[发明专利]一种复合橡胶板子与其制备方法以及板子坯件联合成型机

说明书

本发明公开了本发明涉及一种复合橡胶板子与其制备方法以及复合橡胶板子坯件联合成型机，尤其是用于工作环境恶劣的铁路钢轨与混凝土轨枕之间的复合橡胶板子及其制备方法和制备该复合板子的专用设备。复合橡胶板子由平面胶和内层构成，内层是板子的主承力结构，由高强度、高韧性纤维纺织成的轮胎用骨架织物或子口布与混合绞炼胶构成的一个夹胶布叠合的复合层。本发明采用复合增强橡胶代替单纯橡胶制品，明显提高了橡胶产品的耐压性、耐磨强度和耐蠕变性能，延长了使用寿命，降低铁路维修成本，并扩大复合橡胶板子使用的环境温度范围和应用领域。其次还提供了适合大规模的工业化生产的增强材料和增强方式的选择及其相配套的工艺路线，保证其产品质量可靠性和均一性。

技术领域

本发明涉及铁路轨道结构中钢轨与混凝土轨枕之间的板子或其他领域的减震缓冲复合橡胶垫板，特别是复合橡胶板子与其制备方法以及该复合橡胶板子坯件联合成型机，属于橡胶制品及其生产技术领域。

背景技术

现代的许多动力设备和抗震房屋都需用减震缓冲装置，同样的，现代铁路大都采用钢筋混凝土轨枕来支承钢轨，为了缓和列车运行中的冲击力，必须在轨下、甚至枕下置入缓冲板子（ 层）。这类缓冲垫的外形尺寸、材料、性能指标必须符合铁道行业标准。目前使用的板子绝大多由单纯的橡胶制成，而且此类板子是基于手工制作，产品质量良莠不齐。它在车轮反复碾压和扣件扣紧力长期、持续作用下，尤其夏季的高温环境影响，容易变形、鼓胀、磨损和粘连，弹性衰退较快，冬季低温还会因橡胶发硬而大幅度降低弹性。因而其使用效果受温度条件的制约，同时容易磨损使用寿命较短，提高了线路维修费用。国内外许多研究者都在不断提出新型板子方案，以改进其性能。其技术路线可归纳为两类：一是用新的聚合材料代替橡胶，如聚胺酯树脂弹性体之类，此类材料弹性虽好，但抗冲击、抗撕裂强度不如橡胶，同时其价格高，因此是用量极大的铁路难以接受的；二是采用复合手段增强橡胶，可降低成本，这是比较现实的。近十余年来先后研制出几种不同的增强型板子，例如 1998 年 6月 3 日公告的，公开号为 2283079 的中国实用新型专利，公开了一种“枕上强力橡胶板子”。其主要特征是在板子中设置了一层强力层，它是由金属网和聚酰胺纤维绳经纵横交错编织构成的骨架。这种和其他新发明的类似板子的确能提高强度，延长使用寿命，但在不同温度环境下也需要选择不同的板子，其次还存在构造复杂、制作困难、工艺成本高，尤其是难以摆脱手工工艺实现大规模生产的缺点，其次用金属丝作增强骨架，橡胶与金属粘接其难度高于橡胶与聚酰胺纤维粘接，同时橡胶不能完全包裹钢丝，其工作电阻值将大为下降。而要完成复合橡胶板子的机械化的连续高效生产，首先就要遇到割接混杂着大量高强、高韧纤维织物的混合绞炼胶的割接难题，而且割接量又非常大。现有的割接机，无论机械式（滚切、裁切、剪切、锯切、冲切）, 还是线割接、等离子、超声波、激光、射流、电弧等等，对于割接金属、单纯橡胶、塑料、混凝土、石材、木材都是很成熟或相对成熟的技术，但遇到前述这种混合绞炼胶生料中夹杂着柔软而坚韧的高强纤维的复合叠层板，要作连续高效的割接，都是十分困难甚至无能为力，更不用说集成配套了。

发明内容

本发明采用高强、高韧性纤维材料增强常规橡胶的低成本办法，对橡胶板子进行改性，克服上述技术中存在之不足，提供一种主要应用于缓冲板子 （ 层），尤其是用于工作环境恶劣的铁路钢轨与混凝土轨枕之间的轨下复合橡胶板子和它的制备方法以及该复合橡胶板子坯件联合成型机。

本发明为了实现上述目的所采用的技术方案如下：一种复合橡胶板子，其特征在于包括两个平面胶和用于提高耐压性、耐蠕变和耐磨、扩大板子使用环境温度范围的内层；所述内层是板子的主承力结构，由高强度、高韧性纤维纺织成的轮胎用骨架织物或子口布与混合绞炼胶构成的夹胶布叠合而成的复合层。前述内层由 4～7层夹胶布构成。

本发明中所述复合橡胶板子更加优选的材料方案所述高强度、高韧性纤维是聚酰胺纤维或PET纤维。

本发明还提供了一种复合橡胶板子的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

①选用一种高强度、高韧性的纤维纺织成的轮胎用骨架织物或子口布作为混合绞炼橡胶的增强材料，实现单向或双向增强；