專利名稱:一種寬耐溫區間緩沖膠及其制備方法
技術領域:
本發明涉及緩沖膠技術領域,特別涉及一種用于高速鐵路的寬耐溫區間緩沖膠及其制備方法。
背景技術:
現有技術中,液壓油、金屬彈簧、橡膠是高速鐵路上常用的三種緩沖減振介質或材料,由它們制作的緩沖減振產品稱為緩沖器或減振器。液壓緩沖器使用液壓油作為緩沖介質,利用液壓油在外力作用下的流動摩擦生熱來吸收能量,但都存在液壓油密封問題難以解決,未得到廣泛應用;金屬彈簧緩沖器是利用彈簧的剛彈性,通過彈簧摩擦吸收能量,但其自重較大,彈簧磨損快,使用壽命短;橡膠作為緩沖,一般是將加有硫化劑、填充劑等配合劑的橡膠放入模具內加熱加壓硫化成各種形狀,利用硫化橡膠的彈性來達到緩沖、減振目的。硫化后的橡膠其體積是不可壓縮的;由于硫化橡膠在使用過程中受到的疲勞破壞、永久 變形、老化等原因,其使用壽命也有限。
發明內容
為了解決上述問題,本發明提出了一種具備高阻尼粘彈性、體積可壓縮、可流動、抗剪切穩定性良好且耐老化穩定性能優良的寬耐溫區間緩沖膠及其制備方法。本發明提供的寬耐溫區間緩沖膠各組分質量份數分別為甲基烷40 45份,苯基烷35 40份,高純超細Si025 15份,穩定劑5份,硅樹脂3份,偶聯劑I. 5份,催化劑
0.5 份。作為優選,所述高純超細SiO2的規格為> 2500目,所述穩定劑是苯駢三氮唑,所述偶聯劑是馬來酸酐,所述催化劑是LD合成高分子固定化酶。本發明提供的寬耐溫區間緩沖膠的制備方法包括以下步驟按照質量份數分別取甲基烷40 45份,苯基烷35 40份,硅樹脂3份、偶聯劑
1.5份、催化劑0. 5份,攪拌均勻,得到第一中間產物;將所述第一中間產物置于密封容器中,于80 0C條件下反應5h,得到第二中間產物;向所述第二中間產物中按照所述質量份數分別加入穩定劑5份,高純超細Si025 15份,攪拌均勻,得到所述寬耐溫區間緩沖膠。作為優選,所述寬耐溫區間緩沖膠的制備方法還包括將所述寬耐溫區間緩沖膠包裝封存入庫的步驟。作為優選,所述高純超細SiO2的規格為> 2500目,所述穩定劑是苯駢三氮唑,所述偶聯劑是馬來酸酐,所述催化劑是LD合成高分子固定化酶。作為優選,所述攪拌是在不銹鋼容器中實現的。作為優選,所述密閉容器是由不銹鋼制成的。本發明提供的寬耐溫區間緩沖膠阻尼粘彈性高,體積可壓縮,可流動,抗剪切穩定性良好,耐老化穩定性優良。
具體實施例方式為了深入了解本發明,下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。本發明提供的寬耐溫區間緩沖膠各組分質量份數分別為甲基烷40 45份,苯基烷35 40份,高純超細Si025 15份,穩定劑5份,硅樹脂3份,偶聯劑I. 5份,催化劑0. 5 份。其中,高純超細SiO2的規格可以為彡2500目,穩定劑可以是苯駢三氮唑,偶聯劑可以是馬來酸酐,所述催化劑可以是LD合成高分子固定化酶。本發明提供的寬耐溫區間緩沖膠的制備方法包括以下步驟步驟I :按照質量份數分別取甲基烷40 45份,苯基烷35 40份,硅樹脂3份、偶聯劑I. 5份、催化劑0. 5份置于不銹鋼容器中,攪拌均勻,得到第一中間產物;
步驟2 :將所述第一中間產物置于不銹鋼密封容器中,于80°C條件下反應5h,得到第二中間產物;步驟3 :向所述第二中間產物中按照所述質量份數分別加入穩定劑5份,高純超細Si025 15份置于不銹鋼容器中,攪拌均勻,得到所述寬耐溫區間緩沖膠。其中,該方法還可以包括步驟4 :將所述寬耐溫區間緩沖膠包裝封存入庫。其中,高純超細SiO2的規格可以為彡2500目,穩定劑可以是苯駢三氮唑,偶聯劑可以是馬來酸酐,所述催化劑可以是LD合成高分子固定化酶。該寬耐溫區間緩沖膠的性質如下①、高阻尼粘彈性本發明提供的寬耐溫區間緩沖膠未交聯的彈性膠泥粘度可達107mPa. S。高阻尼粘彈性是由于“高聚合度線型聚硅氧烷”的每個結構單元上都有對稱的取代基,取代基數目多而且結構對稱,鏈段和分子鏈運動時的內摩擦阻力較大,可產生高阻尼效應,使聚硅氧烷具有良好的吸振性;而且聚合度越高的硅橡膠,其粘彈性和阻尼效應越顯著。彈性膠泥在外力作用下運動時,由于“高聚合度線型聚硅氧烷”的分子鏈段和整個分子鏈的運動發生位移要克服很大的阻力,可產生極強的粘稠摩擦力,從而吸收外力所產生的能量,并將部分能量轉化為熱能,導致外能消散,使振動的振幅減小,從而產生阻尼作用達到減振和緩沖目的。②、體積可壓縮性本發明提供的寬耐溫區間緩沖膠彈性膠泥的主體材料是未交聯的“高聚合度線型聚硅氧烷”。它的可壓縮性是聚硅氧烷呈螺旋狀結構、有機側基(甲基)朝外排列、并繞SiO鍵旋轉,引起體積變大所致;由于具有這種特殊的分子結構,當受到很大外力作用時,體積可以壓縮變小;其體積壓縮率隨摩爾質量的提高而降低,而且還與取代側基的品種和數量有關。在外力作用下,“高聚合度線型聚硅氧烷”體積壓縮過程中要接收部分能量并轉化為彈性勢能貯存,同時產生彈性;外力去除后在壓縮彈性作用下會自行膨脹使體積復原。當外壓力達500MPa時,彈性膠泥的體積壓縮率不小于17%。③、可流動性及良好抗剪切穩定性本發明提供的寬耐溫區間緩沖膠彈性膠泥是由“高聚合度線型聚硅氧烷”和其它配合劑組成的材料,粘度控制在一定的范圍內。其主體材料一 “高聚合度線型聚硅氧烷”分子結構中,主鏈SiO鍵易內旋轉,分子鏈柔順,內聚能密度低,分子間作用力小,分子易于滑移;因此,彈性膠泥具有一定的流動性,其流動粘度可根據緩沖器不同容量的需求進行調節;“高聚合度線型聚硅氧烷”在高壓力作用下流動通過窄縫時其粘度變化很小,當外力消除后又能恢復,這是由于其分子結構具有特殊的柔順性,而且SiO鍵的鍵能高,穩定性好;其粘度降低非分子被切斷所致,而是SiOSi鍵角的改變,因此具有極好的抗剪切穩定性,明顯優于一般的液壓油和潤滑油,這也是彈性膠泥具有良好抗剪切穩定性的原因。④、優良的耐老化穩定性能本發明提供的寬耐溫區間緩沖膠由于線型聚硅氧烷的分子主鏈完全是由SiOSi鍵組成的,SiO鍵的鍵能高,大于CC鍵能,主鏈又沒有雙鍵,使其具有優異的耐老化、耐高溫性能;側鏈是對稱的非極性取代基,分子間作用力小,主鏈SiO鍵易內旋轉,分子鏈柔順,內聚能密度低,使“高聚合度線型聚硅氧烷”具有很好的耐低溫性能。因此,由其配制的彈性膠泥在70°c +250°C溫度范圍內穩定性非常好;而且具有特殊的化學穩定性或化學惰性;其抗老化穩定性壽命可達30年。實施例I
本發明提供的寬耐溫區間緩沖膠各組分質量份數分別為甲基烷40份,苯基烷35份,2500目高純超細Si025份,苯駢三氮唑5份,硅樹脂3份,馬來酸酐I. 5份,LD合成高分子固定化酶0. 5份。本發明提供的寬耐溫區間緩沖膠的制備方法包括以下步驟步驟I :按照質量份數分別取甲基烷40份,苯基烷35份,硅樹脂3份、馬來酸酐I. 5份、LD合成高分子固定化酶0. 5份置于不銹鋼容器中,攪拌均勻,得到第一中間產物;步驟2 :將所述第一中間產物置于不銹鋼密封容器中,于80°C條件下反應5h,得到第二中間產物;步驟3 :向所述第二中間產物中按照所述質量份數分別加入穩定劑5份,2500目高純超細Si025份置于不銹鋼容器中,攪拌均勻,得到所述寬耐溫區間緩沖膠。步驟4 :將所述寬耐溫區間緩沖膠包裝封存入庫。實施例2本發明提供的寬耐溫區間緩沖膠各組分質量份數分別為甲基烷45份,苯基烷40份,3000目高純超細Si0215份,苯駢三氮唑5份,硅樹脂3份,馬來酸酐I. 5份,LD合成高分子固定化酶0.5份。本發明提供的寬耐溫區間緩沖膠的制備方法包括以下步驟步驟I :按照質量份數分別取甲基烷45份,苯基烷40份,硅樹脂3份、馬來酸酐I. 5份、LD合成高分子固定化酶0. 5份置于不銹鋼容器中,攪拌均勻,得到第一中間產物;步驟2 :將所述第一中間產物置于不銹鋼密封容器中,于80°C條件下反應5h,得到第二中間產物;步驟3 :向所述第二中間產物中按照所述質量份數分別加入穩定劑5份,3000目高純超細Si0215份置于不銹鋼容器中,攪拌均勻,得到所述寬耐溫區間緩沖膠。以上所述的具體實施方式
,對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明,所應理解的是,以上所述僅為本發明的具體實施方式
而已,并不用于限制本發明,凡在本發明的精神和原則之內,所做的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范 圍之內。
權利要求
1.一種寬耐溫區間緩沖膠,其特征在于,各組分質量份數分別為甲基烷40 45份,苯基烷35 40份,高純超細Si025 15份,穩定劑5份,硅樹脂3份,偶聯劑I. 5份,催化劑O. 5份。
2.根據權利要求I所述的緩沖膠,其特征在于,所述高純超細SiO2的規格為>2500目,所述穩定劑是苯駢三氮唑,所述偶聯劑是馬來酸酐,所述催化劑是LD合成高分子固定化酶。
3.一種基于權利要求I所述的寬耐溫區間緩沖膠的制備方法,其特征在于,包括 按照質量份數分別取甲基烷40 45份,苯基烷35 40份,硅樹脂3份、偶聯劑I. 5份、催化劑O. 5份,攪拌均勻,得到第一中間產物; 將所述第一中間產物置于密封容器中,于80°C條件下反應5h,得到第二中間產物; 向所述第二中間產物中按照所述質量份數分別加入穩定劑5份,高純超細Si025 15份,攪拌均勻,得到所述寬耐溫區間緩沖膠。
4.根據權利要求3所述的方法,其特征在于,還包括將所述寬耐溫區間緩沖膠包裝封存入庫。
5.根據權利要求3或4所述的方法,其特征在于,所述高純超細SiO2的規格為>2500目,所述穩定劑是苯駢三氮唑,所述偶聯劑是馬來酸酐,所述催化劑是LD合成高分子固定化酶。
6.根據權利要求3或4所述的方法,其特征在于,所述攪拌是在不銹鋼容器中實現的。
7.根據權利要求3或4所述的方法,其特征在于,所述密閉容器是由不銹鋼制成的。
全文摘要
本發明公開了一種用于高速鐵路上的寬耐溫區間緩沖膠,屬于緩沖膠技術領域。該緩沖膠的各組分質量份數分別為甲基烷40~45份,苯基烷35~40份,高純超細SiO25~15份,穩定劑5份,硅樹脂3份,偶聯劑1.5份,催化劑0.5份。本發明還公開了該緩沖膠的制備方法。該寬耐溫區間緩沖膠阻尼粘彈性高,體積可壓縮,可流動,抗剪切穩定性良好,耐老化穩定性優良。
文檔編號C08K3/36GK102766332SQ20121025796
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月24日 優先權日2012年7月24日
發明者喬琛, 宋遠大, 張煉 申請人:武漢力盾新材料科技有限公司