一种橡胶材料及其制备方法、一种减隔震橡胶支座结构与流程
未命名
09-09
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1.本发明属于减隔震支座技术领域,具体涉及一种橡胶材料及其制备方法、一种减隔震橡胶支座结构。
背景技术:
2.桥梁的减隔震支座是连接桥梁上下结构的重要构件,是桥梁承重不可缺少的构件。
3.目前常用的橡胶减隔震支座主要有高阻尼橡胶支座、铅芯橡胶支座和水平力分散型橡胶支座,主要依靠橡胶材料发生剪切变形来提供水平位移起到减隔震效果,一般设计位移变形量为橡胶层厚度的300%~350%。但是,目前市售的橡胶材料存在阻尼比低,耗能小的缺点,在服役过程中,长期处于较大变形状态下,会逐渐出现开裂破坏,并且一旦遇到强震情况,橡胶支座产生较大位移形变,有落梁的风险。
技术实现要素:
4.本发明的目的在于提供一种橡胶材料及其制备方法、一种减隔震橡胶支座结构,本发明提供的橡胶材料在较宽的温度范围内具有阻尼比高,耗能大的优点。由本发明提供的橡胶材料得到的减隔震橡胶支座结构在支座服役过程中具有高耗能的减隔震作用,在发生强烈地震时具有高阻尼耗能的效果,降低落梁的风险。
5.为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
6.本发明提供了一种橡胶材料,包括以下质量份数的组分:
7.天然橡胶50~70份,聚异丁烯30~50份,高阻尼热塑弹性体20~40份,活化剂6~12份,防老剂3~5份,酚醛树脂5~10份,超耐磨炉黑50~70份,硅酸钙15~30份,硫化剂1.2~1.8份,促进剂1~2份;所述聚异丁烯的粘均分子量≥100万;所述高阻尼热塑弹性体为具有聚苯乙烯封端和乙烯支化聚二烯烃中间段的三嵌段聚合物。
8.优选的,所述聚异丁烯的粘均分子量为100~850万。
9.优选的,所述活化剂包括氧化锌和硬脂酸;所述氧化锌和硬脂酸的质量比为(4~7):(2~5)。
10.优选的,所述防老剂包括n-(4-苯胺基苯基)马来酰亚胺和防老剂rd;所述n-(4-苯胺基苯基)马来酰亚胺和防老剂rd的质量比为(1~2):1。
11.优选的,所述硫化剂包括硫磺和4,4
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二硫代二吗啉;所述硫磺和4,4
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二硫代二吗啉的质量比为(1~2):1。
12.优选的,所述促进剂包括二硫化二苯并噻唑和n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺;所述二硫化二苯并噻唑和n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺的质量比为1:(1.5~2)。
13.本发明提供了上述技术方案所述的橡胶材料的制备方法,包括以下步骤:
14.将聚异丁烯、硅酸钙、天然橡胶和高阻尼热塑弹性体第一混炼,得到第一混炼料;
15.将所述第一混炼料、活化剂、防老剂、酚醛树脂和超耐磨炉黑第二混炼后薄通,得
到第二混炼料;
16.将所述第二混炼料、硫化剂和促进剂第三混炼,得到所述橡胶材料。
17.本发明提供了一种减隔震橡胶支座结构,包括支座主体2;所述支座主体2包括平行设置的上封层钢板2-1和下封层钢板2-4;所述上封层钢板2-1和下封层钢板2-4之间填充有橡胶材料2-2和分散排布于所述橡胶材料2-2中且平行于所述上封层钢板2-1和下封层钢板2-4的若干加劲钢板2-3;所述橡胶材料2-2为上述技术方案所述的橡胶材料或上述技术方案所述的制备方法制备得到的橡胶材料。
18.优选的,还包括与所述上封层钢板2-1固定连接的上连接钢板1,所述上连接钢板1的面积>上封层钢板2-1的面积;以及与所述下封层钢板2-4固定连接的下连接钢板4,所述下连接钢板4的面积>下封层钢板2-4的面积;所述下封层钢板2-4的下表面和所述下连接钢板4的上表面分别设置相同形状和相同尺寸的第一凹槽和第二凹槽,所述第一凹槽和第二凹槽的形状为圆环形或椭圆环形;所述第一凹槽和第二凹槽所构成的空间内设置有阻尼钢环3,所述阻尼钢环3的高度为所述第一凹槽和第二凹槽的总深度。
19.优选的,所述下连接钢板4和所述下封层钢板2-4的形状为矩形,所述下连接钢板4的上表面围绕所述下封层钢板2-4的四条边设置有相互对应的2条第一挡板6和相互对应的2条第二挡板7;2条第一挡板6沿着所述下封层钢板2-4在所述下连接钢板4上表面相对滑动的方向设置;2条第一挡板6的横截面形状为倒置的l形,2条第一挡板6的开口方向朝向下封层钢板2-4,且2条第一挡板6的横边伸入所述下封层钢板2-4的上表面以内,将所述下封层钢板2-4下压于所述下连接钢板4上表面上。
20.本发明提供了一种橡胶材料,包括以下质量份数的组分:天然橡胶50~70份,聚异丁烯30~50份,高阻尼热塑弹性体20~40份,活化剂6~12份,防老剂3~5份,酚醛树脂5~10份,超耐磨炉黑50~70份,硅酸钙15~30份,硫化剂1.2~1.8份,促进剂1~2份;所述聚异丁烯的粘均分子量≥100万;所述高阻尼热塑弹性体为具有聚苯乙烯封端和乙烯支化聚二烯烃中间段的三嵌段聚合物。第一方面:本发明中选用的高阻尼热塑弹性体(聚苯乙烯封端和乙烯支化聚二烯烃中间段的三嵌段聚合物)的损耗正切峰值接近室温,展现出极高的减震性能,同时与天然橡胶和聚异丁烯具有良好的相容性,本发明将超高分子量聚异丁烯(粘均分子量≥100万)和天然橡胶、高阻尼热塑弹性体配伍,不仅相容性好,且能够有效拓宽橡胶复合材料的阻尼温域,使其在较宽的温度范围内(25~70℃)具有高阻尼性能;第二方面:本发明中采用的酚醛树脂可显著提高橡胶的粘性,增强橡胶材料的阻尼特性,进一步提高其减震功效;第三方面:本发明合理选择橡胶填料的种类和数量,进一步提高橡胶的阻尼比和力学性能,具体为:本发明选择的超耐磨炉黑具有细小的粒径,表面结构度高,与橡胶的接触面积大,物理结合点多,其表面形成大量的结合胶,在橡胶材料发生剪切变形时生热大,耗能显著;硅酸钙由氧化钙和二氧化硅在高温下煅烧熔融而成,硅酸钙表面存在大量微孔,橡胶大分子链进入微孔中后在橡胶材料发生剪切运动中可以起到迟滞橡胶分子链运动的作用,起到耗能作用。由此,本发明提供的橡胶材料在较宽的温度范围内(25~70℃)具有阻尼比高,耗能大的优点。
21.本发明提供了一种减隔震橡胶支座结构,包括支座主体2;所述支座主体2包括平行设置的上封层钢板2-1和下封层钢板2-4;所述上封层钢板2-1和下封层钢板2-4之间填充有橡胶材料2-2和分散排布于所述橡胶材料2-2中且平行于所述上封层钢板2-1和下封层钢
板2-4的若干加劲钢板2-3;所述橡胶材料2-2为上述技术方案所述的橡胶材料或上述技术方案所述的制备方法制备得到的橡胶材料。本发明采用上述技术方案所述的橡胶材料作为减隔震橡胶支座结构中支座主体的填充材料,在发生强烈地震时,具有优异的阻尼耗能效果,降低落梁的风险。
22.进一步的,本发明还包括与所述上封层钢板2-1固定连接的上连接钢板1,所述上连接钢板1的面积>上封层钢板2-1的面积;以及与所述下封层钢板2-4固定连接的下连接钢板4,所述下连接钢板(4)的面积>下封层钢板2-4的面积;所述下封层钢板2-4的下表面和所述下连接钢板4的上表面分别设置相同形状和相同尺寸的第一凹槽和第二凹槽,所述第一凹槽和第二凹槽的形状为圆环形或椭圆环形;所述第一凹槽和第二凹槽所构成的空间内设置有阻尼钢环3,所述阻尼钢环3的高度为所述第一凹槽和第二凹槽的总深度。本发明提供的支座结构在支座结构正常服役过程中,由于温度变化等原因引起梁体的长度变化时,支座主体2能发生小位移水平的剪应变来满足梁体变形需要;当发生强烈地震时,支座主体2需要产生较大位移才能满足梁体变形需要,在此种情况下,首先支座主体2发生剪切应变,当支座主体2产生的水平反力足够大时,支座本体2在下连接钢板4上产生滑移,滑移过程中挤压阻尼钢环3,形状为圆环或椭圆环的阻尼钢环3能够发生形变(圆环变为椭圆环或椭圆环的长轴和短轴发生变化),一方面起到耗能减震作用,另一方面使支座结构的剪切变形得到部分恢复,从而实现了支座结构在应对强烈地震时的大位移变形。由此,本发明提供的减隔震橡胶支座结构在发生强烈地震时能够提供较大水平位移,并且具有阻尼耗能的效果,降低落梁的风险。
23.进一步的,在本发明中,所述下连接钢板4和所述下封层钢板2-4的形状为矩形,所述下连接钢板4的上表面围绕所述下封层钢板2-4的四条边设置有相互对应的2条第一挡板6和相互对应的2条第二挡板7;2条第一挡板6沿着所述下封层钢板2-4在所述下连接钢板4上表面相对滑动的方向设置;2条第一挡板6的横截面形状为倒置的l形,2条第一挡板6的开口方向朝向下封层钢板2-4,且2条第一挡板6的横边伸入所述下封层钢板2-4的上表面以内,将所述下封层钢板2-4下压于所述下连接钢板4上表面上。本发明在下连接钢板4的上表面沿着所述下封层钢板2-4在所述下连接钢板4上表面运动(相对滑动)的方向设置倒置的l形的2条第一挡板6,2条第一挡板6围绕在所述下封层钢板2-4的两条平行的边的边缘,且开口方向朝向下封层钢板2-4,能对支座本体2进行限位,将下封层钢板2-4压在(限位)下连接钢板4的上表面,防止大剪切变形下支座本体2发生翻滚;同时在下连接钢板4的上表面垂直于所述下封层钢板2-4在所述下连接钢板4上表面运动(相对滑动)的方向设置2条第二挡板7,2条第二挡板7能防止支座主体2滑出下连接钢板4。
附图说明
24.图1为本发明提供的一种大位移高耗能的减隔震橡胶支座的结构示意图;
25.图2为本发明提供的一种大位移高耗能的减隔震橡胶支座的俯视图;
26.图3为本发明提供的一种大位移高耗能的减隔震橡胶支座的局部结构示意图;
27.图4为本发明提供的一种大位移高耗能的减隔震橡胶支座的支座主体2结构示意图;
28.图5为现有桥梁高阻尼隔震橡胶支座结构示意图;
29.图1~5中:1为上连接钢板,2为支座主体,2-1为上封层钢板,2-2为高阻尼橡胶材料,2-3为加劲钢板,2-4为下封层钢板,3为阻尼钢环,4为下连接钢板,5为剪力销,6为第一挡板,7为第二挡板,8-1为上套管,8-2为下套管,9为螺栓;10为上预埋钢板,11为下预埋钢板,12-1为上锚杆,12-2为下锚杆。
具体实施方式
30.本发明提供了一种橡胶材料,包括以下质量份数的组分:
31.天然橡胶50~70份,聚异丁烯30~50份,高阻尼热塑弹性体20~40份,活化剂6~12份,防老剂3~5份,酚醛树脂5~10份,超耐磨炉黑50~70份,硅酸钙15~30份,硫化剂1.2~1.8份,促进剂1~2份;所述聚异丁烯的粘均分子量≥100万;所述高阻尼热塑弹性体为具有聚苯乙烯封端和乙烯支化聚二烯烃中间段的三嵌段聚合物。
32.在本发明中,若无特殊说明,所有制备原料/组分均为本领域技术人员熟知的市售产品。
33.以质量份数计,本发明提供的橡胶材料包括50~70份的天然橡胶,优选为60~70份,具体优选为64份、70份或60份。本发明对天然橡胶的购买原料没有特殊要求,采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。
34.以所述天然橡胶的质量份数为基准,本发明提供的橡胶材料包括30~50份的聚异丁烯,优选为32~45份,具体优选为30份、36份、42份或50份。
35.在本发明中,所述聚异丁烯的粘均分子量优选为100~850万,更优选为200~850万,具体优选为400万、580万、680万或850万。在本发明中,所述聚异丁烯的粘均分子量执行gb/t 1632.1标准。
36.在本发明的具体实施例中,所述聚异丁烯优选为中国石化燕山石化公司提供的牌号为pib-ys400、pib-ys580、pib-s680或pib-ys850的产品。
37.在本发明中,超高分子量聚异丁烯(hmpib)是一种高度饱和的橡胶态聚合物,具有良好的耐酸碱、耐腐蚀、耐臭氧、耐紫外老化、优异的气密性和电绝缘性以及优良的阻尼性能。本发明将超高分子量聚异丁烯加入天然橡胶中,可改进高温下橡胶的耐老化性、耐候性、耐弯曲断裂性、抗臭氧性以及橡胶的介电性能,降低其对水的吸收和对气体的渗透。
38.以所述天然橡胶的质量份数为基准,本发明提供的橡胶材料包括20~40份的高阻尼热塑弹性体,优选为25~35份,具体优选为30份、25份或40份。
39.在本发明中,所述高阻尼热塑弹性体为具有聚苯乙烯封端和乙烯支化聚二烯烃中间段的三嵌段聚合物,其挥发分优选≤0.5wt%(gb/t 24131.2-2018);苯乙烯含量优选为22~24wt%(核磁法);灰分优选≤0.3wt%(gb/t 4498.1)。
40.在本发明的具体实施例中,所述高阻尼热塑弹性体优选为中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司提供的型号为dtpr2075的产品。
41.在本发明中,所述高阻尼热塑弹性体为具有聚苯乙烯封端和乙烯支化聚二烯烃中间段的三嵌段聚合物,其损耗正切峰值接近室温,展现出极高的减震性能,同时与天然橡胶具有良好的相容性。本发明采用高阻尼热塑弹性体改性天然橡胶,高阻尼热塑弹性体的质量份数不能过大也不能过小,高阻尼热塑弹性体的质量份数过大时,无法与天然橡胶很好的相容,得到的橡胶产品质量不均;高阻尼热塑弹性体的质量份数过小时,无法有效提高橡
胶材料的减震效果。
42.本发明采用天然橡胶、超高分子量聚异丁烯和高阻尼热塑弹性体共混,可以拓宽复合橡胶材料的阻尼温域,提高橡胶材料的阻尼比和能耗。
43.以所述天然橡胶的质量份数为基准,本发明提供的橡胶材料包括6~12份的活化剂,优选为8~10份,具体优选为8份、10份或9份。
44.在本发明中,所述活化剂优选包括氧化锌和硬脂酸;所述氧化锌和硬脂酸的质量比优选为(4~7):(2~5),更优选为(4.2~6.5):(2.3~4.6),具体优选为5:3、6:4或5:4。本发明采用氧化锌和硬脂酸配伍,共同作为橡胶材料的活化剂,能够提高天然橡胶的活性,实现与超高分子量聚异丁烯和高阻尼热塑弹性体更好的交联共混。
45.以所述天然橡胶的质量份数为基准,本发明提供的橡胶材料包括3~5份的防老剂,优选为3.5~5份,具体优选为3.5份、4份、5份或4.5份。
46.在本发明中,所述防老剂优选包括n-(4-苯胺基苯基)马来酰亚胺(mc)和防老剂rd;所述n-(4-苯胺基苯基)马来酰亚胺和防老剂rd的质量比优选为(1~2):1,更优选为(1.1~1.7):1,具体优选为2:1.5、2:2、2.5:2或2.5:2.5。
47.在本发明中,所述n-(4-苯胺基苯基)马来酰亚胺为反应型防老剂,本发明优选将n-(4-苯胺基苯基)马来酰亚胺和防老剂rd配合使用,能够有效防止橡胶材料老化,提高橡胶材料的耐候性能,延长橡胶支座的服役时间。
48.以所述天然橡胶的质量份数为基准,本发明提供的橡胶材料包括5~10份的酚醛树脂,优选为6~10份,具体优选为9份、8份、10份。
49.在本发明中,所述的酚醛树脂优选为以烷基酚为主要原料的超级酚醛树脂,在上述质量份数范围内能够显著提高橡胶的粘性,增强橡胶材料的阻尼特性,进一步提高其减震功效。在本发明中,所述酚醛树脂的灰分优选≤0.5%;加热减量优选≤1.5%。在本发明的具体实施例中,所述酚醛树脂优选为可隆化工(苏州)有限公司提供的型号为kpt-f8140s的产品。
50.以所述天然橡胶的质量份数为基准,本发明提供的橡胶材料包括50~70份的超耐磨炉黑,优选为55~70份,具体优选为55份、65份、60份或70份。
51.在本发明中,所述超耐磨炉黑优选为中高结构的超耐磨炉黑。在本发明中,所述超耐磨炉黑的粒径优选为14~26nm。在本发明的具体实施例中,所述超耐磨炉黑为炭黑n120。
52.本发明选择超耐磨炉黑作为橡胶材料填料中的一种,其具有细小的粒径,表面结构度高,与橡胶的接触面积大,物理结合点多,其表面形成大量的结合胶,在橡胶材料发生剪切变形时生热大,耗能显著。
53.以所述天然橡胶的质量份数为基准,本发明提供的橡胶材料包括15~30份的硅酸钙,优选为20~28份,具体优选为15份、23份、26份或30份。
54.在本发明中,所述硅酸钙优选为表面经过钛酸酯偶联剂改性处理的硅酸钙;所述钛酸酯的质量优选占所述硅酸钙质量的1.5~4%,更优选为2~3.5%。在本发明中,所述硅酸钙的目数优选为1250~3000目。在本发明的具体实施例中,所述硅酸钙优选为江西砥石矿纤技术有限公司提供的改性包覆硅酸钙。
55.在本发明中,硅酸钙由氧化钙和二氧化硅在高温下煅烧熔融而成,硅酸钙粉体表面有大量羟基,呈亲水疏油性。本发明优选采用表面经过钛酸酯偶联剂改性处理的硅酸钙,
能够降低硅酸钙的表面能,提高其与橡胶材料的结合性。在本发明中,由于在硅酸钙的表面存在大量微孔,橡胶大分子链进入微孔中后在,在橡胶材料发生剪切运动中可以起到迟滞橡胶分子链运动的作用,起到耗能作用。
56.以所述天然橡胶的质量份数为基准,本发明提供的橡胶材料包括1.2~1.8份的硫化剂,优选为1.3~1.7份,具体优选为1.5份、1.6份或1.7份。
57.在本发明中,所述硫化剂优选包括硫磺和4,4
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二硫代二吗啉(硫磺给予体dtdm);所述硫磺和硫磺给予体dtdm的质量比优选为(1~2):1,更优选为(1~1.8):1,具体优选为1.5:1、1:1、1.0:0.6、1.0:0.7。
58.以所述天然橡胶的质量份数为基准,本发明提供的橡胶材料包括1~2份的促进剂,优选为1.1~1.8份,具体优选为1.6份、1.8份或2份。
59.在本发明中,所述促进剂优选包括二硫化二苯并噻唑和n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺;所述二硫化二苯并噻唑和n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺的质量比优选为1:(1.5~2),更优选为1:(1.6~1.8),具体优选为0.6:1.0、0.8:1.2、0.7:1.3或0.6:1.2。
60.本发明提供了上述技术方案所述的橡胶材料的制备方法,包括以下步骤:
61.将聚异丁烯、硅酸钙、天然橡胶和高阻尼热塑弹性体第一混炼,得到第一混炼料;
62.将所述第一混炼料、活化剂、防老剂、酚醛树脂和超耐磨炉黑第二混炼后薄通,得到第二混炼料;
63.将所述第二混炼料、硫化剂和促进剂第三混炼,得到所述橡胶材料。
64.本发明将聚异丁烯、硅酸钙、天然橡胶和高阻尼热塑弹性体第一混炼,得到第一混炼料。
65.在本发明中,所述第一混炼优选包括以下步骤:
66.将聚异丁烯和硅酸第一预混炼后第一预薄通,得到第一预混炼料;
67.将天然橡胶和高阻尼热塑弹性体第二预混炼后第二预薄通,得到第二预混炼料;
68.将所述第一预混炼料和第二预混炼料进行所述第一混炼。
69.本发明将聚异丁烯和硅酸第一预混炼后第一预薄通,得到第一预混炼料。在本发明中,所述第一预混炼优选在密炼机中进行,所述第一预混炼的时间优选为120~180s,更优选为130~160s。在本发明中,所述第一预薄通优选在开炼机上进行,所述第一预薄通的辊距优选为0.5~1mm,更优选为0.55~0.9mm;次数优选为3~7遍。本发明优选通过聚异丁烯和硅酸第一预混炼后第一预薄通制备第一预混炼料,能够降低聚异丁烯的粘度,为后续和天然橡胶共混提供条件。
70.本发明将天然橡胶和高阻尼热塑弹性体第二预混炼后第二预薄通,得到第二预混炼料。在本发明中,进行所述第二预混炼之前,本发明优选将天然橡胶单独混炼75~150s,更优选为80~145s。在本发明中,所述第二预混炼优选在密炼机中进行,所述第二预混炼的时间优选为60~120s,更优选为70~110s。在本发明中,所述第二预薄通优选在开炼机上进行,所述第二预薄通的辊距优选为0.5~1mm,更优选为0.55~0.9mm;次数优选为4~8遍。本发明优选通过天然橡胶和高阻尼热塑弹性体第二预混炼后第二预薄通制备第二预混炼料,能够有效提高天然橡胶和高阻尼热塑弹性体的相容性,是两者混合更加均匀。
71.得到第一预混炼料和第二预混炼料后,本发明将所述第一预混炼料和第二预混炼料进行所述第一混炼。在本发明中,所述第一混炼优选在密炼机中进行,所述第一混炼的时
间优选为75~120s,更优选为80~110s。
72.得到第一混炼料后,本发明将所述第一混炼料、活化剂、防老剂、酚醛树脂和超耐磨炉黑第二混炼后薄通,得到第二混炼料。
73.在本发明中,所述第二混炼优选包括:将第一混炼料、活化剂、防老剂和酚醛树脂混炼30~60s,更优选为35~65s;然后加入超耐磨炉黑继续混炼60~100s,优选为65~95s。在本发明中,所述第二混炼优选在密炼机中进行。在本发明中,所述薄通优选在开炼机上进行,所述薄通的辊距优选为0.5~1mm,更优选为0.55~0.9mm;次数优选为3~5遍。本发明优选讲博通后的物料停放8~12h,得到所述第二混炼料。
74.得到第二混炼料后,本发明将所述第二混炼料、硫化剂和促进剂第三混炼,得到所述橡胶材料。
75.在本发明中,所述第三混炼优选在密炼机中进行,所述第三混炼的时间优选为40~80s,更优选为45~75s。在本发明中,所述第三混料之后,本发明优选还包括将第三混炼得到的橡胶材料排胶到开炼机上,捣胶均匀后下片,得到所述橡胶材料的胶片。在本发明中,所述橡胶材料的胶片的形状为圆形。
76.本发明提供了一种减隔震橡胶支座结构,包括支座主体2。如图4所示:所述支座主体2包括平行设置的上封层钢板2-1和下封层钢板2-4;所述上封层钢板2-1和下封层钢板2-4之间填充有橡胶材料2-2和分散排布于所述橡胶材料2-2中且平行于所述上封层钢板2-1和下封层钢板2-4的若干加劲钢板2-3;所述橡胶材料2-2为上述技术方案所述的橡胶材料或上述技术方案所述的制备方法制备得到的高阻尼橡胶材料。
77.在本发明中,所述橡胶材料优选以胶片的形式填充于所述上封层钢板2-1和下封层钢板2-4之间。橡胶材料胶片与加劲钢板2-3优选交替层叠设置。所述上封层钢板2-1、下封层钢板2-4、橡胶材料胶片以及加劲钢板2-3优选通过热硫化粘接在一起。
78.作为本发明一个或多个实施例,橡胶材料胶片的形状为圆形,直径为420~670mm;厚度为8~13mm。
79.作为本发明一个或多个实施例,加劲钢板2-3的形状为圆形,直径为400~650mm;厚度为3~5mm。
80.作为本发明一个或多个实施例,所述加筋钢板的直径小于橡胶材料胶片的直径。
81.作为本发明一个或多个实施例,所述橡胶材料胶片的直径比加筋钢板的直径大20mm。
82.在本发明中,所述支座主体2的高度为140~220mm,更优选为147~216mm。
83.在本发明中,所述支座主体2的制备方法优选包括以下步骤:
84.将加劲钢板2-3的两表面、上封层钢板2-1的下表面和下封层钢板2-4的上表面表面除锈后涂覆热硫化粘接剂;
85.将上述橡胶材料的胶片、涂覆有热硫化粘接剂的加劲钢板2-3、上封层钢板2-1和下封层钢板2-4组装后,进行硫化,得到所述支座主体2。
86.在本发明中,所述硫化粘接剂优选为双组份粘结剂,具体为普力通815(底涂)和821(面涂)。所述涂覆优选为刷涂,所述热硫化粘接剂的涂覆厚度独立的优选为15~25μm,更优选为18~23μm。所述组装优选在模具中进行;所述硫化优选在平板硫化机中进行;所述硫化的温度优选为130~155℃,更优选为135~150℃;压力优选为10~15mpa,更优选为12~
14mpa;硫化时间优选为230~340min。
87.如图1所示,本发明提供的减隔震橡胶支座结构优选还包括与所述上封层钢板2-1固定连接的上连接钢板1,所述上连接钢板1的面积>上封层钢板2-1的面积;以及与所述下封层钢板2-4固定连接的下连接钢板4,所述下连接钢板4的面积>下封层钢板2-4的面积;所述下封层钢板2-4的下表面和所述下连接钢板4的上表面分别设置相同形状和相同尺寸的第一凹槽和第二凹槽,所述第一凹槽和第二凹槽的形状为圆环形或椭圆环形;所述第一凹槽和第二凹槽所构成的空间内设置有阻尼钢环3,所述阻尼钢环3的高度为所述第一凹槽和第二凹槽的总深度。
88.作为本发明的一个或多个实施例,所述第一凹槽和第二凹槽的深度独立地优选为10~40mm,更优选为15~35mm。所述第一凹槽和第二凹槽的宽度优选为50~150mm,更优选为55~145mm。
89.作为本发明的一个或多个实施例,所述第一凹槽和第二凹槽的形状为圆环形,所述第一凹槽和第二凹槽的外径优选为150~1500mm,更优选为155~1450mm。
90.作为本发明的一个或多个实施例,阻尼钢环3的形状为圆环或椭圆环;所述阻尼钢环3的厚度优选为50~150mm,更优选为55~145mm。所述阻尼钢环3同时镶嵌在第一凹槽和第二凹槽中。
91.作为本发明的一个或多个实施例,阻尼钢环3的外径为350mm,高度为30mm,壁厚为70mm。
92.作为本发明的一个或多个实施例,阻尼钢环3的外径为550mm,高度为30mm,壁厚为100mm。
93.作为本发明的一个或多个实施例,阻尼钢环3的外径为500mm,高度为32mm,壁厚为85mm。
94.作为本发明的一个或多个实施例,阻尼钢环3的外径为600mm,高度为40mm,壁厚为110mm。
95.作为本发明的一个或多个实施例,所述下封层钢板2-4和所述下连接钢板4优选通过剪力销5固定连接。所述剪力销5优选对称设置于下封层钢板2-4的板面边缘位置,所述剪力销5同时镶嵌于所述下封层钢板2-4和所述下连接钢板4中。
96.作为本发明的一个或多个实施例,所述剪力销5的个数优选为4个或2个。
97.如图5所示,现有技术中的减隔震橡胶支座结构中,下连接钢板4和下封层钢板2-4通过螺栓9固定连接,因此下连接钢板4和下封层钢板2-4无法发生相对滑动。本发明则采用剪力销5固定连接下封层钢板2-4和下连接钢板4,因此,当支座主体2的产生水平反力足够大时,下连接钢板4与下封层钢板2-4之间的剪力销5被剪断,支座本体2在下连接钢板4上产生滑移,滑移过程中一方面挤压阻尼钢环3,起到耗能减震作用,另一方面使支座主体2的剪切变形得到部分恢复,从而实现了大位移变形的效果。
98.作为本发明的一个或多个实施例,所述剪力销5的形状为圆柱体,底面直径为13~48mm。
99.作为本发明的一个或多个实施例,所述剪力销5的形状为圆柱体,底面直径为13mm。
100.作为本发明的一个或多个实施例,所述剪力销5的形状为圆柱体,底面直径为
48mm。
101.作为本发明的一个或多个实施例,所述剪力销5的形状为圆柱体,底面直径为18mm。
102.作为本发明的一个或多个实施例,所述剪力销5的形状为圆柱体,底面直径为38mm。
103.作为本发明的一个或多个实施例,所述上封层钢板2-1和上连接钢板1优选通过螺栓9固定连接。所述螺栓9在上封层钢板2-1上的固定孔优选对称设置于上封层钢板2-1的板面边缘位置。
104.在本发明中,所述螺栓9包括连接螺栓和锚定螺栓。如图1所示:本发明提供的大位移高耗能的减隔震橡胶支座的结构中,连接螺栓用于固定连接上连接钢板1和上封层钢板2-1;锚定螺栓用于固定连接上连接钢板1和上预埋钢板10以及下连接钢板4和下预埋钢板11。如图5所示:现有技术提供的桥梁高阻尼隔震橡胶支座结构中,连接螺栓用于固定连接上连接钢板1和上封层钢板2-1以及下连接钢板4和上封层钢板2-4;锚定螺栓用于固定连接上连接钢板1和上预埋钢板10以及下连接钢板4和下预埋钢板11。
105.作为本发明的一个或多个实施例,所述下连接钢板4和所述下封层钢板2-4的形状为矩形,所述下连接钢板4的上表面围绕所述下封层钢板2-4的四条边设置有相互对应的2条第一挡板6和相互对应的2条第二挡板7;2条第一挡板6沿着所述下封层钢板2-4在所述下连接钢板4上表面相对滑动的方向设置;2条第一挡板6的横截面形状为倒置的l形,2条第一挡板6的开口方向朝向下封层钢板2-4,且2条第一挡板6的横边伸入所述下封层钢板2-4的上表面以内,将所述下封层钢板2-4下压于所述下连接钢板4上表面上。
106.作为本发明的一个或多个实施例,所述第一挡板6为由竖边和横边组成的倒置的l形,横边伸入所述下封层钢板2-4的上表面以内;竖边通过螺栓与下连接钢板4固定连接。
107.作为本发明的一个或多个实施例,所述第二挡板7靠近所述下连接钢板4的边缘位置,所述第二挡板7通过螺栓与下连接钢板4固定连接。
108.作为本发明的一个或多个实施例,所述下连接钢板4的板面边缘设置有螺栓9的固定孔,螺栓9用于将下连接钢板4固定连接在下预埋钢板11上。
109.作为本发明的一个或多个实施例,所述上连接钢板1通过螺栓9与上预埋钢板10固定连接。
110.作为本发明的一个或多个实施例,所述上预埋钢板10通过上锚杆12-1固定在梁端底面,所述下预埋钢板11通过下锚杆12-2固定在桥墩的垫石上。
111.作为本发明的一个或多个实施例,所述上锚杆12-1套设在上套筒8-1中。
112.作为本发明的一个或多个实施例,所述下锚杆12-2套设在下套筒8-2中。
113.本发明提供的减隔震橡胶支座结构在支座结构正常服役过程中,由于温度变化等原因引起的梁体的长度变化,为满足梁体变形需要,支座主体2发生小位移水平的剪应变;当发生强烈地震时,支座主体2需要产生较大位移,首先支座发生剪切应变,当支座主体2的产生水平反力足够大时,下连接钢板4与下封层钢板2-4之间的剪力销5被剪断,支座本体2在下连接钢板4上产生滑移,滑移过程中一方面挤压阻尼钢环,起到耗能减震作用,另一方面使支座的剪切变形得到部分恢复,从而实现大位移变形,在下连接钢板4平行于滑动方向的两端设有第一挡板6,对支座本体进行限位,防止大剪切变形下支座本体发生翻滚;在下
连接钢板4垂直滑动方向的两端设有第二挡板7,防止支座滑出下连接钢板4。
114.为了进一步说明本发明,下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细地描述,但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
115.在下述实施例中,实施例1使用的聚异丁烯为中国石化燕山石化公司提供的牌号为pib-ys400的产品,实施例2使用的聚异丁烯为中国石化燕山石化公司提供的牌号为pib-ys580的产品,实施例3使用的聚异丁烯为中国石化燕山石化公司提供的牌号为pib-s680的产品,实施例4使用的聚异丁烯为中国石化燕山石化公司提供的牌号为pib-ys850的产品;实施例1~4中使用的高阻尼热塑弹性体为中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司提供的型号为dtpr2075的产品;实施例1~4使用的酚醛树脂为可隆化工(苏州)有限公司提供的型号为kpt-f8140s的产品;实施例1~4使用的超耐磨炉黑为炭黑n120;实施例1~4使用的硅酸钙为江西砥石矿纤技术有限公司提供的改性包覆硅酸钙;实施例1~4使用的硫化粘接剂为双组份粘结剂,具体为普力通815(底涂)和821(面涂)。
116.实施例1
117.将30份聚异丁烯和15份硅酸钙投入到密炼机中,混炼125s,然后在开炼机上薄通4遍,辊距为0.6mm,得到一次混炼胶,停放待用;
118.将64份天然橡胶投入密炼机中,混炼95s后,加入30份高阻尼热塑弹性体,混炼80s,然后在开炼机上薄通6遍,辊距为0.6mm,得到二次混炼胶;
119.将一次混炼胶和二次混炼胶投入到密炼机中,混炼90s后,加入5份氧化锌、3份硬脂酸、1.5份防老剂rd、2份防老剂mc、9份酚醛树脂,混炼55s后加入55份炭黑n120,混炼86s,排胶到开炼机上,薄通4遍,停放10小时,得到二次混炼胶;
120.将二次混炼胶投入到密炼机中,同时加入0.9份硫磺、0.6份硫磺给与体dtdm、促进剂二硫化二苯并噻唑0.6份和促进剂n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.0份,混炼60s后排胶到开炼机上,捣胶均匀后下片待用,得到高阻尼混炼橡胶胶片,直径为420mm,厚度为8mm。
121.将加劲钢板2-3(直径为400mm,厚度为3mm)、上封层钢板2-1和下封层钢板2-4表面除锈,然后涂刷热硫化粘接剂,涂刷厚度为22μm;
122.将制备的10片的高阻尼混炼橡胶胶片、涂刷热硫化粘接剂的加劲钢板2-3(9片)、上封层钢板2-1和下封层钢板2-4放入模具中组装,在平板硫化机中硫化,生产的高阻尼支座本体高度为147mm,硫化温度设定为135℃,压力设定为10mpa,硫化时间为353min。
123.本实施例按照图1所示减隔震橡胶支座结构示意图组装:其中本实施例规格支座使用的阻尼钢环外径为350mm,壁厚为70mm,高度为30mm,剪力销直径为13mm。
124.实施例2
125.将36份聚异丁烯和23份硅酸钙投入到密炼机中,混炼130s,然后在开炼机上薄通6遍,辊距为0.8mm,得到一次混炼胶,停放待用;
126.将70份天然橡胶投入密炼机中,混炼100s后,加入25份高阻尼热塑弹性体,混炼75s,然后在开炼机上薄通7遍,辊距为0.5mm,得到二次混炼胶;
127.将二次混炼胶和二次混炼胶投入到密炼机中,混炼90s后,加入6份氧化锌、4份硬脂酸、2份防老剂rd、2份防老剂mc、8份酚醛树脂,混炼50s后加入65份炭黑n120,混炼80s,排胶到开炼机上,薄通5遍,停放8小时,得到二次混炼胶;
128.将二次混炼胶投入到密炼机中,同时加入0.8份硫磺、0.8份硫磺给与体dtdm、促进
剂二硫化二苯并噻唑0.8份和促进剂n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.2份,混炼50s后排胶到开炼机上,捣胶均匀后下片待用,得到高阻尼混炼橡胶胶片,直径为620mm,厚度为10mm。
129.将加劲钢板2-3(直径为600mm,厚度为5mm)、上封层钢板2-1和下封层钢板2-4表面除锈,然后涂刷热硫化粘接剂,涂刷厚度为20μm;
130.将制备的10片高阻尼混炼橡胶胶片、涂刷热硫化粘接剂的加劲钢板2-3(9片)、上封层钢板2-1和下封层钢板2-4放入模具中组装,在平板硫化机中硫化,生产的高阻尼支座本体高度为196mm,硫化温度设定为140℃,压力设定为11mpa,硫化时间为235min;
131.本实施例按照图1所示减隔震橡胶支座结构示意图组装:其中本实施例规格支座使用的阻尼钢环外径为550mm,壁厚为100mm,高度为30mm,剪力销直径为48mm。
132.实施例3
133.将42份聚异丁烯和26份硅酸钙投入到密炼机中,混炼160s,然后在开炼机上薄通4遍,辊距为0.9mm,得到一次混炼胶,停放待用;
134.将70份天然橡胶投入密炼机中,混炼100s后,加入25份高阻尼热塑弹性体,混炼75s,然后在开炼机上薄通7遍,辊距为0.5mm,得到二次混炼胶;
135.将二次混炼胶和二次混炼胶投入到密炼机中,混炼110s后,加入5份氧化锌、4份硬脂酸、2份防老剂rd、2.5份防老剂mc、10份酚醛树脂,混炼60s后加入70份炭黑n120,混炼85s,排胶到开炼机上,薄通4遍,停放12小时,得到二次混炼胶;
136.将二次混炼胶投入到密炼机中,同时加入1.0份硫磺、0.6份硫磺给与体dtdm、促进剂二硫化二苯并噻唑0.7份和促进剂n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.3份,混炼50s后排胶到开炼机上,捣胶均匀后下片待用,得到高阻尼混炼橡胶胶片,直径为570mm,厚度为10mm。
137.将加劲钢板2-3(直径为550mm,厚度为4mm)、上封层钢板2-1和下封层钢板2-4表面除锈,然后涂刷热硫化粘接剂,涂刷厚度为18μm;
138.将制备的10片高阻尼混炼橡胶胶片、涂刷热硫化粘接剂的加劲钢板2-3(9片)、上封层钢板2-1和下封层钢板2-4放入模具中组装,在平板硫化机中硫化,生产的高阻尼支座本体高度为177mm,硫化温度设定为135℃,压力设定为12mpa,硫化时间为336min;
139.本实施例按照图1所示减隔震橡胶支座结构示意图组装:其中本实施例规格支座使用的阻尼钢环外径为500mm,壁厚为85mm,高度为32mm,剪力销直径为18mm。
140.实施例4
141.将50份聚异丁烯和30份硅酸钙投入到密炼机中,混炼168s,然后在开炼机上薄通7遍,辊距为1.0mm,得到一次混炼胶,停放待用;
142.将60份天然橡胶投入密炼机中,混炼100s后,加入40份高阻尼热塑弹性体,混炼110s,然后在开炼机上薄通8遍,辊距为1.0mm,得到二次混炼胶;
143.将二次混炼胶和二次混炼胶投入到密炼机中,混炼116s后,加入4份氧化锌、5份硬脂酸、2.5份防老剂rd、2.5份防老剂mc、10份酚醛树脂,混炼60s后加入60份炭黑n120,混炼90s,排胶到开炼机上,薄通4遍,停放12小时,得到二次混炼胶;
144.将二次混炼胶投入到密炼机中,同时加入1.0份硫磺、0.7份硫磺给与体dtdm、促进剂二硫化二苯并噻唑0.6份和促进剂n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.2份,混炼50s后排胶到开炼机上,捣胶均匀后下片待用,得到高阻尼混炼橡胶胶片,直径为670mm,厚度为13mm。
145.将加劲钢板2-3(直径为650mm,厚度为4mm)、上封层钢板2-1和下封层钢板2-4表面
除锈,然后涂刷热硫化粘接剂,涂刷厚度为25μm;
146.将制备的10片高阻尼混炼橡胶胶片、涂刷热硫化粘接剂的加劲钢板2-3(9片)、上封层钢板2-1和下封层钢板2-4放入模具中组装,在平板硫化机中硫化,生产的高阻尼支座本体高度为216mm,硫化温度设定为130℃,压力设定为15mpa,硫化时间为532min;
147.本实施例按照图1所示减隔震橡胶支座结构示意图组装:其中本实施例规格支座使用的阻尼钢环外径为600mm,壁厚为110mm,高度为40mm,剪力销直径为38mm。
148.对比例1
149.将60份天然橡胶投入密炼机中,混炼100s后,加入40份高阻尼热塑弹性体,混炼110s,然后在开炼机上薄通8遍,辊距为1.0mm,得到一次混炼胶;
150.将30份硅酸钙和一次混炼胶投入到密炼机中,混炼116s后,加入4份氧化锌、5份硬脂酸、2.5份防老剂rd、2.5份防老剂mc、10份酚醛树脂,混炼60s后加入60份炭黑n120,混炼90s,排胶到开炼机上,薄通4遍,停放12小时,得到二次混炼胶;
151.将二次混炼胶投入到密炼机中,同时加入1.0份硫磺、0.7份硫磺给与体dtdm、促进剂二硫化二苯并噻唑0.6份和促进剂n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.2份,混炼50s后排胶到开炼机上,捣胶均匀后下片待用,得到高阻尼混炼橡胶胶片,直径为670mm,厚度为13mm。
152.将加劲钢板2-3(直径为650mm,厚度为4mm)、上封层钢板2-1和下封层钢板2-4表面除锈,然后涂刷热硫化粘接剂,涂刷厚度为25μm;
153.将制备的10片高阻尼混炼橡胶胶片、涂刷热硫化粘接剂的加劲钢板2-3(9片)、上封层钢板2-1和下封层钢板2-4放入模具中组装,在平板硫化机中硫化,生产的高阻尼支座本体高度为216mm,硫化温度设定为130℃,压力设定为15mpa,硫化时间为532min;
154.本对比例按照图1所示减隔震橡胶支座结构示意图组装:其中本对比例规格支座使用的阻尼钢环外径为600mm,壁厚为110mm,高度为40mm,剪力销直径为38mm。
155.对比例2
156.将42份聚异丁烯和26份硅酸钙投入到密炼机中,混炼160s,然后在开炼机上薄通4遍,辊距为0.9mm,得到一次混炼胶,停放待用;
157.将70份天然橡胶投入密炼机中,混炼100s后,然后在开炼机上薄通7遍,辊距为0.5mm,得到二次混炼胶;
158.将二次混炼胶和二次混炼胶投入到密炼机中,混炼110s后,加入5份氧化锌、4份硬脂酸、2份防老剂rd、2.5份防老剂mc、10份酚醛树脂,混炼60s后加入70份炭黑n120,混炼85s,排胶到开炼机上,薄通4遍,停放12小时,得到二次混炼胶;
159.将二次混炼胶投入到密炼机中,同时加入1.0份硫磺、0.6份硫磺给与体dtdm、促进剂二硫化二苯并噻唑0.7份和促进剂n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.3份,混炼50s后排胶到开炼机上,捣胶均匀后下片待用,得到高阻尼混炼橡胶胶片,直径为570mm,厚度为10mm。
160.将加劲钢板2-3(直径为550mm,厚度为4mm)、上封层钢板2-1和下封层钢板2-4表面除锈,然后涂刷热硫化粘接剂,涂刷厚度为18μm;
161.将制备的10片高阻尼混炼橡胶胶片、涂刷热硫化粘接剂的加劲钢板2-3(9片)、上封层钢板2-1和下封层钢板2-4放入模具中组装,在平板硫化机中硫化,生产的高阻尼支座本体高度为177mm,硫化温度设定为135℃,压力设定为12mpa,硫化时间为336min;
162.本对比例按照图1所示减隔震橡胶支座结构示意图组装:其中本对比例规格支座
使用的阻尼钢环外径为500mm,壁厚为85mm,高度为32mm,剪力销直径为18mm。
163.对比例3
164.将30份聚异丁烯和15份硅酸钙投入到密炼机中,混炼125s,然后在开炼机上薄通4遍,辊距为0.6mm,得到一次混炼胶,停放待用;
165.将64份天然橡胶投入密炼机中,混炼95s后,加入30份高阻尼热塑弹性体,混炼80s,然后在开炼机上薄通6遍,辊距为0.6mm,得到二次混炼胶;
166.将一次混炼胶和二次混炼胶投入到密炼机中,混炼90s后,加入5份氧化锌、3份硬脂酸、1.5份防老剂rd、2份防老剂mc、9份酚醛树脂,混炼55s后加入55份炭黑n120,混炼86s,排胶到开炼机上,薄通4遍,停放10小时,得到二次混炼胶;
167.将二次混炼胶投入到密炼机中,同时加入0.9份硫磺、0.6份硫磺给与体dtdm、促进剂二硫化二苯并噻唑0.6份和促进剂n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.0份,混炼60s后排胶到开炼机上,捣胶均匀后下片待用,得到高阻尼混炼橡胶胶片,直径为420mm,厚度为8mm。
168.将加劲钢板2-3(直径为400mm,厚度为3mm)、上封层钢板2-1和下封层钢板2-4表面除锈,然后涂刷热硫化粘接剂,涂刷厚度为22μm;
169.将制备的10片的高阻尼混炼橡胶胶片、涂刷热硫化粘接剂的加劲钢板2-3(9片)、上封层钢板2-1和下封层钢板2-4放入模具中组装,在平板硫化机中硫化,生产的高阻尼支座本体高度为147mm,硫化温度设定为135℃,压力设定为10mpa,硫化时间为353min。
170.本对比例按照图5所示目前桥梁高阻尼隔震橡胶支座结构示组装:除阻尼钢环和剪力销以外,与实施例1的减隔震橡胶支座结构的尺寸相同。
171.测试例1
172.将实施例1~5和对比例1制备的隔震橡胶支座结构进行性能测试。其中,等效阻尼比的测定方法参照《公路桥梁高阻尼隔震橡胶支座》(jt/t 842-2012)中的6.6.3;极限剪应变的测定方法为参照《公路桥梁高阻尼隔震橡胶支座》(jt/t 842-2012)中的6.6.4。
173.表1 实施例1~4和对比例1~3制备的隔震橡胶支座结构性能测试结果
174.项目实施例1实施例2实施例3实施例4对比例1对比例2对比例3等效阻尼比19.37%20.62%20.73%19.89%14.53%15.47%20.67%极限剪应变420%430%425%450%442%431%356%
175.从表1可以看出,与对比例1~3相比,本发明实施例1~4制备的橡胶材料具有阻尼比高的优点,减隔震橡胶支座结构可以实现橡胶支座较大位移形变。
176.尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述,但它仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部实施例,还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例,这些实施例都属于本发明保护范围。
技术特征:
1.一种橡胶材料,其特征在于,包括以下质量份数的组分:天然橡胶50~70份,聚异丁烯30~50份,高阻尼热塑弹性体20~40份,活化剂6~12份,防老剂3~5份,酚醛树脂5~10份,超耐磨炉黑50~70份,硅酸钙15~30份,硫化剂1.2~1.8份,促进剂1~2份;所述聚异丁烯的粘均分子量≥100万;所述高阻尼热塑弹性体为具有聚苯乙烯封端和乙烯支化聚二烯烃中间段的三嵌段聚合物。2.根据权利要求1所述的橡胶材料,其特征在于,所述聚异丁烯的粘均分子量为100~850万。3.根据权利要求1所述的橡胶材料,其特征在于,所述活化剂包括氧化锌和硬脂酸;所述氧化锌和硬脂酸的质量比为(4~7):(2~5)。4.根据权利要求1所述的橡胶材料,其特征在于,所述防老剂包括n-(4-苯胺基苯基)马来酰亚胺和防老剂rd;所述n-(4-苯胺基苯基)马来酰亚胺和防老剂rd的质量比为(1~2):1。5.根据权利要求1所述的橡胶材料,其特征在于,所述硫化剂包括硫磺和4,4
′‑
二硫代二吗啉;所述硫磺和4,4
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二硫代二吗啉的质量比为(1~2):1。6.根据权利要求1所述的橡胶材料,其特征在于,所述促进剂包括二硫化二苯并噻唑和n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺;所述二硫化二苯并噻唑和n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺的质量比为1:(1.5~2)。7.权利要求1~6任一项所述的橡胶材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将聚异丁烯、硅酸钙、天然橡胶和高阻尼热塑弹性体第一混炼,得到第一混炼料;将所述第一混炼料、活化剂、防老剂、酚醛树脂和超耐磨炉黑第二混炼后薄通,得到第二混炼料;将所述第二混炼料、硫化剂和促进剂第三混炼,得到所述橡胶材料。8.一种减隔震橡胶支座结构,其特征在于,包括支座主体(2);所述支座主体(2)包括平行设置的上封层钢板(2-1)和下封层钢板(2-4);所述上封层钢板(2-1)和下封层钢板(2-4)之间填充有橡胶材料(2-2)和分散排布于所述橡胶材料(2-2)中且平行于所述上封层钢板(2-1)和下封层钢板(2-4)的若干加劲钢板(2-3);所述橡胶材料(2-2)为权利要求1~6任一项所述的橡胶材料或权利要求7所述的制备方法制备得到的橡胶材料。9.根据权利要求8所述的减隔震橡胶支座结构,其特征在于,还包括与所述上封层钢板(2-1)固定连接的上连接钢板(1),所述上连接钢板(1)的面积>上封层钢板(2-1)的面积;以及与所述下封层钢板(2-4)固定连接的下连接钢板(4),所述下连接钢板(4)的面积>下封层钢板(2-4)的面积;所述下封层钢板(2-4)的下表面和所述下连接钢板(4)的上表面分别设置相同形状和相同尺寸的第一凹槽和第二凹槽,所述第一凹槽和第二凹槽的形状为圆环形或椭圆环形;所述第一凹槽和第二凹槽所构成的空间内设置有阻尼钢环(3),所述阻尼钢环(3)的高度为所述第一凹槽和第二凹槽的总深度。10.根据权利要求9所述的减隔震橡胶支座结构,其特征在于,所述下连接钢板(4)和所述下封层钢板(2-4)的形状为矩形,所述下连接钢板(4)的上表面围绕所述下封层钢板(2-4)的四条边设置有相互对应的2条第一挡板(6)和相互对应的2条第二挡板(7);2条第一挡板(6)沿着所述下封层钢板(2-4)在所述下连接钢板(4)上表面相对滑动的方向设置;2条第一挡板(6)的横截面形状为倒置的l形,2条第一挡板(6)的开口方向朝向下封层钢板(2-4),
且2条第一挡板(6)的横边伸入所述下封层钢板(2-4)的上表面以内,将所述下封层钢板(2-4)下压于所述下连接钢板(4)上表面上。
技术总结
本发明属于减隔震支座技术领域,具体涉及一种橡胶材料及其制备方法、一种减隔震橡胶支座结构。本发明提供的橡胶材料,包括天然橡胶,聚异丁烯,高阻尼热塑弹性体,活化剂,防老剂,酚醛树脂,超耐磨炉黑,硅酸钙,硫化剂,促进剂;所述聚异丁烯的粘均分子量≥100万;所述高阻尼热塑弹性体为具有聚苯乙烯封端和乙烯支化聚二烯烃中间段的三嵌段聚合物。本发明提供的橡胶材料在较宽的温度范围内具有阻尼比高,耗能大的优点。由本发明提供的橡胶材料得到的减隔震橡胶支座结构在支座服役过程中具有高耗能的减隔震作用,在发生强烈地震时具有高阻尼耗能的效果,降低落梁的风险。降低落梁的风险。降低落梁的风险。
技术研发人员:张洪富 李朋 贾雷雷 吴刚 郑永春 李春明 李英娣 赵荣 赵晓燕 贾峰伟 寇慧鑫 李莫凡 李明
受保护的技术使用者:中裕铁信交通科技股份有限公司
技术研发日:2023.08.01
技术公布日:2023/9/7
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