高性能鐵路墊板材料及加工方法
【專利摘要】本發明屬熱塑性彈性體材料生產【技術領域】，具體涉及一種高性能鐵路墊板材料及加工方法。其特征是由以下組份按重量份組成：PP20-40、SEBS20-30、SIS10-20、白油10-20、碳酸鈣5-15、交聯劑0.3-1.0、抗氧劑0.1-0.3、硅氧烷潤滑劑1-2、黑色母粒2-4；其加工方法為：將組份中的SEBS、SIS加入白油混合，再加入PP、碳酸鈣、交聯劑，用攪拌機混合均勻，并喂入雙螺桿擠出機進行動態硫化制成半成品，再將其與抗氧劑、硅氧烷潤滑劑、黑色母粒混合均勻后喂入雙螺桿擠出機進行熔融共混，最后進行切粒并經過干燥、包裝成成品。具有力學性能和回彈性好，動靜比低的優點。
【專利說明】高性能鐵路墊板材料及加工方法
[0001]【技術領域】:本發明屬熱塑性彈性體材料生產【技術領域】，具體涉及一種高性能鐵路墊板材料及加工方法。
[0002]【背景技術】:目前，我國國內交通存在嚴重堵塞的不良境況，軌道交通行業迅猛發展，軌道交通所用的彈性材料，如鐵路墊板制品，早期使用硫化橡膠材料，因其加工難度較大，不可回收利用，熱塑性彈性體材料逐漸成為其替代品，如TPEE、TPU、TPO等材料，這些熱塑性彈性體材料中TPEE材料各項性能好，只是成本太高,無法被制造商所接受；TPU材料耐高低溫性能及耐水性能差，使用受限；TPO材料較上述兩種彈性體力學強度、回彈性略差，動靜比高，因此如何在原有TPO材料的性能基礎上，改善其力學強度、回彈性、動靜比等性能就成為熱塑性彈性體材料在鐵路墊板上應用所必須解決的關鍵問題。
[0003]
【發明內容】
:本發明的目的是提供一種力學性能和回彈性好，動靜比低的高性能鐵路墊板材料及加工方法。
[0004]本發明的技術方案是:一種高性能鐵路墊板材料，其特征是由以下組份按重量份組成:PP20-40、SEBS20-30、SIS10-20、白油 10-20、碳酸鈣 5-15、交聯劑 0.3-1.0、抗氧劑0.1-0.3、硅氧烷潤滑劑1-2、黑色母粒2-4 ;其中，交聯劑為無味DCP與雙馬萊酰亞胺按重量比1:1的混合物；抗氧劑為酚類抗氧劑與二苯甲酮類紫外線吸收劑按重量1: 1.5的混合物。
[0005]一種高性能鐵路墊板材料的加工方法，其特征是包括以下工藝步驟:
[0006](I)混合充油:將上述組份中SEBS、SIS先加入臥式混料機內，將物料結塊攪拌開，再加入白油混合，直至白油完全充入SEBS和SIS內；
[0007](2)動態硫化:將上述充好油的物料，加入PP、碳酸鈣、交聯劑，用攪拌機混合均勻，并用失重喂料設備喂入雙螺桿擠出機，在主機轉速為300?400轉/分，熔融溫度為170?190°C的條件下進行動態硫化I?2分鐘，通過切粒設備切制半成品粒子；
[0008](3)熔融共混:將半成品粒子、抗氧劑、硅氧烷潤滑劑、黑色母粒，用攪拌機混合均勻后喂入雙螺桿擠出機，在主機轉速為300?600轉/分，熔融溫度為180?200°C的條件下，進行熔融共混I?2分鐘，再通過水下切粒設備進行切粒并經過干燥，將粒子包裝成成品即可。
[0009]其最佳技術方案是:一種高性能鐵路墊板材料，其特征是由以下組份按重量份組成:PP30、SEBS25、SIS15、白油15、碳酸鈣10、交聯劑0.65、抗氧劑0.2、硅氧烷潤滑劑1.5、黑色母粒3;其中，交聯劑為無味DCP與雙馬萊酰亞胺按重量比1:1的混合物；抗氧劑為酚類抗氧劑與二苯甲酮類紫外線吸收劑按重量1: 1.5的混合物。
[0010]一種高性能鐵路墊板材料的加工方法，其特征是包括以下工藝步驟:
[0011](I)混合充油:將上述組份中SEBS、SIS先加入臥式混料機內，將物料結塊攪拌開，再加入白油混合，直至白油完全充入SEBS和SIS內；
[0012](2)動態硫化:將上述充好油的物料，加入PP、碳酸鈣、交聯劑，用攪拌機混合均勻，并用失重喂料設備喂入雙螺桿擠出機，在主機轉速為300?400轉/分，熔融溫度為170?190°C的條件下進行動態硫化I?2分鐘，通過切粒設備切制半成品粒子；
[0013](3)熔融共混:將半成品粒子、抗氧劑、硅氧烷潤滑劑、黑色母粒，用攪拌機混合均勻后喂入雙螺桿擠出機，在主機轉速為300?600轉/分，熔融溫度為180?200°C的條件下，進行熔融共混I?2分鐘，再通過水下切粒設備進行切粒并經過干燥，將粒子包裝成成品即可。
[0014]本發明的有益效果是，經過動硫交聯，使SIS部分雙鍵進行交聯，既提升了整體材料的回彈性，又保留了 SEBS與PP混合時產生的高力學強度，同時，因為SIS的交聯作用，材料的動靜比較未交聯材料的動靜比大幅度下降，因而具有力學性能和回彈性好，動靜比低的優點。
[0015]【具體實施方式】:以下結合具體實施例來進一步說明本發明的技術方案。
[0016]實施例1:一種高性能鐵路墊板材料，其特征是由以下組份按重量份組成:PP20、SEBS30、SIS20、白油10、碳酸鈣5、無味DCP與雙馬萊酰亞胺按重量比1:1的混合物1.0、酚類抗氧劑與二苯甲酮類紫外線吸收劑按重量1: 1.5的混合物0.3、硅氧烷潤滑劑2、黑色母粒4。
[0017]一種高性能鐵路墊板材料的加工方法，其特征是包括以下工藝步驟:
[0018](I)混合充油:將上述組份中SEBS、SIS先加入臥式混料機內，將物料結塊攪拌開，再加入白油混合，直至白油完全充入SEBS和SIS內；
[0019](2)動態硫化:將上述充好油的物料，加入PP、碳酸鈣、交聯劑，用攪拌機混合均勻，并用失重喂料設備喂入雙螺桿擠出機，在主機轉速為300?400轉/分，熔融溫度為170?190°C的條件下進行動態硫化I?2分鐘，通過切粒設備切制半成品粒子；
[0020](3)熔融共混:將半成品粒子、抗氧劑、硅氧烷潤滑劑、黑色母粒，用攪拌機混合均勻后喂入雙螺桿擠出機，在主機轉速為300?600轉/分，熔融溫度為180?200°C的條件下，進行熔融共混I?2分鐘，再通過水下切粒設備進行切粒并經過干燥，將粒子包裝成成品即可。
[0021]實施例2:—種高性能鐵路墊板材料，其特征是由以下組份按重量份組成:PP40、SEBS20、SIS10、白油20、碳酸鈣15、無味DCP與雙馬萊酰亞胺按重量比1:1的混合物0.3、酚類抗氧劑與二苯甲酮類紫外線吸收劑按重量1: 1.5的混合物0.1、硅氧烷潤滑劑1、黑色母粒2。
[0022]一種高性能鐵路墊板材料的加工方法，其特征是包括以下工藝步驟:
[0023](I)混合充油:將上述組份中SEBS、SIS先加入臥式混料機內，將物料結塊攪拌開，再加入白油混合，直至白油完全充入SEBS和SIS內；
[0024](2)動態硫化:將上述充好油的物料，加入PP、碳酸鈣、交聯劑，用攪拌機混合均勻，并用失重喂料設備喂入雙螺桿擠出機，在主機轉速為300?400轉/分，熔融溫度為170?190°C的條件下進行動態硫化I?2分鐘，通過切粒設備切制半成品粒子；
[0025](3)熔融共混:將半成品粒子、抗氧劑、硅氧烷潤滑劑、黑色母粒，用攪拌機混合均勻后喂入雙螺桿擠出機，在主機轉速為300?600轉/分，熔融溫度為180?200°C的條件下，進行熔融共混I?2分鐘，再通過水下切粒設備進行切粒并經過干燥，將粒子包裝成成品即可。
[0026]實施例3:—種高性能鐵路墊板材料，其特征是由以下組份按重量份組成:PP30、SEBS25、SIS15、白油15、碳酸鈣10、無味DCP與雙馬萊酰亞胺按重量比1:1的混合物0.65、酚類抗氧劑與二苯甲酮類紫外線吸收劑按重量1: 1.5的混合物0.2、硅氧烷潤滑劑1.5、黑色母粒3。
[0027]—種高性能鐵路墊板材料的加工方法，其特征是包括以下工藝步驟:
[0028](I)混合充油:將上述組份中SEBS、SIS先加入臥式混料機內，將物料結塊攪拌開，再加入白油混合，直至白油完全充入SEBS和SIS內；
[0029](2)動態硫化:將上述充好油的物料，加入PP、碳酸鈣、交聯劑，用攪拌機混合均勻，并用失重喂料設備喂入雙螺桿擠出機，在主機轉速為300?400轉/分，熔融溫度為170?190°C的條件下進行動態硫化I?2分鐘，通過切粒設備切制半成品粒子；
[0030](3)熔融共混:將半成品粒子、抗氧劑、硅氧烷潤滑劑、黑色母粒，用攪拌機混合均勻后喂入雙螺桿擠出機，在主機轉速為300?600轉/分，熔融溫度為180?200°C的條件下，進行熔融共混I?2分鐘，再通過水下切粒設備進行切粒并經過干燥，將粒子包裝成成品即可。
[0031]本發明材料的測試結果為:邵氏硬度(1sec):90A ;拉伸強度(500mm/min):18?20MPa ;斷裂伸長率(500mm/min):700 ?750% ;熔融指數(230°C *5kg):5 ?8g/10min ;壓縮永久變形(100°C *24h)35% ;動靜比為1.45。通過對比，該鐵路墊板材料與通用的該種彈性體材料相比，各項性能大幅度提聞。
【權利要求】
1.一種高性能鐵路墊板材料，其特征是由以下組份按重量份組成:PP20-40、SEBS20-30、SIS10-20、白油 10-20、碳酸鈣 5-15、交聯劑 0.3-1.0、抗氧劑 0.1-0.3、硅氧烷潤滑劑1-2、黑色母粒2-4。
2.按權利要求1所述的一種高性能鐵路墊板材料，其特征是由以下組份按重量份組成:PP30、SEBS25、SIS15、白油15、碳酸鈣10、交聯劑0.65、抗氧劑0.2、硅氧烷潤滑劑1.5、黑色母粒3。
3.按權利要求1或2所述的一種高性能鐵路墊板材料，其特征是:所述的交聯劑為無味DCP與雙馬萊酰亞胺按重量比1:1的混合物；抗氧劑為酚類抗氧劑與二苯甲酮類紫外線吸收劑按重量1: 1.5的混合物。
4.一種高性能鐵路墊板材料的加工方法，其特征是包括以下工藝步驟: (1)混合充油:將上述組份中SEBS、SIS先加入臥式混料機內，將物料結塊攪拌開，再加入白油混合，直至白油完全充入SEBS和SIS內； (2)動態硫化:將上述充好油的物料，加入PP、碳酸鈣、交聯劑，用攪拌機混合均勻，并用失重喂料設備喂入雙螺桿擠出機，在主機轉速為300?400轉/分，熔融溫度為170?190°C的條件下進行動態硫化I?2分鐘，通過切粒設備切制半成品粒子； (3)熔融共混:將半成品粒子、抗氧劑、硅氧烷潤滑劑、黑色母粒，用攪拌機混合均勻后喂入雙螺桿擠出機，在主機轉速為300?600轉/分，熔融溫度為180?200°C的條件下，進行熔融共混I?2分鐘，再通過水下切粒設備進行切粒并經過干燥，將粒子包裝成成品即可。
【文檔編號】C08K5/14GK104448544SQ201310445187
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月16日 優先權日:2013年9月16日
【發明者】于曉寧, 劉曉平, 蒿文朋, 田洪池, 鄒妨, 孫顯茹, 施劍鋒 申請人:山東道恩高分子材料股份有限公司