CN107841056A - Epdm橡胶隔音垫及制作方法 - Google Patents

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李文博
穆大强
马义明
张景亮
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Abstract

一种EPDM橡胶隔音垫及制作方法，属橡胶阻燃技术领域，在EPDM配方中，填充体系大量添加重晶石无机填料，阻燃体系中采用活化纳米SiO2，并用Al（OH）2、硼酸锌，增塑体系中采用相容性较好阻燃型增塑剂FR65。本发明的优点是：采用阻燃剂改性纳米SiO2 与Al（OH）2并用，改善单用Al（OH）2分散不均匀、物理性能不高的缺点，且并用的总量低于单用Al（OH）2的使用量，由于纳米SiO2进行了改性加工处理，不存在团聚现象，易分散。采用阻燃性增塑剂FR65，不仅改善了加工性能，且提高了阻燃性能。配方中各体系配合得当，各项阻燃性能满足En45545的指标要求，且工艺可行。

Description

EPDM橡胶隔音垫及制作方法
技术领域
本发明涉及一种橡胶阻燃技术领域，特别涉及一种满足欧盟铁路En45545-2防火标准的EPDM橡胶隔音垫及制作方法。
背景技术
轨道交通工具的防火安全性一直备受关注。近两年，欧盟各国统一实施标准EN45545-2：2013《轨道交通 铁路车辆的防火保护 第2部分：材料和构件的防火要求》,材料防火安全主要有4个方面的要求：所用材料不容易被引燃，能控制火势蔓延，燃烧产生的烟不能妨碍逃生视线，燃烧产生的烟气中的毒性不能对人体产生危害。不同轨道车辆的材料防火标准均应从以上4个方面进行检测和要求。
传统隔音垫采用CPE、PVC等含氯材料充当主材，由于含有卤素，阻燃性高，易达到阻燃要求。近几年由于环保的要求，大部分场合禁止使用含卤的主材。三元乙丙橡胶不含卤素，且可以大量填充，从而达到阻燃及隔声的要求。乙丙橡胶的阻燃体系一般大量填充铝镁，但势必造成加工工艺困难，填充大量增塑剂，又会降低阻燃性能，物理性能不高。上述缺点导致许多三元乙丙橡胶产品不能满足欧盟的阻燃技术指标要求。
发明内容
针对轨道交通以三元乙丙橡胶为基材的隔音垫阻燃要求，本发明目的是满足欧盟EN45545-2标准中的R1类材料阻燃等级HL2要求，提供一种EPDM橡胶隔音垫及制作方法，保证材料满足标准阻燃要求，且工艺要求。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种EPDM橡胶隔音垫，其特征在于：它包括如下组份：
以橡胶为基础量100，其重量份数比为：
三元乙丙橡胶EPDM 553 100.0份
ZnO 5.0份
硬脂酸 2.0份
防护蜡 1.0份
防老剂RD 2.0份
炭黑N550 5.0～20.0份
重晶石 80.0～100.0份
改性纳米SiO2 50.0～80.0份
Al（OH）2 800.0～120.0份
硼酸锌 15.0-20.0份
增塑剂FR65 20.0～30.0份
硫磺 0.5～2.0份
促进剂DM 0.5～1.5份
促进剂TT 1.0～2.0份；
所说的防老剂RD为2，2，4-三甲基-1,2-二氢化喹啉。
所说的重晶石主要成份为硫酸钡。
所说的改性纳米SiO2主要成份为化学活化处理的纳米二氧化硅。
所说的增塑剂FR65为磷二酸基二苯酯。
所说的促进剂DM为二硫代二苯并噻唑。
所说的促进剂TT为二硫代四甲基秋兰姆。
一种EPDM橡胶隔音垫的制作方法，其特征在于：它包括以下步骤：
1、配料：按以下配方进行称量；
以橡胶为基础量100，其重量份数比为：
三元乙丙橡胶EPDM 553 100.0份
ZnO 5.0份
硬脂酸 2.0份
防护蜡 1.0份
防老剂RD 2.0份
炭黑N550 5.0～20.0份
重晶石 80.0～100.0份
改性纳米SiO2 50.0～80.0份
Al（OH）2 800.0～120.0份
硼酸锌 15.0-20.0份
增塑剂FR65 20.0～30.0份
硫磺 0.5～2.0份
促进剂DM 0.5～1.5份
促进剂TT 1.0～2.0份；
2、母胶制备：1/3的EPDM553、改性纳米SiO2低于110℃，密炼3分钟，50至60℃，开炼5分钟，下片，50至60℃；
3、混炼胶制备：步骤2制备的母胶、剩余2/3的三元乙丙橡胶EPDM553、其它助剂称量，低于120℃，密炼6分钟，50至60℃，开炼8分钟，下片：50至60℃，2分钟，160℃，硫化胶片30分钟，按标准裁取试样，性能检测。
本发明的优点和有益效果是：
1、采用阻燃剂改性纳米SiO2 与Al（OH）2并用，可以改善单用Al（OH）2，分散不均匀、物理性能不高的缺点，且并用的总量低于单用Al（OH）2的使用量，由于纳米SiO2进行了改性加工处理，不存在团聚现象，易分散。
2、采用阻燃性增塑剂FR65，不仅改善了加工性能，而且又提高了阻燃性能。
3、配方中各体系配合得当，各项阻燃性能满足En45545的指标要求，且工艺可行。
4、制备母胶，有利于纳米SiO2更好的分散。
具体实施方式
实施例：一种EPDM橡胶隔音垫，按以下配方制备：
按所列配方中原材料及用量进行混炼加工：
（1）母胶制备：
称量1/3的EPDM553、改性纳米SiO2——低于110℃，母胶密炼3分钟——50至60℃，开炼5分钟——下片：50至60℃；
（2）混炼胶制备：
母胶、余下2/3的EPDM553、其它助剂称量——低于120℃，密炼6分钟——50至60℃，开炼8分钟——下片：50至60℃，2分钟——160℃，硫化胶片30分钟——按标准裁取试样——性能检测。
下面是对本配方与传统铝镁阻燃体系的性能对比：
序号 性能 标准要求 本配方 不含SiO2 不含FR65
1 加工可行性 工艺可行 加工较困难 加工很困难
2 CFE(KW/m2) ≥20a 26.7 27.5 22
3 MARHE(KW/m2) ≤90 52.8 68.5 78.9
4 DS(4)无量纲 ≤300 119.7 360.6 450.1
5 VOF4(min) ≤600 477 751 803
6 CITG无量纲 ≤0.9 0.03 0.02 0.03
备注：标准参照EN45545-2：2013有关材料HL2阻燃等级要求，
通过上述性能对比分析，含SiO2和FR65的配方工艺可行，阻燃满足标准要求。
通过实施例及性能对比分析可以确定，在EPDM配方中，填充体系大量添加重晶石无机填料，阻燃体系中采用活化纳米SiO2，并用Al（OH）2、硼酸锌，增塑体系中采用相容性较好阻燃型增塑剂FR65，有效地解决三元乙丙橡胶产品不能满足欧盟的阻燃技术指标要求的问题。

Claims (8)

1.一种EPDM橡胶隔音垫，其特征在于：它包括如下组份：
以橡胶为基础量100，其重量份数比为：
。
2.根据权利要求1所述一种EPDM橡胶隔音垫，其特征在于：所述防老剂RD为2，2，4-三甲基-1,2-二氢化喹啉。
3.根据权利要求1所述一种EPDM橡胶隔音垫，其特征在于：所述重晶石主要成份为硫酸钡。
4.根据权利要求1所述一种EPDM橡胶隔音垫，其特征在于：所述改性纳米SiO2主要成份为化学活化处理的纳米二氧化硅。
5.根据权利要求1所述一种EPDM橡胶隔音垫，其特征在于：所述增塑剂FR65为磷二酸基二苯酯。
6.根据权利要求1所述一种EPDM橡胶隔音垫，其特征在于：所述促进剂DM为二硫代二苯并噻唑。
7.根据权利要求1所述一种EPDM橡胶隔音垫，其特征在于：所述促进剂TT为二硫代四甲基秋兰姆。
8.一种权利要求1所述EPDM橡胶隔音垫的制作方法，其特征在于：它包括以下步骤：
（1）配料：按以下配方进行称量；
以橡胶为基础量100，其重量份数比为：
三元乙丙橡胶EPDM 553 100.0份 ZnO 5.0份 硬脂酸 2.0份 防护蜡 1.0份 防老剂RD 2.0份 炭黑N550 5.0～20.0份 重晶石 80.0～100.0份 改性纳米SiO2 50.0～80.0份 Al（OH）2 800.0～120.0份 硼酸锌 15.0-20.0份 增塑剂FR65 20.0～30.0份 硫磺 0.5～2.0份 促进剂DM 0.5～1.5份 促进剂TT 1.0～2.0份；
（2）母胶制备：1/3的EPDM553、活化纳米SiO2低于110℃，密炼3分钟，50至60℃，开炼5分钟，下片，50至60℃；
（3）混炼胶制备：步骤（2）制备的母胶、剩余2/3EPDM553、其他助剂称量后，低于120℃，密炼6分钟，50至60℃，开炼8分钟，下片：50至60℃，2分钟，160℃，硫化胶片30分钟，按标准裁取试样，性能检测。
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