一種耐寒橡膠復合材料及其制備方法及由該耐寒橡膠復合材料制作的鐵墊板下彈性墊板與流程
本發明屬于一種耐寒材料領域，尤其涉及一種可用于制作鐵墊板下彈性墊板的耐寒橡膠復合材料及其制備方法，本發明還涉及由所述耐寒橡膠復合材料制作成的鐵墊板。
背景技術：
wj-8彈性扣件是我國高速鐵路的無砟軌道中采用的彈性扣件元件，位于鐵墊板和路基之間，用于緩沖鋼軌對軌道板的沖擊。wj-8彈性扣件由螺旋道釘、平墊圈、彈條、絕緣軌距塊、軌距擋板、軌下墊板、鐵墊板、鐵墊板下彈性墊板和預埋套管組成。進一步的，wj-8彈性扣件中，主要用于緩沖鋼軌對軌道板的沖擊力的是鐵墊板下彈性墊板。鐵墊板下彈性墊板是在軌道上直接承受列車荷載動力，并耗散振動的軌下保護基礎結構。因此，在wj-8彈性扣件各組成部件中，鐵墊板下彈性墊板的使用條件最為嚴酷，長期在靜態載荷為0.47mpa、靜態應變為3～15％，循環載荷為0.47～1.64mpa、循環應變為10～30％的條件下工作。wj-8鐵墊板下彈性墊板分為a、b兩類，其中a類彈性墊板靜剛度為35±5kn/mm，適用于最高速度為250kn/h的兼顧貨運的客運專線運營條件；b類彈性墊板靜剛度為23±3kn/mm，適用于鋪設雙塊式無砟軌道，最高速度為350kn/h的客運專線運營條件。
隨著我國高鐵事業的迅速發展，國內市場開發的wj-8鐵墊板下彈性墊板很難適應我國極北地區或是俄羅斯等高寒地區的使用要求。在高寒的氣候條件下，wj-8鐵墊板下彈性墊板普遍存剛度變化率較大、壓縮工作高下降明顯等問題，從而導致列車導致在寒冷地區運行時顛簸較為明顯，嚴重影響乘客舒適度。為此，鐵道科學研究院新增要求：在-50℃條件下，耐寒型wj-8鐵墊板下彈性墊板的靜剛度變化率應不大于為20％的要求——這為耐寒型軌道彈性墊板設置了很高的技術標準。鐵墊板下彈性墊板同樣也是wj-7彈性扣件及其它無砟軌道彈性扣件的重要組成部件，因此亟需開發一種適用于制作鐵墊板下彈性墊板的耐寒型橡膠材料，以滿足高寒地區鐵路運輸作業的需要。
吳本臣等人在中國專利文獻cn103059259中，通過發泡工藝制得的發泡墊板具有優異的彈性、吸震能力和阻尼性能。但是，目前市面上常用的聚氨酯微孔發泡墊板最低使用溫度僅為-40℃以上，尚未達到鐵道科學研究院規定的-50℃的低溫剛度變化率僅為20％的要求。
楊雷等人在中國專利文獻cn101831118a中采用氯化聚乙烯制備了一種耐候、耐老化橡膠軌道墊板，其耐候性較好，但氯化聚乙烯不但容易結晶，且其玻璃化轉變溫度(tg)在-30℃以上。
朱靜在中國專利文獻cn103467908中采用酚醛樹脂、苯酚樹脂、硅橡膠和丁苯橡膠為高分子材料制備了一種減震性能較好、變形回復速度快、且耐疲勞性能優異的軌道墊板，但其樹脂成分以及丁苯橡膠不耐低溫，亦難以在低溫下使用。
此外，橡膠材料中三元乙丙橡膠(epdm)微孔發泡墊板以及丁苯橡膠、彈性墊板，本身玻璃化轉變溫度(tg)僅為-40℃左右。雖然可以添加增塑劑，但一方面其玻璃化轉變溫度(tg)降低有限，另一方面大量添加增塑劑不利于其耐熱、耐候性以及疲勞性能等。天然橡膠(nr)或順丁橡膠(br)質彈性軌道墊板，玻璃化轉變溫度均低于-50℃，但它們分子鏈單元較為規則，易于發生低溫結晶，從而帶來剛度的急劇變化。
歸根結底，目前鐵墊板下彈性墊板采用的epdm、sbr、nr、br、ir(異戊橡膠)、聚氨酯、聚氯乙烯等彈性體材料在玻璃化轉變溫度(tg)太高或分子鏈較為規整致使材料在低溫下易發生結晶，從而導致鐵墊板下彈性墊板存在低溫下剛度急劇上升的缺陷。硅橡膠的玻璃化轉變溫度雖然在-100℃以下，-50℃時具有較低的低溫結晶硬度變化，較好的回彈性能，制備的彈性墊板能滿足低溫靜剛度20％的以內的變化要求，但是成本較高。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種耐寒橡膠復合物材料，該耐寒橡膠復合物材料在低溫條件下，具有幾乎不結晶的特點，可用于制備鐵軌用鐵墊板下彈性墊板，制備得到鐵墊板下彈性墊板能滿足高寒地區嚴苛的氣候條件下的使用要求，具有極好的耐低溫、抗疲勞性能，并兼具良好的物理機械性能。
為實現上述發明目的，本發明提出的技術方案為：
一種耐寒橡膠復合物材料，由包括如下重量份的各組分制備而成：丁異戊橡膠100份、酯類增塑劑5～20份、硫化活性劑4～12份，防老劑2～6份、炭黑30～70份、其他填料10～50份、硅烷偶聯劑1～5份及硫化體系1～10份，所述硫化體系包括硫化劑0.5～4份、硫化促進劑1～6份。
優選的，一種耐寒橡膠復合材料，由包括如下重量份的各組分制備而成：丁異戊橡膠100份、酯類增塑劑5～20份、硫化活性劑4～12份，防老劑2～6份、炭黑30～70份、其他填料10～50份、硅烷偶聯劑1～5份及硫化體系1～6份，硫化劑0.5～3份、硫化促進劑1～5份。
所述丁異戊橡膠為嵌段丁異戊橡膠、無規丁異戊橡膠的一種，還可以是二者任意比例的共混物。所述丁異戊橡膠是采用丁二烯和異戊二烯單體共聚而成的聚合物，根據分子鏈結構可分為無規共聚物和嵌段共聚物。無規丁異戊橡膠的玻璃化轉變溫度(tg)在-90℃左右，鏈段不規整，在低溫條件下幾乎不產生結晶。雖然其物理機械性能僅為10mpa左右，但足以滿足鐵墊板下彈性墊板的技術指標要求(例如：wj-8彈性扣件為2mpa的產品技術指標要求)。嵌段丁異戊橡膠有兩個玻璃化轉變溫度(tg)，分別在-90℃左右和-60℃左右，與將異戊橡膠和順丁橡膠直接進行共混相比，嵌段丁異戊橡膠更難以結晶，甚至采用差示掃描量熱法都測不出低溫結晶熔融熱。與此同時，嵌段丁異戊橡膠同時具備優異的物理機械性能(約20mpa)。此外，丁異戊橡膠分子的側鏈僅含部分甲基，基團較小且少，使得丁異戊橡膠分子鏈十分柔順性，所以丁異戊橡膠還具有十分優異的疲勞性能。
優選的，所述丁異戊橡膠中包含質量百分比為55％～85％的異戊二烯的共聚單體單元，優選為65％～75％。例如，所述丁異戊橡膠可采用長春應用化學研究所在專利文件cn201010176028.2披露的異戊橡膠。如若異戊二烯質量分數低于55％，則所述耐寒橡膠復合材料及其制備得到的鐵墊板下彈性墊板的力學性能較差。
nr、ir、br等結晶型橡膠的最大結晶速率發生溫度在玻璃化溫度(tg)之上。如果發生結晶，將大大降低橡膠的高彈態，從而使橡膠材料的剛度急劇上升。本發明選用的酯類增塑劑可使丁異戊橡膠的最大結晶速率發生溫度向低溫轉移，從而影響到耐寒橡膠復合材料的結晶性能，使耐寒橡膠復合材料的耐寒性能得以提高。
優選的，所述酯類增塑劑為弱極性單酯類增塑劑。如若采用其他二元或多元強極性酯類增塑劑也能耐寒橡膠復合材料的耐低溫性能，但是不能添加太多，否則增塑劑超過在橡膠里最大溶解度而會遷移到橡膠制品表面，導致增塑劑不能最大程度上發生其效用，達不到降低丁異戊橡膠玻璃化溫度(tg)的效果。
進一步優選的，所述酯類增塑劑為長碳鏈弱極性單酯類增塑劑，平均分子量為200～800。根據相似相容原理，采用所述長碳鏈弱極性單酯類增塑劑與丁異戊橡膠相容性更好。本發明選用長碳鏈弱極性酯類增塑劑可以大幅度降低丁異戊橡膠的玻璃化溫度(tg)。作為該類的增塑劑，可以舉出例子包括樹脂酸異辛酯(例如：
所述硫化體系包括硫化劑和硫化促進劑。
優選的，所述硫化體系為以下任一種硫化體系：普通硫磺硫化體系、半有效硫化體系、過氧化物/硫磺復合硫化體系。這是因為采用普通硫磺硫化體系、半有效硫化體系、過氧化物/硫磺復合硫化體系制備得到的耐寒橡膠復合材料具有較好的耐低溫性能和耐疲勞性能，采用有效硫化體系和過氧化物硫化體系制備得到的耐寒橡膠復合材料的耐低溫及耐疲勞性能均較差。
進一步的，所述普通硫磺硫化系統中硫化劑為普通硫磺或不溶性硫磺；硫化促進劑為dm(二硫化二苯并噻唑)、cz(n-環己基-2-苯并噻唑次磺酰胺)、nobs(n-氧聯二亞乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺)、bz(二丁基二硫代氨基甲酸鋅)、dtdm(4，4‘-二硫代二嗎啉)、tmtd(二硫化四乙基秋蘭姆)、tmtm(一硫化四甲基秋蘭姆)、zdtp(二烷基二硫代磷酸鋅)等中的一種或多種復合物。硫化膠中多硫交聯鍵為70％以上，單雙硫鍵低于30％。
進一步的，所述半有效硫化體系中硫化劑為普通硫磺或不溶性硫磺；硫化促進劑為dm(二硫化二苯并噻唑)、cz(n-環己基-2-苯并噻唑次磺酰胺)、nobs(n-氧聯二亞乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺)、bz(二丁基二硫代氨基甲酸鋅)、dtdm(4，4‘-二硫代二嗎啉)、tmtd(二硫化四乙基秋蘭姆)、tmtm(一硫化四甲基秋蘭姆)、zdtp(二烷基二硫代磷酸鋅)等中的一種或多種復合物。硫化膠中單雙硫鍵和多硫交聯鍵各占50％左右。
進一步的，所述過氧化物/硫磺復合硫化體系中硫化劑為硫磺和dcp(過氧化二異丙苯)的復合物；硫化促進劑為dm(二硫化二苯并噻唑)、cz(n-環己基-2-苯并噻唑次磺酰胺)、nobs(n-氧聯二亞乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺)、bz(二丁基二硫代氨基甲酸鋅)、dtdm(4，4‘-二硫代二嗎啉)、tmtd(二硫化四乙基秋蘭姆)、tmtm(一硫化四甲基秋蘭姆)、zdtp(二烷基二硫代磷酸鋅)、aic(三烯丙基異氰酸酯)、hva-2(n,n’-間苯撐雙馬來酰亞胺)等中的兩種或多種復合物。硫化膠中硫化交聯鍵類型為單雙硫鍵和碳碳鍵。
所述其他填料為碳酸鈣、陶土和白炭黑中的一種或兩種，優選白炭黑和碳酸鈣或白炭黑和陶土的混合填料，以降低膠料成本和產品動靜剛度比。
所述硅烷偶聯劑為常規的硅烷偶聯劑，例如可選自：雙-[3-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物(如si-69德國德固賽公司制)、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(kh-550科化制)、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(a-174美國聯合碳化物公司制)、乙烯基三-(2-甲氧基乙氧基)硅烷(a-172邁圖制)等。
進一步的，采用普通硫磺硫化體系、半有效硫化體系時，所述硅烷偶聯劑選自si-69、kh-550中的一種；采用過氧化物/硫磺復合硫化體系時，所述硅烷偶聯劑選自a-172、a-174以及kh550中的一種。
所述防老劑為常規的防老劑，例如可選自：rd(2，3，4-三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合體)、4010na(n-異丙基-n’-苯基對苯二胺)、微晶蠟、mb(2-巰基苯并咪唑)、oda(辛基化二苯胺)、ble(丙酮和二苯胺高溫縮合物)的一種或多種。
本發明的目的還在于提供一種耐寒橡膠復合材料的制備方法，包括如下步驟：
(1)按重量份計，稱取丁異戊橡膠100份、弱極性酯類增塑劑5～20份、防老劑2～6份、炭黑30～70份、其他填料10～50份、硅烷偶聯劑1～3份、硫化活性劑4～12份、硫化劑0.5～4份、硫化促進劑1～6份；
(2)將丁異戊橡膠、硫化活性劑、防老劑、炭黑、其他填料、酯類增塑劑、硅烷偶聯劑順序加入到密煉機中進行一段混煉，混煉溫度130～150℃，混煉時間為3～6分鐘，得到混煉膠a；
(3)將步驟(2)中得到的混煉膠a冷卻到90℃以下，加入硫化體系進行二段混煉，混煉溫度低于90℃，混煉時間1.5分鐘～3分鐘；下料到開煉機上出片，得到混煉膠b；
(4)將步驟(3)中得到的混煉膠b經硫化成型得到所述耐寒橡膠復合材料，硫化壓力為15mpa～30mpa，硫化溫度為150℃～170℃，硫化時間為5～10分鐘，成型方式為模壓成型或注射成型。
優選的，在將所述耐寒橡膠復合材料放置16h以上后進行硫化成型。
本發明直接硫化成型，未采用發泡工藝，成型工藝簡單。
本發明還提供了一種鐵墊板下彈性墊板，由所述耐寒橡膠復合材料制作而成。
所述的鐵墊板下彈性墊板上和/或下表面排布有溝槽或凸臺。采用如此的設計，其目的在于：開槽或設置凸臺可以降低該彈性墊板的初始靜剛度值以及動靜剛度的比值，使所述鐵墊板下彈性墊板的初始靜剛度降低至23±3kn/mm，動靜剛度比值降至1.35以內。
所述鐵墊板下彈性墊板的溝槽深度或凸臺高度占鐵墊板下彈性墊板總厚度的1/5～1/10。凸臺的高度或溝槽的深度對初始剛度有很大的影響，實際應用過程中，當橡膠配方一定時，需要調整凸臺高度或溝槽深度，使其初始剛度達標。
優選的，采用鐵墊板下彈性墊板的上和/或下表面排布有凸臺的結構，凸臺可以使所述鐵墊板下彈性墊板制造及工作前后尺寸穩定，高度跟初始剛度成反比，可以更加穩定有效的降低鐵墊板下彈性墊板的初始靜剛度以及動靜剛度的比值，此外，排布有凸臺的結構較排布有溝槽的結構的產品散熱效果好，液體更容易順著凸臺的間隙和基板的表面排出。
進一步優選的，所述凸臺為長方體形凸臺、圓角長方體形凸臺、腰形體形凸臺中的任意一種或幾種與圓柱形凸臺的組合，所述圓柱形凸臺排布在鐵墊板下彈性墊板的上和/或下表面的兩側和中部，所述長方體形凸臺、圓角長方體形凸臺、腰形體形凸臺排布在三組圓柱形凸臺之間。
更進一步優選的，所述凸臺對稱排布于鐵墊板下彈性墊板的上表面和/或下表面，使所述鐵墊板下彈性墊板的各個方面性能均一。
本發明所述鐵墊板下彈性墊板，完全能夠滿足如能滿足高寒地區嚴苛的氣候條件下的使用要求，具有極好的耐低溫、抗疲勞性能，并兼具良好的物理機械性能。
附圖說明：
圖1是布置有凸臺結構的鐵墊板下彈性墊板的一種實施方式的俯視圖。
圖2是圖1的a-a向視圖。
圖3是布置有溝槽結構的鐵墊板下彈性墊板的一種實施方式的俯視圖。
圖4是圖3的b-b向視圖。
其中，1、圓柱體形凸臺；2、基板；3、安裝孔位；4、溝槽；5、腰形體型凸臺；6、鐵墊板下彈性墊板。
具體實施方式
為了便于理解本發明，下文將結合較佳的實施例對本發明作更全面、細致地描述，但本發明的保護范圍并不限于以下具體的實施例。
除非另有定義，下文中所使用的所有專業術語與本領域技術人員通常理解的含義相同。本文中所使用的專業術語只是為了描述具體實施例的目的，并不是旨在限制本發明的保護范圍。
除有特別說明，本發明中用到的各種試劑、原料均為可以從市場上購買的商品或者可以通過公知的方法制得的產品。
在以下實施例中：
鐵墊板下彈性墊板的拉伸強度和扯斷伸長率試驗按照gb/t10654的規定進行。
鐵墊板下彈性墊板的熱空氣老化試驗按照gb/t3512進行，測試條件：環境溫度100±2℃，放置時間96h。
鐵墊板下彈性墊板的壓縮用變形試驗按照gb/t10653進行，試驗條件為：環境溫度70±1℃，放置時間22h，壓縮率30％。
鐵墊板下彈性墊板的工作電阻試驗按照tb/t2626的規定進行。
鐵墊板下彈性墊板的的耐油性能試驗參照gb/t1690的規定進行，試驗介質為46#機油，試驗條件為23±2℃，機油中浸泡72h。
彈性墊板靜剛度試驗方法按照《wj-8型扣件組裝暫行技術條件》進行。
彈性墊板動剛度試驗方法按照《wj-8型扣件組裝暫行技術條件》進行。
彈性墊板疲勞試驗方法按照《wj-8型扣件組裝暫行技術條件》進行。
彈性墊板耐寒性能試驗按照其靜剛度試驗方法進行，試驗條件：環境溫度-50±2℃，放置時間24h。
實施例1
如圖1、圖2所示，本實施例的鐵墊板下彈性墊板6，圓柱體形凸臺1排布在鐵墊板下彈性墊板6的兩個安裝孔位3的兩側和鐵墊板下彈性墊板6的上表面和下表面中部，腰形體形凸臺5排布在三組圓柱體形凸臺1之間，圓柱體形凸臺1與腰形體形凸臺5對稱排布于鐵墊板下彈性墊板6的上表面和下表面；本實施所述鐵墊板下彈性墊板由包括如下重量份的各組分制備得到：無規共聚丁異戊橡膠100份、酯類增塑劑10份、硫化活性劑6份、硫化劑3份、硫化促進劑4份、防老劑2份、炭黑45份、其他填料35份、硅烷偶聯劑3份；其中，丁異戊橡膠中異戊二烯質量分數為55％；酯類增塑劑為
本實施例所述鐵墊板下彈性墊板的制備方法，包括以下步驟：
(1)按重量份計，稱取無規丁異戊橡膠100份、酯類增塑劑10份、硫化活性劑6份、硫化劑3份、硫化促進劑4份、防老劑2份、炭黑45份、其他填料35份、硅烷偶聯劑3份；其中，丁異戊橡膠中異戊二烯質量分數為55％；酯類增塑劑為
(2)將無規丁異戊橡膠、硫化活性劑、防老劑、炭黑、白炭黑和碳酸鈣復合填料、酯類增塑劑、硅烷偶聯劑加入到密煉機中，在密煉機中進行高溫混煉，混煉溫度145℃，混煉時間為6分鐘；
(3)將步驟(2)中得到的混煉膠在密煉機中冷卻到85℃，加入硫化劑、硫化促進劑，混煉2分鐘左右，下料到開煉機上出片，得到耐寒橡膠復合材料；
(4)將步驟(3)中得到的耐寒橡膠復合材料放置16h以上后，通過模壓硫化成型得到鐵墊板下彈性墊板，硫化壓力25mpa，硫化溫度165℃，硫化時間8分鐘。
測試制得的鐵墊板下彈性墊板的各項物理見表1所示。
實施例2:
如圖1、圖2所示，本實施例的鐵墊板下彈性墊板6，圓柱體形凸臺1排布在鐵墊板下彈性墊板6的兩個安裝孔位3的兩側和鐵墊板下彈性墊板6的上表面和下表面中部，腰形體形凸臺5排布在三組圓柱體形凸臺1之間，圓柱體形凸臺1與腰形體形凸臺5對稱排布于鐵墊板下彈性墊板6的上表面和下表面；本實施所述鐵墊板下彈性墊板由包括如下重量份的各組分制備得到：嵌段丁異戊橡膠100份、酯類增塑劑20份、硫化活性劑6份、硫化劑2.5份、硫化促進劑3份、防老劑4份、炭黑55份、其他填料40份、硅烷偶聯劑4份；其中，丁異戊橡膠中異戊二烯質量分數為65％；酯類增塑劑為
本實施例所述鐵墊板下彈性墊板的制備方法，包括以下步驟：
(1)按重量份計，稱取嵌段丁異戊橡膠100份、酯類增塑劑20份、硫化活性劑8份、硫化劑2.5份、硫化促進劑3份、防老劑4份、炭黑55份、其他填料40份、硅烷偶聯劑4份；其中，丁異戊橡膠中異戊二烯質量分數為65％；酯類增塑劑為
(2)將嵌段丁異戊橡膠、硫化活性劑、防老劑、炭黑、白炭黑和碳酸鈣復合填料、酯類增塑劑、硅烷偶聯劑加入到密煉機中，在密煉機中進行高溫混煉，混煉溫度145℃，混煉時間為6分鐘；
(3)將步驟(2)中得到的混煉膠在密煉機中冷卻到85℃，加入硫化劑、硫化促進劑，混煉2分鐘左右，下料到開煉機上出片，得到耐寒橡膠復合材料；
(4)將步驟(3)中得到的耐寒橡膠復合材料放置16h以上后，通過模壓硫化成型得到鐵墊板下彈性墊板，硫化壓力25mpa，硫化溫度165℃，硫化時間8分鐘。
測試制得的鐵墊板下彈性墊板的各項性能見表1所示。
實施例3:
如圖1、圖2所示，本實施例的鐵墊板下彈性墊板6，圓柱體形凸臺1排布在鐵墊板下彈性墊板6的兩個安裝孔位3的兩側和鐵墊板下彈性墊板6的上表面和下表面中部，腰形體形凸臺5排布在三組圓柱體形凸臺1之間，圓柱體形凸臺1與腰形體形凸臺5對稱排布于鐵墊板下彈性墊板6的上表面和下表面；本實施所述鐵墊板下彈性墊板由包括如下重量份的各組分制備得到：嵌段丁異戊橡膠10份，無規丁異戊橡膠90份、酯類增塑劑15份、硫化活性劑5份、硫化劑1.5份、硫化促進劑2份、防老劑5份、炭黑45份、其他填料45份、硅烷偶聯劑4份；其中，丁異戊橡膠中異戊二烯質量分數為85％；酯類增塑劑為
本實施例所述鐵墊板下彈性墊板的制備方法，包括以下步驟：
(1)按重量份計，稱取嵌段丁異戊橡膠10份，無規丁異戊橡膠90份、酯類增塑劑15份、硫化活性劑5份、硫化劑1.5份、硫化促進劑2份、防老劑5份、炭黑45份、其他填料45份、硅烷偶聯劑4份；其中，丁異戊橡膠中異戊二烯質量分數為85％；硫化活性劑為氧化鋅和硬脂酸；酯類增塑劑為
(2)將嵌段丁異戊橡膠、無規丁異戊橡膠、加入硫化活性劑、防老劑、炭黑、白炭黑和碳酸鈣復合填料、酯類增塑劑、硅烷偶聯劑加入到密煉機中，在密煉機中進行高溫混煉，混煉溫度145℃，混煉時間為6分鐘；
(3)將步驟(2)中得到的混煉膠在密煉機中冷卻到85℃，加入硫化劑、硫化促進劑，混煉2分鐘左右，下料到開煉機上出片，得到耐寒橡膠復合材料；
(4)將步驟(3)中得到的耐寒橡膠復合材料放置16h以上后，通過模壓硫化成型得到鐵墊板下彈性墊板，硫化壓力15mpa，硫化溫度160℃，硫化時間8分鐘。
測試制得的鐵墊板下彈性墊板的各項性能見表1所示。
實施例4:
如圖1、圖2所示，本實施例的鐵墊板下彈性墊板6，圓柱體形凸臺1排布在鐵墊板下彈性墊板6的兩個安裝孔位3的兩側和鐵墊板下彈性墊板6的上表面和下表面中部，腰形體形凸臺5排布在三組圓柱體形凸臺1之間，圓柱體形凸臺1與腰形體形凸臺5對稱排布于鐵墊板下彈性墊板6的上表面和下表面；本實施所述鐵墊板下彈性墊板由包括如下重量份的各組分制備得到：嵌段丁異戊橡膠50份，無規丁異戊橡膠50份、酯類增塑劑15份、硫化活性劑5份、硫化劑1.5份、硫化促進劑2份、防老劑5份、炭黑50份、其他填料45份、硅烷偶聯劑4份；其中，丁異戊橡膠中異戊二烯質量分數70％；酯類增塑劑為
本實施例所述鐵墊板下彈性墊板的制備方法，包括以下步驟：
(1)按重量份計，稱取嵌段丁異戊橡膠50份，無規丁異戊橡膠50份、酯類增塑劑15份、硫化活性劑5份、硫化劑1.5份、硫化促進劑2份、防老劑5份、炭黑50份、其他填料45份、硅烷偶聯劑4份；其中，丁異戊橡膠中異戊二烯質量分數為70％；酯類增塑劑為
(2)將嵌段丁異戊橡膠、無規丁異戊橡膠、硫化活性劑、防老劑、炭黑、白炭黑和碳酸鈣復合填料、酯類增塑劑、硅烷偶聯劑加入到密煉機中，在密煉機中進行高溫混煉，混煉溫度145℃，混煉時間為6分鐘；
(3)將步驟(2)中得到的混煉膠在密煉機中冷卻到85℃，加入硫化劑、硫化促進劑，混煉2分鐘左右，下料到開煉機上出片，得到耐寒橡膠復合材料；
(4)將步驟(3)中得到的耐寒橡膠復合材料放置16h以上后，通過模壓硫化成型得到鐵墊板下彈性墊板，硫化壓力15mpa，硫化溫度160℃，硫化時間8分鐘。
測試制得的鐵墊板下彈性墊板的各項性能見表1所示。
實施例5：
如圖1、圖2所示，本實施例的鐵墊板下彈性墊板6，圓柱體形凸臺1排布在鐵墊板下彈性墊板6的兩個安裝孔位3的兩側和鐵墊板下彈性墊板6的上表面和下表面中部，腰形體形凸臺5排布在三組圓柱體形凸臺1之間，圓柱體形凸臺1與腰形體形凸臺5對稱排布于鐵墊板下彈性墊板6的上表面和下表面；本實施所述鐵墊板下彈性墊板由包括如下重量份的各組分制備得到：嵌段丁異戊橡膠50份，無規丁異戊橡膠50份、酯類增塑劑15份、硫化活性劑5份、硫化劑1.5份、硫化促進劑2份、防老劑5份、炭黑50份、其他填料45份、硅烷偶聯劑4份；其中，丁異戊橡膠中異戊二烯質量分數70％；酯類增塑劑為
本實施例所述鐵墊板下彈性墊板的制備方法，包括以下步驟：
(1)按重量份計，稱取嵌段丁異戊橡膠50份，無規丁異戊橡膠50份、酯類增塑劑15份、硫化活性劑5份、硫化劑1.5份、硫化促進劑2份、防老劑5份、炭黑50份、其他填料45份、硅烷偶聯劑4份；其中，丁異戊橡膠中異戊二烯質量分數為70％；硫化活性劑為氧化鋅和硬脂酸；酯類增塑劑為
(2)將嵌段丁異戊橡膠、無規丁異戊橡膠、硫化活性劑、防老劑、炭黑、白炭黑和碳酸鈣復合填料、酯類增塑劑、硅烷偶聯劑加入到密煉機中，在密煉機中進行高溫混煉，混煉溫度145℃，混煉時間為6分鐘；
(3)將步驟(2)中得到的混煉膠在密煉機中冷卻到85℃，加入硫化劑、硫化促進劑，混煉2分鐘左右，下料到開煉機上出片，得到耐寒橡膠復合材料；
(4)將步驟(3)中得到的耐寒橡膠復合材料放置16h以上后，通過模壓硫化成型得到鐵墊板下彈性墊板，硫化壓力15mpa，硫化溫度160℃，硫化時間8分鐘。
測試制得的鐵墊板下彈性墊板的各項性能見表1所示。
實施例6:
如圖1、圖2所示，本實施例的鐵墊板下彈性墊板6，圓柱體形凸臺1排布在鐵墊板下彈性墊板6的兩個安裝孔位3的兩側和鐵墊板下彈性墊板6的上表面和下表面中部，腰形體形凸臺5排布在三組圓柱體形凸臺1之間，圓柱體形凸臺1與腰形體形凸臺5對稱排布于鐵墊板下彈性墊板6的上表面和下表面；本實施所述鐵墊板下彈性墊板由包括如下重量份的各組分制備得到：嵌段丁異戊橡膠50份，無規丁異戊橡膠50份、酯類增塑劑15份、硫化活性劑5份、硫化劑1.5份、硫化促進劑2份、防老劑5份、炭黑50份、其他填料45份、硅烷偶聯劑4份；其中，丁異戊橡膠中異戊二烯質量分數為70％；酯類增塑劑為
本實施例所述鐵墊板下彈性墊板的制備方法，包括以下步驟：
(1)按重量份計，稱取丁異戊橡膠100份、酯類增塑劑15份、硫化活性劑5份、硫化劑1.5份、硫化促進劑2份、防老劑5份、炭黑50份、其他填料45份、硅烷偶聯劑4份；其中，丁異戊橡膠中異戊二烯質量分數為70％；酯類增塑劑為plasthall100(異辛基樹脂酸酯)；其他填料為白炭黑和陶土的復合填料；硫化體系為過氧化物/硫磺復合硫化體系：硫化劑為dcp和普通硫磺，硫化促進劑為taic、dm、cz和tmtd；硫化活性劑為氧化鋅和硬脂酸；硅烷偶聯劑為a-172；防老劑為rd、4010na和微晶蠟；
(2)將丁異戊橡膠、硫化活性劑、防老劑、炭黑、白炭黑和碳酸鈣復合填料、酯類增塑劑、硅烷偶聯劑加入到密煉機中，在密煉機中進行高溫混煉，混煉溫度145℃，混煉時間為6分鐘；
(3)將步驟(2)中得到的混煉膠在密煉機中冷卻到85℃，加入硫化劑、硫化促進劑，混煉2分鐘左右，下料到開煉機上出片，得到耐寒橡膠復合材料；
(4)將步驟(3)中得到的耐寒橡膠復合材料放置16h以上后，通過模壓硫化成型得到鐵墊板下彈性墊板，硫化壓力15mpa，硫化溫度160℃，硫化時間8分鐘。
測試制得的鐵墊板下彈性墊板的各項性能見表1所示。
實施例7:
如圖3、圖4所示的鐵墊板下彈性墊板6，溝槽4排布于鐵墊板下彈性墊板6的上表面和下表面；本實施例所述鐵墊板下彈性墊板由包括如下重量份的各組分制備得到：嵌段丁異戊橡膠50份，無規丁異戊橡膠50份、酯類增塑劑15份、硫化活性劑5份、硫化劑1.5份、硫化促進劑2份、防老劑5份、炭黑50份、其他填料45份、硅烷偶聯劑4份；其中，丁異戊橡膠中異戊二烯質量分數70％；酯類增塑劑為
本實施例所述鐵墊板下彈性墊板的制備方法，包括以下步驟：
(1)按重量份計，稱取嵌段丁異戊橡膠50份，無規丁異戊橡膠50份、酯類增塑劑15份、硫化活性劑5份、硫化劑1.5份、硫化促進劑2份、防老劑5份、炭黑50份、其他填料45份、硅烷偶聯劑4份；其中，丁異戊橡膠中異戊二烯質量分數為70％；酯類增塑劑為
(2)將嵌段丁異戊橡膠、無規丁異戊橡膠、硫化活性劑、防老劑、炭黑、白炭黑和碳酸鈣復合填料、酯類增塑劑、硅烷偶聯劑加入到密煉機中，在密煉機中進行高溫混煉，混煉溫度145℃，混煉時間為6分鐘；
(3)將步驟(2)中得到的混煉膠在密煉機中冷卻到85℃，加入硫化劑、硫化促進劑，混煉2分鐘左右，下料到開煉機上出片，得到耐寒橡膠復合材料；
(4)將步驟(3)中得到的耐寒橡膠復合材料放置16h以上后，通過模壓硫化成型得到鐵墊板下彈性墊板，硫化壓力15mpa，硫化溫度160℃，硫化時間8分鐘。
測試制得的鐵墊板下彈性墊板的各項性能見表1所示。
對比例1:
如圖1、圖2所示，本對比例的鐵墊板下彈性墊板6，圓柱體形凸臺1排布在鐵墊板下彈性墊板6的兩個安裝孔位3的兩側和鐵墊板下彈性墊板6的上表面和下表面中部，腰形體形凸臺5排布在三組圓柱體形凸臺1之間，圓柱體形凸臺1與腰形體形凸臺5對稱排布于鐵墊板下彈性墊板6的上表面和下表面；本對比例所述鐵墊板下彈性墊板由包括如下重量份的各組分制備得到：無規共聚丁異戊橡膠100份、酯類增塑劑4份、硫化活性劑6份、硫化劑3份、硫化促進劑4份、防老劑2份、炭黑40份、其他填料35份、硅烷偶聯劑3份；其中，丁異戊橡膠中丁二烯質量份為70％；酯類增塑劑為
本對比例所述鐵墊板下彈性墊板的制備方法，包括以下步驟：
(1)按重量份計，稱取無規丁異戊橡膠100份、酯類增塑劑4份、硫化活性劑6份、硫化劑3份、硫化促進劑4份、防老劑2份、炭黑40份、其他填料35份、硅烷偶聯劑3份；其中，丁異戊橡膠中丁二烯質量份為70％；酯類增塑劑為
(2)將無規丁異戊橡膠、加入硫化活性劑、防老劑、炭黑、白炭黑和碳酸鈣復合填料、酯類增塑劑、硅烷偶聯劑加入到密煉機中，在密煉機中進行高溫混煉，混煉溫度145℃，混煉時間為6分鐘；
(3)將步驟(2)中得到的混煉膠在密煉機中冷卻到85℃，加入硫化劑、硫化促進劑，混煉2分鐘左右，下料到開煉機上出片，得到混煉膠；
(4)將步驟(3)中得到的混煉膠放置16h以上后，通過模壓硫化成型得到鐵墊板下彈性墊板，硫化壓力25mpa，硫化溫度165℃，硫化時間8分鐘。
測試制得的鐵墊板下彈性墊板的各項性能見表2所示。
對比例2:
如圖1、圖2所示，本對比例的鐵墊板下彈性墊板6，圓柱體形凸臺1排布在鐵墊板下彈性墊板6的兩個安裝孔位3的兩側和鐵墊板下彈性墊板6的上表面和下表面中部，腰形體形凸臺5排布在三組圓柱體形凸臺1之間，圓柱體形凸臺1與腰形體形凸臺5對稱排布于鐵墊板下彈性墊板6的上表面和下表面；本對比例所述鐵墊板下彈性墊板由包括如下重量份的各組分制備得到：無規共聚丁異戊橡膠100份、酯類增塑劑25份、硫化活性劑6份、硫化劑3份、硫化促進劑4份、防老劑2份、炭黑60份、其他填料45份、硅烷偶聯劑4份；其中，丁異戊橡膠中丁二烯質量份為70％；酯類增塑劑為
本對比例所述鐵墊板下彈性墊板的制備方法，包括以下步驟：
(1)按重量份計，稱取無規丁異戊橡膠100份、酯類增塑劑25份、硫化活性劑6份、硫化劑3份、硫化促進劑4份、防老劑2份、炭黑60份、其他填料45份、硅烷偶聯劑4份；其中，丁異戊橡膠中丁二烯質量份為70％；酯類增塑劑為
(2)將無規丁異戊橡膠、加入硫化活性劑、防老劑、炭黑、白炭黑和碳酸鈣復合填料、酯類增塑劑、硅烷偶聯劑加入到密煉機中，在密煉機中進行高溫混煉，混煉溫度145℃，混煉時間為6分鐘；
(3)將步驟(2)中得到的混煉膠在密煉機中冷卻到85℃，加入硫化劑、硫化促進劑，混煉2分鐘左右，下料到開煉機上出片，得到混煉膠；
(4)將步驟(3)中得到的混煉膠放置16h以上后，通過模壓硫化成型得到鐵墊板下彈性墊板，硫化壓力25mpa，硫化溫度165℃，硫化時間8分鐘。
測試制得的鐵墊板下彈性墊板的各項性能見表2所示。
對比例3:
如圖1、圖2所示，本對比例的鐵墊板下彈性墊板6，圓柱體形凸臺1排布在鐵墊板下彈性墊板6的兩個安裝孔位3的兩側和鐵墊板下彈性墊板6的上表面和下表面中部，腰形體形凸臺5排布在三組圓柱體形凸臺1之間，圓柱體形凸臺1與腰形體形凸臺5對稱排布于鐵墊板下彈性墊板6的上表面和下表面；本對比例所述鐵墊板下彈性墊板由包括如下重量份的各組分制備得到：天然橡膠70份，順丁橡膠30份、酯類增塑劑15份、硫化活性劑5份、硫化劑1.5份、硫化促進劑2份、防老劑5份、炭黑50份、其他填料45份、硅烷偶聯劑4份；酯類增塑劑為
本對比例所述鐵墊板下彈性墊板的制備方法，包括以下步驟：
(1)按重量份計，稱取天然橡膠75份、順丁橡膠25份，酯類增塑劑15份、硫化活性劑5份、硫化劑1.5份、硫化促進劑2份、防老劑5份、炭黑50份、其他填料45份、硅烷偶聯劑4份；；酯類增塑劑為
(2)將nr和br混合膠料、硫化活性劑、防老劑、炭黑、白炭黑和碳酸鈣復合填料、酯類增塑劑、硅烷偶聯劑加入到密煉機中，在密煉機中進行高溫混煉，混煉溫度145℃，混煉時間為6分鐘；
(3)將步驟(2)中得到的混煉膠在密煉機中冷卻到85℃，加入硫化劑、硫化促進劑，混煉2分鐘左右，下料到開煉機上出片，得到混煉膠；
(4)將步驟(3)中得到的混煉膠放置16h以上后，通過模壓硫化成型得到鐵墊板下彈性墊板，硫化壓力15mpa，硫化溫度160℃，硫化時間8分鐘。
測試制得的鐵墊板下彈性墊板的各項性能見表2所示。
對比例4：
如圖1、圖2所示，本對比例的鐵墊板下彈性墊板6，圓柱體形凸臺1排布在鐵墊板下彈性墊板6的兩個安裝孔位3的兩側和鐵墊板下彈性墊板6的上表面和下表面中部，腰形體形凸臺5排布在三組圓柱體形凸臺1之間，圓柱體形凸臺1與腰形體形凸臺5對稱排布于鐵墊板下彈性墊板6的上表面和下表面；本對比例所述鐵墊板下彈性墊板由包括如下重量份的各組分制備得到：嵌段丁異戊橡膠50份，無規丁異戊橡膠50份、硫化活性劑5份、硫化劑1.5份、硫化促進劑2份、防老劑5份、炭黑35份、其他填料45份、硅烷偶聯劑4份；其中，丁異戊橡膠中異戊二烯質量分數為70％；其他填料為白炭黑和陶土的復合填料；硫化劑為硫磺；硫化活性劑為氧化鋅和硬脂酸；硫化促進劑為dm、cz和tmtd；硅烷偶聯劑為si-69；防老劑為rd、4010na和微晶蠟。
本對比例所述鐵墊板下彈性墊板的制備方法，包括以下步驟：
(1)按重量份計，硫化活性劑5份、硫化劑1.5份、硫化促進劑2份、防老劑5份、炭黑35份、其他填料45份、硅烷偶聯劑4份；其中，丁異戊橡膠中異戊二烯質量分數為70％；其他填料為白炭黑和陶土的復合填料；硫化體系為半有效硫化體系：硫化劑為普通硫磺，硫化促進劑為dm、cz和tmtd；硫化活性劑為氧化鋅和硬脂酸；硅烷偶聯劑為si-69；防老劑為rd、4010na和微晶蠟；
(2)將丁異戊橡膠、硫化活性劑、防老劑、炭黑、白炭黑和碳酸鈣復合填料加入到密煉機中，在密煉機中進行高溫混煉，混煉溫度145℃，混煉時間為6分鐘；
(3)將步驟(2)中得到的混煉膠在密煉機中冷卻到85℃，加入硫化劑、硫化促進劑，混煉2分鐘左右，下料到開煉機上出片，得到混煉膠；
(4)將步驟(3)中得到的混煉膠放置16h以上后，通過模壓硫化成型得到鐵墊板下彈性墊板，硫化壓力15mpa，硫化溫度160℃，硫化時間8分鐘。
測試制得的鐵墊板下彈性墊板的各項性能見表2所示。
對比例5：
如圖1、圖2所示，本對比例的鐵墊板下彈性墊板6，圓柱體形凸臺1排布在鐵墊板下彈性墊板6的兩個安裝孔位3的兩側和鐵墊板下彈性墊板6的上表面和下表面中部，腰形體形凸臺5排布在三組圓柱體形凸臺1之間，圓柱體形凸臺1與腰形體形凸臺5對稱排布于鐵墊板下彈性墊板6的上表面和下表面；本對比例所述鐵墊板下彈性墊板由包括如下重量份的各組分制備得到：嵌段丁異戊橡膠50份，無規丁異戊橡膠50份、酯類增塑劑15份、硫化活性劑3份、硫化促進劑5份、防老劑5份、炭黑50份、其他填料45份、硅烷偶聯劑4份；其中，丁異戊橡膠中異戊二烯質量份為70％；酯類增塑劑為
本對比例所述鐵墊板下彈性墊板的制備方法，包括以下步驟：
(1)按重量份計，稱取嵌段丁異戊橡膠50份，無規丁異戊橡膠50份、酯類增塑劑15份、硫化活性劑5份、硫化促進劑3份、防老劑5份、炭黑50份、其他填料45份、硅烷偶聯劑4份；其中，丁異戊橡膠中異戊二烯質量分數70％；酯類增塑劑為
(2)將丁異戊橡膠、硫化活性劑、防老劑、炭黑、白炭黑和碳酸鈣復合填料、酯類增塑劑、硅烷偶聯劑加入到密煉機中，在密煉機中進行高溫混煉，混煉溫度145℃，混煉時間為6分鐘；
(3)將步驟(2)中得到的混煉膠在密煉機中冷卻到85℃，加硫化促進劑，混煉2分鐘左右，下料到開煉機上出片，得到混煉膠；
(4)將步驟(3)中得到的混煉膠放置16h以上后，通過模壓硫化成型得到鐵墊板下彈性墊板，硫化壓力15mpa，硫化溫度160℃，硫化時間8分鐘。
測試制得的鐵墊板下彈性墊板的各項性能見表2所示。
表1實施例1-7所述鐵墊板下彈性墊板的各項性能指標測定結果
表2對比例1-5所述鐵墊板下彈性墊板的各項性能指標測定結果
由表1和表2所示數據結果可以看出：(1)采用嵌段丁異戊橡膠和/或無規丁異戊橡膠制備得到的鐵墊板下彈性墊板與采用nr和br共混制備得到的鐵墊板下彈性墊板在耐低溫性能、疲勞性能方面都更為優異，采用嵌段丁異戊橡膠比無規丁異戊橡膠質墊板物理機械性能優異，但是無規丁異戊橡膠質wj-8彈性墊板具有更好的耐低溫性能和疲勞性能；(2)采用長碳鏈弱極性酯類增塑劑可以提高鐵墊板下彈性墊板的耐低溫性能，優選的，增塑劑與丁異戊橡膠的質量份數比為5～20，采用異辛基樹脂酸酯(
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