[发明专利]轨道车辆减振产品阻燃防护层用橡胶组合物及其密炼工艺

说明书

本发明提出轨道车辆减振产品阻燃防护层用橡胶组合物及其密炼工艺，该橡胶组合物包括以下重量份数的原料：异戊二烯橡胶50～90份、氯丁橡胶10～40份、环氧化天然橡胶5～10份、水滑石40～80份、白炭黑10～30份、气凝胶3～5份、磷腈阻燃剂3～5份。将其用作轨道车辆减振产品阻燃防护层能在满足EN45545防火要求的同时，保证与产品内部基体有良好的粘合性能，且使产品具有优异的耐疲劳性能，满足产品动态要求。

技术领域

本发明属于橡胶材料技术领域，尤其涉及一种轨道车辆减振产品阻燃防护层用橡胶组合物及其密炼工艺。

背景技术

现代铁路车辆在悬挂系统、设备安装系统、连接、限位等部位中大量使用各种橡胶弹性元件。这些元件能降低车辆运行噪音、有效提高乘坐舒适性，但是，这些元件中的橡胶胶料都属于可燃或易燃性材料，一旦发生火灾，橡胶胶料燃烧会产生大量的热量和有毒的烟气，不利于人员的疏散和逃生，增加了火灾的消防安全隐患。为此，欧盟于2013年发布了铁路车辆的防火标准EN45545-2，对铁路车辆转向架上使用的橡胶金属弹性元件提出了明确的燃烧性能要求，且除了欧盟各成员国，中国、印度、澳大利亚以及美洲部分地区也开始依据EN45545-2标准来对橡胶减振弹性元件提出防火性能要求。

但是，现有的轨道车辆减振产品的防火性能均达不到标准要求。常规的橡胶产品的阻燃改进方法主要是在橡胶中添加阻燃剂来实现，但是掺入阻燃剂通常会严重损害橡胶的弹性性能，造成这种由橡胶构成的弹性元件不能满足产品所希望的静态和动态方面所要求的弹性性质。

为了解决这一问题，中国专利CN104736632A中公开了一种“阻燃聚合物组合物”，通过覆盖在橡胶表面的阻燃防护层，达到产品的阻燃性能标准，但是制成阻燃防护层的阻燃聚合物组合物以乙丙橡胶为主要基体，与橡胶减振弹性元件内部的橡胶基体粘合性较差，容易出现粘合失效问题，且乙丙橡胶的耐疲劳性能远低于天然橡胶或异戊二烯橡胶，尤其是在大变形情况下，不能使用橡胶减振弹性元件的较高的动态耐疲劳要求，采用这种阻燃防护层会影响橡胶减振弹性元件的动态耐疲劳性能。即现有的阻燃橡胶组合物制备的阻燃防护层的动态耐疲劳性能，以及其与内部橡胶基体的结合强度仍不能适应轨道车辆减振产品如橡胶减振弹性元件的使用要求。

发明内容

本发明提出轨道车辆减振产品阻燃防护层用橡胶组合物及其密炼工艺，以解决相关技术中阻燃防护层的耐疲劳性能，以及其与内部橡胶基体的结合强度不能满足轨道车辆减振产品使用需求的技术问题。该橡胶组合物制成的阻燃防护层能够使轨道车辆减振产品在满足防火要求的同时，具有优异的动态耐疲劳性能，满足产品使用要求。

为了达到上述目的，本发明的一方面提供了一种轨道车辆减振产品阻燃防护层用橡胶组合物，包括以下重量份数的原料：异戊二烯橡胶50～90份、氯丁橡胶10～40份、环氧化天然橡胶5～10份、水滑石40～80份、白炭黑10～30份、气凝胶3～5份、磷腈阻燃剂3～5份。

作为优选，该橡胶组合物还包括辅剂，所述辅剂包括过氧化物粘合剂和硫化剂，所述硫化剂含有硫磺。

作为优选，所述硫化剂包括硫磺、促进剂CBS和促进剂HVA-2，其中，硫磺的重量份数为1～1.5份，促进剂CBS的重量份数为1.5～2份,促进剂HVA的重量份数为0.5份。

作为优选，所述辅剂还包括炭黑N550、硅烷偶联剂、增塑剂、氧化锌、氧化镁、活化剂、加工助剂、防老剂、二甲基丙烯酸锌盐。

作为优选，所述辅剂包括以下重量份数的原料：过氧化物粘合剂的重量份数为0.5～3份、炭黑N550 10～20份、硅烷偶联剂1～3份、增塑剂5～15份、氧化锌5份、氧化镁0～4份、活化剂2份、加工助剂2份、防老剂4份、二甲基丙烯酸锌盐0.3～1份、硫化剂3～4份。

作为优选，所述防老剂由防老剂RD和防老剂4020组成，且所述防老剂RD和防老剂4020的质量比为1:1。