Page 103 - 《橡塑技术与装备》2024年12期

测试与分析 吴结义·填料种类及粒径对轨道减振橡胶垫板动静刚度比的影响

填料种类及粒径对轨道减振橡胶垫板

动静刚度比的影响

吴结义
( 四川宏亿复合材料工程技术有限公司，四川 成都 610100)

摘要 ： 以不同粒径的炭黑、白炭黑、陶土及碳酸钙为填料加到乙丙橡胶中制备轨道减振橡胶垫板，研究了不同填料及粒径对
垫板动静刚度比的影响。结果表明，使用炭黑时动静刚度比随粒径增大而减小，使用白炭黑时动静刚度比随粒径增大而增大，而
使用陶土和碳酸钙时动静刚度比随粒径变化无规律且变化较小。同时，使用补强型填料炭黑和白炭黑时，垫板动静刚度比比使用
填充型填料时的动静刚度比较高。
关键词 ： 填料 ；粒径 ；动静刚度比 ；乙丙橡胶 ；轨道减振
中图分类号 ： TQ330.7 文章编号 ： 1009-797X(2024)12-0051-04
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2024.12.010

填料是橡胶工业的主要原料之一，属粉体材料， 泡减振制品动静刚度比的影响。张宪清 [4] 等测试了几
能赋予橡胶许多宝贵的性能。例如，大幅提高橡胶的 种无机填料与无机补强填料萨博菲并用比例对客运专
力学性能，使橡胶具有磁性、导电性、阻燃性、彩色 线橡胶垫板动静刚度的影响。鲜有研究人员将不同填
等特殊功能 [1] 。橡胶用填料包含补强剂和填充剂，补 料及其粒径对减振橡胶制品动静刚度比的影响进行横
强填料能使橡胶的拉伸强度、撕裂强度及耐磨耗性同 向对比，本试验依托高速铁路轨道用减振橡胶垫板，
时获得明显提高，橡胶工业主要用的补强剂有炭黑、 对比了四种常用补强型和填充型材料及其粒径对垫板
白炭黑和有机树脂。填充填料可起到增大体积、降低 动静刚度比的影响规律，期望为后续研究人员在开发
成本、改善加工工艺性能的材料，如陶土、碳酸钙、 低动静刚度比减振橡胶制品时提供思路，尤其是当制
滑石粉等。填料性质对于填充聚合物体系的加工性能 品物理机械性能受限时可通过变换或混合填料来实现
和成品性能具有决定性的影响。 低动静刚度比设计。
为了降低铁路给环境造成的噪声污染及提高轨道
弹性，地铁和高铁线路的扣件系统中多采用减振橡胶 1 试验
制品，如橡胶垫板、微孔橡胶垫和聚氨酯微孔垫板等 [2] 。 1.1 主要原材料
静刚度及动静刚度比是减振橡胶制品的主要性能指标。 EPDM J-3080，中国石油天然气股份有限公司吉
动静刚度比对振动传递和减振效果有较大影响。动静 林石化分公司 ；炭黑，河北龙星化工股份有限公司 ；
刚度比越小，橡胶材料的回弹性越好，振动传递效果 白炭黑，株洲兴隆新材料股份有限公司 ；陶土，山西
越好。金属弹簧等理想弹性体的动静刚度比为 1。橡 中埃科技有限公司 ；碳酸钙，都江堰市云艺钙业有限
胶材料具有黏弹性，对动载荷表现出灵敏的黏弹滞后 责任公司；氧化锌（ZnO）、硬脂酸（SA）、硫磺（S）、
现象，产生力学损耗，动静刚度比必然大于 1，黏弹 防老剂 MB、促进剂 TAIC、硫化剂 DCP 等均为市售
滞后越强，损耗越大，动静刚度比就越大。轨道减振 产品。
橡胶制品通常要求具有较低的动静刚度比，一般要求
作者简介 ：吴结义（1991-），男，工程师，研发负责人，
在 1.8 以内。
硕士研究生，主要研究方向为橡胶工程、橡胶制品配方和工艺
动静刚度比的控制一直是减振橡胶制品开发的难 设计。
点。王巧玲 [3] 等研究了炭黑品种和用量对乙丙橡胶发 收稿日期 ：2023-08-19

年
2024 第 50 卷 ·51·