[发明专利]剪切模量不大于0.35MPa的隔震支座叠层胶组合物

说明书

技术领域

本发明属橡胶制造技术，具体涉及剪切模量不大于0.35Mpa的橡胶组合物，特别适用于生产建筑与桥梁用隔震叠层橡胶支座的叠层胶。 

背景技术

基础隔震技术是在建筑物（或桥梁）上部结构与基础之间设置隔震系统，使建筑物与地基基础隔开，由于隔震橡胶层较柔软，地震时能产生很大的变形，吸收地震的能量，从而隔震系统起到减轻振动和耗散地震能量的作用，上部结构振动反应减轻，实现地震时建筑物只发生较轻微的运动和变形，从而保障建筑物的安全。隔震建筑的隔震效能主要是通过隔震橡胶支座来实现，主要依靠橡胶的变形来调节平移和扭转。 

叠层胶的剪切模量表征了橡胶的变形难易程度，剪切模量越低，变形越容易，建筑的隔震层中，隔震橡胶支座采用超低剪切模量的橡胶，可以更好的使隔震建筑的位移滞后，减轻上部结构振动，同时橡胶层的大剪切位移更好的消耗能量。 

申请号为 97181733.2 的中国专利文件公布的用于隔震层的橡胶组合物，包含至少１种二烯橡胶，以及以每１００重量份二烯橡胶计，４０～１６０重量份ＣＴＡＢ比表面积为１２０～３７０(m²/g)且ＣＴＡＢ比表面积(m²/g)／碘吸收(mg/g)最高为１.０的碳黑。该技术方案目的在于提高阻尼能力硬化性能，而不是获得超低剪切模量的橡胶。  

申请号为201110148458.8的中国专利文件公布的建筑隔震支座用橡胶, 将天然橡胶NR、顺丁橡胶BR、S、促进剂DM、促进剂CZ、ZnO、偶联剂Si-69、炭黑N774和N330、硬脂酸StA、芳烃油、防护蜡、古马隆、防老剂4010NA、防老剂RD和防老剂防AW，采用密炼、开炼、下片、硫化胶片工艺。该技术方案目的在于平衡各种性能和提高胶料的抗返原性能，热老化性能，而不是获得超低剪切模量的橡胶。 

申请号为201110204981.8的中国专利文件公布的橡胶组合物, 包含烟片胶100份、硫化剂1~2.5份、助交联剂5~10份、高阻尼性添加剂20~35份、增塑剂10~15份和补强剂40~50份。该技术方案目的在于保证产品强度、耐老化性的同时，提高阻尼性，降低成本，而不是获得超低剪切模量的橡胶。 

申请号为201210163033.9的中国专利文件公布的橡胶组合物，按质量计的 组份配方是：标准全乳颗粒100份、异戊橡胶50-70份、顺丁橡胶40-60份、选自C5/C9共聚石油树脂中的高阻尼添加剂80-110份、镁强粉40份、补强剂140-170份、硫化剂8份、硫化促进剂2-4份、活性剂12-17份和防老化剂2-4份。该技术方案目的在于获得超过110℃的宽温域范围具有高阻尼性能，而不是获得超低剪切模量的橡胶。 

发明内容

本发明的目的是提供一种剪切模量不大于0.35MPa的隔震支座叠层胶组合物，从而能制作出耗能量更高的隔震橡胶支座，减少地震灾害对人身财产造成危害。 

本发明选用天然橡胶为主体材料，采用具有协同效应的防老剂并用体系、增塑剂并用体系和以单硫键、双硫键为主的半有硫硫化体系，以降低胶的剪切模量和提高物理机械性能和加工工艺性能。 

本发明橡胶组合物的配方重量比组成为：天然橡胶100份；防老剂D 1～3份；防老剂4010NA 1～4份；炭黑12～30份；松焦油3～6份；石油树脂3～5份；DOP 2～4份；促进剂NOBS 0.3～1.8份；促进剂DTDM  0.3～1.8份；硫磺0.7～1.5份；氧化锌3.0～4.5份；氧化镁2～4份，硬脂酸2～3份。 

上述橡胶材料由橡胶基料、防老体系、填料体系、增塑体系和硫化体系组合而成。橡胶基料选用天然橡胶；防老体系包括防老剂D，防老剂4010NA；填料体系为炭黑；软化体系包括松焦油、石油树脂、DOP；硫化体系包括促进剂NOBS，促进剂DTDM和硫磺、氧化锌、氧化镁、硬脂酸。 

见图2，其中1为本发明橡胶组合物在实验温度为150℃时测得的硫化曲线图，2为现有橡胶硫化曲线。 

本发明橡胶材料的有益效果是： 

（1）具有超低剪切模量, 剪切模量不大于0.35MPa。采用天然橡胶更有利于降低硫化胶的剪切模量，满足隔震橡胶支座的力学性能要求。天然橡胶具有自补强性能，在配方设计中可以降低补强填充剂的应用量。采用具有协同效应的软化剂松焦油系与石油系并用，更有利于塑性变形，降低剪切模量，获得较大位移。 

（2）加工工艺性能好。