高耐久性板式橡胶支座及其制备方法技术

本发明专利技术属于支座及其制备方法技术领域，公开了一种高耐久性板式橡胶支座及其制备方法。其主要技术特征为：包括叠层式橡胶支座本体，在所述叠层式橡胶支座本体外侧包裹有耐热氧老化保护层，所述耐热氧老化保护层的组成材料由A组分、B组分和催化剂构成，A组分包括有下列重量份的材料：低粘度多元醇95‑105份，低分子羟基硅油5‑20，异氰酸酯10‑70份；B组分包括有下列重量份的材料：扩链剂4‑18份、防老剂0.1‑5份、消泡剂0.1‑2份；催化剂0.1‑5份。耐热氧老化保护层为聚氨酯材料，分子结构中不含碳碳双键，避免了现有橡胶保护层中的碳碳双键易与臭氧反应加速老化的问题，改善了板式橡胶支座耐热氧老化能力。

High durability plate type rubber support and preparation method thereof

The invention belongs to the technical field of a bearing and a preparation method thereof. It comprises laminated rubber bearing body in the laminated rubber bearing body is wrapped with a heat oxygen aging protection layer, the heat oxygen aging material protection layer of the A component, B component and A component catalyst, which comprises the following parts by weight of materials 95: low viscosity polyol 105, low molecular weight hydroxyl silicone oil 5 20, 10 isocyanate 70; B component comprises the following parts by weight: 4 material chain extender 18 copies, 5 copies, antioxidant 0.1 defoaming agent 0.1 2; 0.1 5 catalyst. Heat oxygen aging protection layer is a polyurethane material containing carbon carbon double bond in the molecular structure, to avoid the carbon carbon double bond existing in the rubber protective layer is easy to react with ozone aging, improve the heat oxygen aging ability of laminated rubber bearing.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及橡胶支座及其制备方法
，特别涉及一种高耐久性板式橡胶支座及其制备方法。
技术介绍
板式橡胶支座是桥梁上部结构的重要结构部件，在桥梁中发挥着承传载荷、传递位移、适当转角等重要作用，要保证板式橡胶支座在桥梁寿命期内发挥正常功能，板式橡胶支座除满足标准规定的基本物理力学性能指标外还应具有优良的耐久性。现有板式橡胶支座运营3年-5年，往往就会大量出现橡胶保护层开裂、钢板外露、不均匀鼓凸与脱胶、脱空、剪切超限和支座位置串动等病害。除了产品生产质量、施工安装缺陷等原因外，其主要原因在于橡胶材料的耐久性特别是耐臭氧老化和耐热空气老化性能差。这是因为，橡胶分子中的碳碳双键易与臭氧反应，生成摩尔臭氧化物和过氧化物，进而再生成臭氧化物，该臭氧化物在热和光等的作用下分解成自由基，导致链增长反应。常见的天然橡胶、氯丁橡胶和三元乙丙橡胶分子结构中都有碳碳双键。现有技术解决上述问题的主要技术措施是：橡胶保护层胶料配方中增加防老剂掺量；橡胶保护层胶料采用耐久性更佳的硅橡胶等；采用外防护罩。上述技术措施存在主要问题是：防老剂一般均含致癌物质并且随着时间延长易从橡胶制品中迁出，导致环境污染及耐久性下降；硅橡胶等能在一定程度上改善耐久性，但会导致制造成本的大幅提高，性价比低；外防护罩虽能减少橡胶与臭氧和光等接触的概率，但由于其与板式橡胶支座主体为分体式结构，其连接强度不高、同步变形能力差、运营过程中极易破损，增大板式橡胶支座的老化的风险。
技术实现思路
本专利技术的解决的第一个技术问题就是提供一种高耐久性、相对造价低、性价比高的板式橡胶支座，改进现有板式橡胶支座的耐久性，解决板式橡胶支座性价比低的问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：包括叠层式橡胶支座本体，在所述叠层式橡胶支座本体外侧包裹有耐热氧老化保护层，所述耐热氧老化保护层的组成材料由A组分、B组分和催化剂构成，A组分包括有下列重量份的材料：低粘度多元醇95-105份，低分子羟基硅油5-20，异氰酸酯10-70份；B组分包括有下列重量份的材料：扩链剂4-18份、防老剂0.1-5份、消泡剂0.1-2份；催化剂0.1-5份。其附加技术特征为：所述A组分包括有下列重量份的材料：低粘度多元醇99-101份，低分子羟基硅油11-14，异氰酸酯30-40份；B组分包括有下列重量份的材料：扩链剂10-11份、防老剂2-3份、消泡剂0.9-1.1份；催化剂2-3份；所述低粘度多元醇为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸己二酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯中、聚对苯二甲酸植物油酯、聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇或者它们中的两种或多种的混合物；所述低分子羟基硅油为α，ω－二羟基聚二甲基硅氧烷；所述异氰酸酯为六亚甲基二异氰酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和多亚甲基多苯基异氰酸酯或者它们中的两种或多种的混合物；所述的扩链剂为乙二醇、丁二醇、己二醇、三羟甲基丙烷、甘油，或者它们中的两种或多种的混合物；所述的防老剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂168、抗氧化剂1098、UV-N537、UV-326，或者它们中的两种或多种的混合物；所述的消泡剂为硅烷类消泡剂；在所述耐热氧老化保护层外侧包裹有耐紫外线老化保护层，所述耐紫外线老化保护层包括有下列重量份的材料：丙烯酸树脂45-65份、活性单体25-45份、引发剂1-6份、流平剂0.1-3份、消泡剂0.5-5份、助剂0.1-1份；所述耐紫外线老化保护层包括有下列重量份的材料：丙烯酸树脂50-53份、活性单体32-38份、引发剂2-4份、流平剂1-2份、消泡剂2-3份、助剂0.3-0.5份；所述丙烯酸树脂为热塑性丙烯酸树脂、热固性丙烯酸树脂、大分子量直链线型有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂、呋喃改性丙烯酸树脂、环氧树脂改性丙烯酸树脂、有机氟改性丙烯酸树脂、聚氨酯改性丙烯酸树脂、纳米材料改性丙烯酸树脂；所述活性单体为单官能团线性醚键的丙烯酸酯、PO改性三官能度丙烯酸酯、丙烯酸溶液、醛酮树脂，或者它们中的两种或多种的混合物；所述引发剂为二苯甲酮、α—羟基酮，或者它们中的两种的混合物；所述的流平剂为有机改性聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷、端基改性有机硅、氟改性的丙烯酸酯，或者它们中的两种或多种的混合物；所述的消泡剂为蜡、脂肪族酰胺、脂肪、聚二甲基硅氧烷、聚醚，或者它们中的两种或多种的混合物；所述的助剂为醇类溶剂或酯类溶剂，醇类溶剂为乙醇、异丙醇、正丁醇中的至少一种，酯类溶剂为醋酸乙酯、醋酸丁酯的一种或两种。本专利技术解决的第二技术问题就是提供一种制备上述高耐久性板式橡胶支座的方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：该方法包括以下步骤：第一步，备料按设计橡胶配方混炼胶料，按支座设计结构尺寸裁取并处理加筋钢板；第二步，模具处理在模具与支座纵向模具侧面均匀地钻多个排气孔，排气孔形状为内侧大外侧小的圆锥形；第三步，拼模、组模按支座设计结构尺寸将多层加筋钢板和多层橡胶层间隔叠放入模具中，顶、底面为橡胶层；第四步，硫化将完成组模的模具放置在硫化机上，对模具施加3MPa-30MPa的压力和90℃-210℃的温度，并保持3min-120min；第五步，脱模脱去模板，制得叠层式橡胶支座；第六步，耐热氧老化保护层涂装①首先将叠层式橡胶支座外表面处理至Sa2.5级；清洁叠层式橡胶支座外表面，辊涂或刷涂两道配套底漆；静置2小时；用干燥的高压空气清除叠层式橡胶支座外表面浮尘；⑤按权利要求1或2给定的配比制备耐热氧老化保护层，将掺有0.1-5份催化剂的A组分和B组分两种物料分别经由各自的抽料泵从料桶输送至主机进行计量、加压、升温，然后输送至喷枪，混合后喷出涂层厚度0.5mm-5mm。其附加技术特征为：在所述第四步硫化步骤中，将完成组模的模具放置在硫化机上，对模具施加12MPa-20MPa的压力和135℃-145℃的温度，并保持12min-18min。该方法包括以下步骤：第一步，备料按设计橡胶配方混炼胶料，按支座设计结构尺寸裁取并处理加筋钢板；第二步，模具处理在模具与支座纵向模具侧面均匀地钻多个排气孔，排气孔形状为内侧大外侧小的圆锥形；第三步，拼模、组模按支座设计结构尺寸将多层加筋钢板和多层橡胶层间隔叠放入模具中，顶、底面为橡胶层；第四步，硫化将完成组模的模具放置在硫化机上，对模具施加3MPa-30MPa的压力和90℃-210℃的温度，并保持3min-120min；第五步，脱模脱去模板，制得叠层式橡胶支座；第六步，耐热氧老化保护层涂装①首先将叠层式橡胶支座外表面处理至Sa2.5级；清洁叠层式橡胶支座外表面，辊涂或刷涂两道配套底漆；静置2小时；用干燥的高压空气清除叠层式橡胶支座外表面浮尘；按权利要求1或2给定的配比制备耐热氧老化保护层，将掺有0.1-5份催化剂的A组分和B组分两种物料分别经由各自的抽料泵从料桶输送至主机进行计量、加压、升温，然后输送至喷枪，混合后喷出涂层厚度0.5mm-5mm；在完成耐热氧老化保护层的涂装后，转入养护区室温养护7天，再按步骤①-处理耐热氧老化保护层；按权利要求4或5给定的配比制备耐紫外线老化保护层，将耐紫外线老化保护层本文档来自技高网...

【技术保护点】
高耐久性板式橡胶支座，包括叠层式橡胶支座本体，其特征在于：在所述叠层式橡胶支座本体外侧包裹有耐热氧老化保护层，所述耐热氧老化保护层的组成材料由A组分、B组分和催化剂构成，A组分包括有下列重量份的材料：低粘度多元醇95‑105份，低分子羟基硅油5‑20，异氰酸酯10‑70份；B组分包括有下列重量份的材料：扩链剂4‑18份、防老剂0.1‑5份、消泡剂0.1‑2份；催化剂0.1‑5份。

【技术特征摘要】
1.高耐久性板式橡胶支座，包括叠层式橡胶支座本体，其特征在于：在所述叠层式橡胶支座本体外侧包裹有耐热氧老化保护层，所述耐热氧老化保护层的组成材料由A组分、B组分和催化剂构成，A组分包括有下列重量份的材料：低粘度多元醇95-105份，低分子羟基硅油5-20，异氰酸酯10-70份；B组分包括有下列重量份的材料：扩链剂4-18份、防老剂0.1-5份、消泡剂0.1-2份；催化剂0.1-5份。2.如权利要求1所述的高耐久性板式橡胶支座，其特征在于：所述A组分包括有下列重量份的材料：低粘度多元醇99-101份，低分子羟基硅油11-14，异氰酸酯30-40份；B组分包括有下列重量份的材料：扩链剂10-11份、防老剂2-3份、消泡剂0.9-1.1份；催化剂2-3份。3.如权利要求1或2所述的高耐久性板式橡胶支座，其特征在于：所述低粘度多元醇为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸己二酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯中、聚对苯二甲酸植物油酯、聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇或者它们中的两种或多种的混合物；所述低分子羟基硅油为α，ω－二羟基聚二甲基硅氧烷；所述异氰酸酯为六亚甲基二异氰酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和多亚甲基多苯基异氰酸酯或者它们中的两种或多种的混合物；所述的扩链剂为乙二醇、丁二醇、己二醇、三羟甲基丙烷、甘油，或者它们中的两种或多种的混合物；所述的防老剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂168、抗氧化剂1098、UV-N537、UV-326，或者它们中的两种或多种的混合物；所述的消泡剂为硅烷类消泡剂。4.如权利要求1所述的高耐久性板式橡胶支座，其特征在于：在所述耐热氧老化保护层外侧包裹有耐紫外线老化保护层，所述耐紫外线老化保护层包括有下列重量份的材料：丙烯酸树脂45-65份、活性单体25-45份、引发剂1-6份、流平剂0.1-3份、消泡剂0.5-5份、助剂0.1-1份。5.如权利要求4所述的高耐久性板式橡胶支座，其特征在于：所述耐紫外线老化保护层包括有下列重量份的材料：丙烯酸树脂50-53份、活性单体32-38份、引发剂2-4份、流平剂1-2份、消泡剂2-3份、助剂0.3-0.5份。6.如权利要求4或5所述的高耐久性板式橡胶支座，其特征在于：所述丙烯酸树脂为热塑性丙烯酸树脂、热固性丙烯酸树脂、大分子量直链线型有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂、呋喃改性丙烯酸树脂、环氧树脂改性丙烯酸树脂、有机氟改性丙烯酸树脂、聚氨酯改性丙烯酸树脂、纳米材料改性丙烯酸树脂；所述活性单体为单官能团线性醚键的丙烯酸酯、PO改性三官能度丙烯酸酯、丙烯酸溶液、醛酮树脂，或者它们中的两种或多种的混合物；所述引发剂为二苯甲酮、α—羟基酮，或者它们中的两种的混合物；所述的流平剂为有机改性聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷、端基改性有机硅、氟改性的丙烯酸酯，或者它们中的两种或多种的混合物；所述的消泡剂为蜡、脂肪...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵雷，耿楠，赵丹，
申请(专利权)人：衡水旗舰桥隧橡塑有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13