋通實(shí)業(yè)有限公司；沉淀法白碳黑SL-175，偶聯(lián)劑Longsil 4C，上海懋通有限公司提供；滑石粉，河

4、北津固化工廠；其他為市售產(chǎn)品?；九浞? SBR 100，氧化鋅5,硬脂酸1，古馬隆3，偶聯(lián)劑 2， RD 1.5，4010NA 1.5，CZ 1.5，TT 1.2,S 0.5,碳黑及無(wú)機(jī)填料總量 110。硫化條件均為1608分鐘1.2性能測(cè)試力學(xué)性能、邵爾A型硬度、壓縮永久變形（100*24小時(shí)）、熱空氣老化實(shí)驗(yàn)分別按相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 528-2008、GB/T 531-2009、GB/T 7759-1996和GB/T 3512-2001進(jìn)行測(cè)定。1.3儀器及設(shè)備開(kāi)煉機(jī) S（X）K-160A型廣東湛江橡塑機(jī)械制造廠； 25噸平板硫化機(jī)， 上海橡膠機(jī)械制造廠；電子拉力實(shí)驗(yàn)機(jī) DXLL100

5、00型， XY-1橡膠硬度計(jì)，上?；C(jī)械四廠；材料疲勞實(shí)驗(yàn)機(jī)，美國(guó)MTS公司；401A型老化實(shí)驗(yàn)箱，江蘇啟東市雙棱測(cè)試設(shè)備廠；阿克隆磨耗實(shí)驗(yàn)機(jī)，江都市天惠試驗(yàn)機(jī)械有限公司。2 結(jié)果與討論 不同填料對(duì)丁苯橡膠性能的影響表1 不同填料對(duì)丁苯橡膠性能的影響填料種類(lèi)，用量60份白碳黑陶土滑石粉PW-98硬度，邵A 輪子92737576200定伸強(qiáng)度，MPa12.17.69.412.5拉伸強(qiáng)度，MPa18.913.113.518.4扯斷伸長(zhǎng)率,%202401270352100*96小時(shí)熱空氣老化后硬度變化+7+8+5+5拉伸強(qiáng)度保持率，%105.874.698.3101.3扯斷伸長(zhǎng)率保持率,%75.1

6、58.171.173.8阿克隆磨耗，cm3/1.61Km0.1350.6790.7790.388壓縮永久變形58.333.538.134.2從表1 四種無(wú)機(jī)填料對(duì)丁苯橡膠性能的影響來(lái)看，硬度、定伸及拉伸強(qiáng)度由大到小順序是：白碳黑、PW-98、滑石粉和陶土；扯斷伸長(zhǎng)率由大到小順序是陶土、納米高嶺土、滑石粉和白碳黑?？梢钥闯觯琍W-98的補(bǔ)強(qiáng)性非常好。這是因?yàn)镻W-98的顆粒尺寸是納米級(jí)的，且經(jīng)過(guò)多種偶聯(lián)劑表面活化處理，所以它在橡膠中的比較容易分散且和橡膠結(jié)合的比較好，所以它的拉伸強(qiáng)度及耐磨性比較高，伸長(zhǎng)率比較大。由于它是片層結(jié)構(gòu)，所以它的定伸應(yīng)力比白碳黑要大的多。這兩點(diǎn)對(duì)橡膠墊板來(lái)說(shuō)是非常寶貴的

7、性能。普通的橡膠墊板的技術(shù)要求TB/T 2626-1995及客運(yùn)專(zhuān)線橡膠墊板的暫行技術(shù)條件中都規(guī)定了膠料必須具有高的200%定伸應(yīng)力。為了達(dá)到這個(gè)指標(biāo)，多加白碳黑硬度容易超標(biāo)，多加其他無(wú)機(jī)填料，拉伸強(qiáng)度及扯斷伸長(zhǎng)率下降太厲害，很難保證兼顧。而PW-98用在丁苯橡膠中硬度比白碳黑的小，定伸應(yīng)力及拉伸強(qiáng)度和扯斷伸長(zhǎng)率比別的無(wú)機(jī)填料都要大，這為調(diào)整配方提供了很大余地。 PW-98變量對(duì)丁苯橡膠性能的影響表2 PW-98變量對(duì)丁苯橡膠性能的影響N5505045403530PW-986065707580膠料性能硬度，邵A 輪子7675747372200定伸強(qiáng)度，MPa12.512.011.610.910

8、.2拉伸強(qiáng)度，MPa18.418.818.719.118.6扯斷伸長(zhǎng)率,%352401435486522阿克隆磨耗，cm3/1.61Km0.3880.3950.4170.4320.451壓縮永久變形34.234.735.138.138.6100*96小時(shí)老化后硬度變化+5+5+5+6+6拉伸強(qiáng)度保持率，%101.3103.498.597.4104.3扯斷伸長(zhǎng)率保持率,%73.872.173.071.770.9成品性能成品動(dòng)靜比1.831.791.711.601.48成品電阻，1.05*1048.8*1076.5*1083.3*10101.6*1011PW-98變量對(duì)丁苯橡膠性能的影響如表2所示

9、。可以發(fā)現(xiàn)，在110份填料內(nèi)，隨著PW-98用量增加，阿克隆磨耗、扯斷伸長(zhǎng)率、壓縮永久變形及電阻逐漸增大，而動(dòng)靜比和定伸應(yīng)力逐漸減小。總的來(lái)說(shuō)PW-98的性能和N550碳黑很接近，且有電阻和扯斷伸長(zhǎng)率大，動(dòng)靜比小的優(yōu)點(diǎn)，這對(duì)墊板配方來(lái)說(shuō)是非常重要的。普通的橡膠墊板的技術(shù)要求TB/T 2626-1995及客運(yùn)專(zhuān)線橡膠墊板的暫行技術(shù)條件都有硬度、定伸及電阻要求。在PW-98問(wèn)世以來(lái)，在以往的普通橡膠墊板配方中，人們往往采用細(xì)粒子的碳黑，如N330，N220等，這樣以保證膠料有足夠的拉伸強(qiáng)度和定伸應(yīng)力。但碳黑多了會(huì)帶來(lái)電阻太低不合格，硬度太高而超標(biāo)等問(wèn)題。pw-98的補(bǔ)強(qiáng)效果接近N550，定伸要比別

10、的填料高很多，這樣一來(lái)強(qiáng)度和定伸應(yīng)力對(duì)碳黑的依賴就小了，而且pw-98的硬度比N550小，這樣硬度容易超標(biāo)的問(wèn)題自然就不存在了。pw-98用量增大對(duì)耐磨性不利影響比較小。所以PW-98的應(yīng)用成功的克服了橡膠墊板同時(shí)要求高電阻、高定伸及高耐磨的技術(shù)壁壘，使普通橡膠工廠的技術(shù)人員可以輕松的調(diào)出滿足標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)要求的配方來(lái)?？瓦\(yùn)專(zhuān)線橡膠墊板技術(shù)條件與普通橡膠墊板的標(biāo)準(zhǔn)相比，多了兩個(gè)難點(diǎn)，一是老化更嚴(yán)格。普通橡膠墊板的老化條件為10072小時(shí)，且只規(guī)定了老化后的膠料的最低拉伸強(qiáng)度和扯斷伸長(zhǎng)率，而客運(yùn)專(zhuān)線橡膠墊板的老化條件為10096小時(shí)，且規(guī)定了老化后拉伸強(qiáng)度及扯斷伸長(zhǎng)率的保持率。另一個(gè)難點(diǎn)是客運(yùn)專(zhuān)線橡

11、膠墊板為了保證彈性規(guī)定了成品的動(dòng)靜剛度比。這兩點(diǎn)變化雖然增加了配方開(kāi)發(fā)的難度，但如果有了PW-98，問(wèn)題也會(huì)迎刃而解。因?yàn)镻W-98的補(bǔ)強(qiáng)性比較好，定伸應(yīng)力比較高，這樣一來(lái)可以采用低硫高促體系，這對(duì)提高老化性改善壓縮永久變形性能很有利。在有PW-98以前，很多墊板廠家為了提高定伸應(yīng)力多采用高硫高促體系，這樣老化性很難通過(guò)新的技術(shù)條件。以往很多墊板廠為了提高膠料強(qiáng)度采用白碳黑，而白碳黑加進(jìn)去后動(dòng)靜比非常大，且膠料容易出現(xiàn)不同程度的結(jié)構(gòu)化。PW-98的動(dòng)靜比要比N550碳黑還小，且力學(xué)性能接近。所以有了PW-98，調(diào)整動(dòng)靜比這個(gè)指標(biāo)就比較容易了。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)內(nèi)采用PW-98生產(chǎn)橡膠墊板的企

12、業(yè)有無(wú)錫路達(dá)減震器有限公司、無(wú)錫鐵華橡塑有限公司、河北翼辰實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司等單位，他們的產(chǎn)品正應(yīng)用于全國(guó)各地，現(xiàn)場(chǎng)使用壽命已經(jīng)超過(guò)3年，目前狀態(tài)良好。結(jié)論pw-98 應(yīng)用于丁苯橡膠中具有拉伸強(qiáng)度高、定伸應(yīng)力大、壓縮永久變形小及動(dòng)靜比低的優(yōu)點(diǎn)，非常適合做橡膠墊板類(lèi)產(chǎn)品。二 彈性限位板這個(gè)東西比較新,而且近來(lái)橡膠技術(shù)網(wǎng)上很多鐵路系統(tǒng)內(nèi)的廠家的膠友都在討論. 其難點(diǎn)有四個(gè) 1 低溫性 2 疲勞性 3 剛度 4 老化性由于CR配方硫化體系一般都很簡(jiǎn)單,所以如果你的配方?jīng)]有達(dá)到要求，那么可以知道要?jiǎng)优浞綗o(wú)外乎膠種填料體系防護(hù)體系這幾個(gè)方面其實(shí)以上用足了任何一到兩個(gè)方面的規(guī)律都可以解決。結(jié)合今天談?wù)摰脑掝}

13、，咱們就彈填料體系。很多人說(shuō)膠料性能都不容易過(guò)關(guān)。為了強(qiáng)度和伸長(zhǎng)，很多人選擇了白碳黑。這里提醒你們，用白碳黑還不如用PW-98。原因是以內(nèi)PW-98略堿性，硫化速度比它快；片狀的，混煉膠門(mén)尼小，PW-98表面活性大，補(bǔ)強(qiáng)性比較好。很多白碳黑加進(jìn)入有老化后的硬度和伸長(zhǎng)率變化容易超表，尤其是越多越明顯，而PW-98則不存在這個(gè)問(wèn)題。很多人說(shuō)這東西剛度不容易過(guò)。剛度可以直接用填料來(lái)調(diào)控，雖然說(shuō)動(dòng)模具，換膠也能解決，但都不如動(dòng)填料來(lái)的塊。 PW-98是片狀的，它的剛度特性和SRF，N550明顯不一樣。而限位板剛度要求也很特別，低應(yīng)力下高形變，高應(yīng)力下低形變，所以說(shuō)產(chǎn)品技術(shù)要求及材料特性說(shuō)明書(shū)都不約而同的指明了方向，你還等什么。很多人說(shuō)疲勞不容易過(guò)，咱們首先要弄明白，疲勞實(shí)驗(yàn)時(shí)該東西怎么破壞的，