[发明专利]一种纳米橡胶支座专用材料

说明书

技术领域

本发明属于橡胶支座专用材料技术领域，具体涉及一种纳米橡胶支座专用材料。

背景技术

现有的隔震橡胶支座主要采用多层橡胶垫与钢板交替堆叠，通过模具整体热硫化加工而成，具有良好的竖向承载能力和水平变形能力，在地震时能有效地延长建筑物的自震周期，从而提高建筑物的抗震减震能力。但是由于橡胶自身所具有的导热性差、自然环境下易老化等缺点，使得厚制品的橡胶支座主要采用低温长时间的硫化方式，生产效率较低，使用寿命较短。同时由于橡胶支座反复的受到地震时产生的水平预应力作用，有可能导致其复位能力减弱，从而影响建筑物的结构稳定性。

纳米橡胶是指经纳米填料改性所得的胶料。因纳米填料具有粒径小，比表面积大等特性，使得纳米填料易与聚合物充分吸附、键合，从而改善胶料的综合性能。中国专利CN1598155A公布了一种纳米改性橡胶支座，该橡胶支座主要针对桥梁中常用的板式橡胶支座，采用纳米碳酸钙与炭黑并用作为填料，虽然改善了橡胶支座的压缩变形性和耐老化性，但对橡胶支座的硫化特性及地震后其复位能力的研究相对较少。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种纳米橡胶支座专用材料。该专用材料采用纳米级配合剂，粒径更小，比表面积大，表面具有较高的物理化学反应活性，能够在橡胶基体中均匀分散，与橡胶分子链紧密结合，形成较高密度的网络结构，采用该专用材料制作的纳米橡胶支座使用寿命更长，减震隔震效果更好。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种纳米橡胶支座专用材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：天然橡胶100份，活性剂2～6份，促进剂0.1～1.0份，防老剂3～10份，硫磺1.5～3份，炭黑15～25份，改性纳米二氧化硅3～8份。

上述的一种纳米橡胶支座专用材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：天然橡胶100份，活性剂3～5份，促进剂0.2～0.7份，防老剂4～8份，硫磺1.6～2.5份，炭黑16～20份，改性纳米二氧化硅4～7份。

上述的一种纳米橡胶支座专用材料，其特征在于，所述天然橡胶为烟胶片和标准胶中一种或两种。

上述的一种纳米橡胶支座专用材料，其特征在于，所述促进剂为秋兰姆类促进剂、噻唑类促进剂和次磺酰胺类促进剂的一种或两种以上。

上述的一种纳米橡胶支座专用材料，其特征在于，所述秋兰姆类促进剂为一硫化四甲基秋兰姆、二硫化四乙基秋兰姆、二硫化四甲基秋兰姆或四硫化双(1,5-亚戊基)秋兰姆；所述噻唑类促进剂为二硫化二苯并噻唑、2-巯基苯并噻唑或2-巯基苯并噻唑；所述次磺酰胺类促进剂为N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N,N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-氧联二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺或N-氧联二亚乙基硫代氨基甲酰-N'-氧联二亚乙基次磺酰胺。

上述的一种纳米橡胶支座专用材料，其特征在于，所述防老剂为N-苯基-β-萘胺、N-苯基-α-苯胺、2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体、N-苯基-N'-环己基对苯二胺、N-苯基-N'-异丙基-对苯二胺和N,N'-二苯基对苯二胺中的一种或两种以上。

上述的一种纳米橡胶支座专用材料，其特征在于，所述硫磺为硫磺粉、胶体硫磺磺、不溶性硫磺和升华硫磺中的一种或两种以上。

上述的一种纳米橡胶支座专用材料，其特征在于，所述炭黑为粒径为100nm～130nm的喷雾炭黑，所述喷雾炭黑的DBP吸收值为1.10cm³/g～1.23cm³/g。

上述的一种纳米橡胶支座专用材料，其特征在于，所述活性剂为纳米氧化锌和硬脂酸的混合物，所述混合物中纳米氧化锌和硬脂酸的质量比为1：(0.3～0.7)，所述纳米氧化锌的粒径为50nm～100nm。

上述的一种纳米橡胶支座专用材料，其特征在于，所述改性纳米二氧化硅为硅烷偶联剂或者钛酸酯偶联剂改性的纳米二氧化硅；所述纳米二氧化硅的粒径为20nm～55nm。

本发明纳米橡胶支座专用材料的制备工艺为：按上述重量份将天然橡胶、活化剂、促进剂、防老剂、炭黑、改性纳米二氧化硅和硫磺依次加入密炼机中混炼后排胶，在开炼机上薄通，最后下片冷却，得到纳米橡胶支座专用材料。

本发明与现有技术相比具有以下优点：