阅读说明：本技术 一种建筑隔震支座用特种橡胶及其制备方法 (Special rubber for building shock insulation support and preparation method thereof ) 是由 李俊 鲍俊瑶 毛旺龙 张文强 袁良鹏 赵旭 于 2019-12-19 设计创作，主要内容包括：本发明涉及橡胶材料技术领域,具体为一种建筑隔震支座用特种橡胶及其制备方法。本发明提出了一种建筑隔震支座用特种橡胶,包括以重量份计,其原料包括：青胶蒲公英橡胶85～100份、杜仲树橡胶20～30份、银色橡胶菊橡胶15～30份、丁腈橡胶30～40份、环氧化天然橡胶20～30份、AO-80 20～30份、白炭黑20～50份、纳米氧化锌3～8份等。本发明还提出上述的一种建筑隔震支座用特种橡胶的制备方法。本发明交联制备的高性能建筑隔震支座用特种橡胶,具有高强度、高柔性、高弹性、高阻尼的特点。在制成建筑隔震支座使用时,无需阻尼器等耗能装置配合,滞后性能高、能量存储耗散性能强,隔震效果好。(The invention relates to the technical field of rubber materials, in particular to special rubber for a building shock insulation support and a preparation method thereof. The invention provides a special rubber for a building shock insulation support, which comprises the following raw materials in parts by weight: 85-100 parts of green rubber dandelion rubber, 20-30 parts of eucommia ulmoides rubber, 15-30 parts of silver rubber chrysanthemum rubber, 30-40 parts of nitrile rubber, 20-30 parts of epoxidized natural rubber, 20-30 parts of AO-8020-30 parts of white carbon black, 3-8 parts of nano zinc oxide and the like. The invention also provides a preparation method of the special rubber for the building seismic isolation bearing. The special rubber for the high-performance building shock insulation support prepared by crosslinking has the characteristics of high strength, high flexibility, high elasticity and high damping. When the shock insulation support is manufactured into a building shock insulation support for use, the cooperation of energy consumption devices such as a damper and the like is not needed, the hysteresis performance is high, the energy storage and dissipation performance is strong, and the shock insulation effect is good.)

一种建筑隔震支座用特种橡胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及橡胶材料技术领域，具体为一种建筑隔震支座用特种橡胶及其制备方法。

背景技术

地震作为一种难以预测的突发性白然灾害，经常带来严重的人员伤亡和财产损失。提高建筑物的抗震能力是抵御地震破坏，减少人员伤亡和财产损失的重要途径。

传统的刚法抗震，是通过增强建筑物结构本身的承载抵抑能力，如刚度、延性等性能，以抵御地震并保证人身及财产安全。传统的抗震方法在抵御小级别的地展时尚可有效，但在遇到大级别地震时，很难满足所需的刚度和强度要求，而且增加结构抗震能力的成本非常之大。近年来发展起未的“基础隔震”技术是建筑抗震减灾的新技术，根据其开发的橡胶隔震支座在发达国家已有广泛应用，并得到了有效证明。

橡胶隔震支座主要由薄层的橡胶和中间钢板交替叠加，经高温、加压硫化而成，橡胶和钢板的紧密结合，使钢板对橡胶层具有足够的变形约束，同时具有较高的竖向承裁能力稃水平变形能力。在地震时，通过橡胶本身具有的阻尼性能，利用橡胶的粘弹性，将震动能转化为热能，可以将一部分地震能量耗散掉，降低振幅，起到隔震的作用。

目前，橡胶隔震支座中的薄层橡胶，一般采用纯天然橡胶制成。天然橡胶隔震支座具有高弹性，在水平方向上有很好的恢复力，但由于纯天然胶的阻尼值较低，其无法满足隔震支座所需的高阻尼特性，其滞后性能低、能量存储耗教性能弱。而且天然橡胶支座实际使用时，通常需要与阻尼器等耗能装置配合使用，结构复杂，安装麻烦，能耗大。目前的橡胶隔震支座中的薄层橡胶，不能满足高性能隔震支座用橡胶“高强度、高柔性、高弹性、高阻尼”的要求，隔震效果不理想。

发明内容

本发明的目的在于提供一种建筑隔震支座用特种橡胶及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种建筑隔震支座用特种橡胶，以重量份计,其原料包括：青胶蒲公英橡胶85～100份、杜仲树橡胶20～30份、银色橡胶菊橡胶15～30份、丁腈橡胶30～40份、环氧化天然橡胶20～30份、AO-80 20～30份、白炭黑20～50份、纳米氧化锌3～8份、硬脂酸盐2～6份、羟基硅油2～6份、磷酸铝2～6份、硫磺2～6份、碳酸钙1～5份、石蜡1～5份、防老剂1～3份、促进剂1～3份。

优选地，所述AO-80为蓬莱红卫化工有限公司生产的新型半受阻酚类抗氧剂，具体为3,9-双[1,1-二甲基-2-[(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基]乙基]-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷，分子量740.97，熔点123～124℃，灰分≤0.1％。

优选地，所述青胶蒲公英橡胶、杜仲树橡胶、以及银色橡胶菊橡胶的重量份之和，与丁腈橡胶、AO-80的重量份之和，二者的比值为：(青胶蒲公英橡胶+杜仲树橡胶+银色橡胶菊橡胶)：(丁腈橡胶+AO-80)＝(2.0～3.0)：1。

优选地，所述丁腈橡胶与AO-80的重量份之比为：丁腈橡胶：AO-80＝(1.0～1.5)：1。

优选地，以重量份计,其原料包括：青胶蒲公英橡胶95份、杜仲树橡胶25份、银色橡胶菊橡胶23份、丁腈橡胶35份、环氧化天然橡胶25份、AO-80 25份、白炭黑35份、纳米氧化锌6份、硬脂酸盐4份、羟基硅油4份、磷酸铝5份、硫磺5份、碳酸钙3份、石蜡3份、防老剂2份、促进剂2份。

一种建筑隔震支座用特种橡胶的制备方法，包括如下步骤：

S1、密炼机混塑：在密炼机密炼室内，按照重量份数，分别加入青胶蒲公英橡胶、杜仲树橡胶、银色橡胶菊橡胶，85～90℃条件下，混合塑炼5～10min后，加入丁腈橡胶，90～95℃条件下，混合塑炼3～5min，得到橡胶混塑产物；

S2、密炼机混炼：按照重量份数，向密炼机加入步骤S1制得的橡胶混塑产物，加压3～5分钟后，加入环氧化天然橡胶、AO-80、白炭黑、纳米氧化锌、硬脂酸盐、防老剂，加压密炼15～20min；再加入羟基硅油、磷酸铝、碳酸钙、石蜡，密炼5～7min；最后加入硫磺、促进剂，密炼3～5min，出料，获得混炼料；

S3、硫化：将步骤S2制得的混炼料，加压硫化，即得到建筑隔震支座用特种橡胶。

优选地，在S3硫化步骤中，所述加压硫化，具体是通过注射成型技术，在模具中将混炼料直接硫化在隔震支座的中间夹板上。

本发明的有益效果：

本发明的一种建筑隔震支座用特种橡胶及其制备方法，通过采用青胶蒲公英橡胶、杜仲树橡胶、银色橡胶菊橡胶等天然橡胶来替代传统的天然橡胶，并和丁晴橡胶共混，导入环氧化天然橡胶作为相容剂，以天然橡胶作为连续相，以丁晴橡胶、以及半受阻酚类抗氧剂A0-80作为分散相，在大变形条件下连续相可拉伸结晶、分散相可拉伸取向，二者问的相容剂环氧化天然橡胶除了具有提高相容分散的作用外，环氧化天然分布在二者界面处，帮助阻尼相更好地回弹，从而使体系兼具各种性能。本发明交联制备的高性能建筑隔震支座用特种橡胶，具有高强度、高柔性、高弹性、高阻尼的特点。利用本发明的建筑隔震支座用特种橡胶制成的建筑隔震支座在使用时，无需阻尼器等耗能装置配合，滞后性能高、能量存储耗散性能强，隔震效果好。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1：

一种建筑隔震支座用特种橡胶的制备方法，包括如下步骤：

S1、密炼机混塑：在密炼机密炼室内，按照重量份数，分别加入青胶蒲公英橡胶、杜仲树橡胶、银色橡胶菊橡胶，85～90℃条件下，混合塑炼5～10min后，加入丁腈橡胶，90～95℃条件下，混合塑炼3～5min，得到橡胶混塑产物；

S2、密炼机混炼：按照重量份数，向密炼机加入步骤S1制得的橡胶混塑产物，加压3～5分钟后，加入环氧化天然橡胶、AO-80、白炭黑、纳米氧化锌、硬脂酸盐、防老剂，加压密炼15～20min；再加入羟基硅油、磷酸铝、碳酸钙、石蜡，密炼5～7min；最后加入硫磺、促进剂，密炼3～5min，出料，获得混炼料；

S3、硫化：将步骤S2制得的混炼料，加压硫化，即得到建筑隔震支座用特种橡胶。其中，在S3硫化步骤中，加压硫化，具体是通过注射成型技术，在模具中将混炼料直接硫化在隔震支座的中间夹板上。

其中，上述AO-80为蓬莱红卫化工有限公司生产的新型半受阻酚类抗氧剂，具体为3,9-双[1,1-二甲基-2-[(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基]乙基]-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷，分子量740.97，熔点123～124℃，灰分≤0.1％。

其中，上述建筑隔震支座用特种橡胶的制备方法中，以重量份计,各原料分别为：青胶蒲公英橡胶85份、杜仲树橡胶30份、银色橡胶菊橡胶15份、丁腈橡胶30份、环氧化天然橡胶20份、AO-80 20份、白炭黑50份、纳米氧化锌8份、硬脂酸盐2份、羟基硅油6份、磷酸铝6份、硫磺4份、碳酸钙1份、石蜡5份、防老剂3份、促进剂1份。

实施例2：

一种建筑隔震支座用特种橡胶的制备方法，步骤同实施例1相同，不同的在于：在建筑隔震支座用特种橡胶的制备方法中，以重量份计,各原料分别为：青胶蒲公英橡胶100份、杜仲树橡胶20份、银色橡胶菊橡胶30份、丁腈橡胶40份、环氧化天然橡胶30份、AO-80 30份、白炭黑20份、纳米氧化锌3份、硬脂酸盐6份、羟基硅油2份、磷酸铝2份、硫磺2份、碳酸钙5份、石蜡1份、防老剂1份、促进剂3份。

实施例3：

一种建筑隔震支座用特种橡胶的制备方法，步骤同实施例1相同，不同的在于：在建筑隔震支座用特种橡胶的制备方法中，以重量份计,各原料分别为：青胶蒲公英橡胶95份、杜仲树橡胶25份、银色橡胶菊橡胶23份、丁腈橡胶35份、环氧化天然橡胶25份、AO-80 25份、白炭黑35份、纳米氧化锌6份、硬脂酸盐4份、羟基硅油4份、磷酸铝5份、硫磺5份、碳酸钙3份、石蜡3份、防老剂2份、促进剂2份。

实施例4：

一种建筑隔震支座用特种橡胶的制备方法，步骤同实施例1相同，不同的在于：在建筑隔震支座用特种橡胶的制备方法中，以重量份计,各原料分别为：青胶蒲公英橡胶85份、杜仲树橡胶20份、银色橡胶菊橡胶15份、丁腈橡胶30份、环氧化天然橡胶22份、AO-80 30份、白炭黑40份、纳米氧化锌4份、硬脂酸盐3份、羟基硅油4份、磷酸铝5份、硫磺6份、碳酸钙2份、石蜡5份、防老剂1份、促进剂2份。

实施例5：

一种建筑隔震支座用特种橡胶的制备方法，步骤同实施例1相同，不同的在于：在建筑隔震支座用特种橡胶的制备方法中，以重量份计,各原料分别为：青胶蒲公英橡胶90份、杜仲树橡胶25份、银色橡胶菊橡胶23份、丁腈橡胶40份、环氧化天然橡胶28份、AO-80 25份、白炭黑25份、纳米氧化锌7份、硬脂酸盐3份、羟基硅油4份、磷酸铝3份、硫磺2份、碳酸钙4份、石蜡1份、防老剂2份、促进剂1份。

实施例6：

一种建筑隔震支座用特种橡胶的制备方法，步骤同实施例1相同，不同的在于：在建筑隔震支座用特种橡胶的制备方法中，以重量份计,各原料分别为：青胶蒲公英橡胶100份、杜仲树橡胶27份、银色橡胶菊橡胶23份、丁腈橡胶30份、环氧化天然橡胶25份、AO-80 20份、白炭黑40份、纳米氧化锌4份、硬脂酸盐3份、羟基硅油2份、磷酸铝3份、硫磺5份、碳酸钙4份、石蜡3份、防老剂2份、促进剂2份。

在上述实施例1～6中，采用不同的原料配比，并通过本发明的建筑隔震支座用特种橡胶的制备方法，制得的建筑隔震支座用特种橡胶，与目前常见的采用东南亚传统天然橡胶相比，其阻尼性能、强度、柔性、弹性均得到明显提高，其阻尼性能性能基本提高30％以上。

其中通过采用青胶蒲公英橡胶、杜仲树橡胶、银色橡胶菊橡胶等天然橡胶来替代传统的天然橡胶，并和丁晴橡胶共混，导入环氧化天然橡胶作为相容剂，以天然橡胶作为连续相，以丁晴橡胶、以及半受阻酚类抗氧剂A0-80作为分散相，在大变形条件下连续相可拉伸结晶、分散相可拉伸取向，二者问的相容剂环氧化天然橡胶除了具有提高相容分散的作用外，环氧化天然分布在二者界面处，帮助阻尼相更好地回弹，从而使体系兼具各种性能。

本发明交联制备的高性能建筑隔震支座用特种橡胶，具有高强度、高柔性、高弹性、高阻尼的特点。利用本发明的建筑隔震支座用特种橡胶制成的建筑隔震支座在使用时，无需阻尼器等耗能装置配合，滞后性能高、能量存储耗散性能强，隔震效果好。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。