Литьевая композиция для прокладок-амортизаторов рельсовых скреплений железнодорожного пути

Авторы патента:

C08L9/00 - Композиции гомополимеров или сополимеров диеновых углеводородов с сопряженными двойными связями

C08L49/00 - Композиции гомополимеров или сополимеров соединений, содержащих одну или более углерод-углеродных тройных связей; композиции их производных

C08L47/00 - Композиции гомополимеров или сополимеров соединений, содержащих один или более ненасыщенных алифатических радикалов, по меньшей мере один из которых содержит две или более углерод-углеродные двойные связи; композиции их производных (C08L 45/00 имеет преимущество; диеновых каучуков с сопряженными двойными связями C08L 9/00- C08L 21/00)

B29C39/00 - Придание формы литьем, т.е. введение формуемого материала в форму или между ограничивающими поверхностями без существенного формующего давления; устройства для этого (B29C 41/00 имеет преимущество)

Владельцы патента RU 2511390:

ООО "Промактив" (RU)

Изобретение относится к литью полимерных изделий, в частности к производству полимерных композиций для изготовления железнодорожных подрельсовых и нашпальных прокладок-амортизаторов рельсовых скреплений. Полимерная литьевая композиция на основе стирол-этилен-бутилен-стирольного блоксополимера содержит антиоксидант тетракисметилен(3,5-ди-т-бутил-4-гидроксигидроциннамат)метан, полипропилен, наполнитель - микрокальцит со средним размером частицы 2,1 мкм, нафтеновый мягчитель, полифениленоксид, увеличивающий размеры концевых блоков полистирола, модифицированный монтмориллонит и суперконцентрат черного пигмента при следующем содержании компонентов (масс.ч.):

Стирол-этилен-бутилен-стирольный блоксополимер 100 Нафтеновый мягчитель 114-115 Полифениленоксид 29-30 Полипропилен 44-45 Суперконцентрат черного пигмента 9-9,5 Наполнитель - микрокальцит 22-61 Модифицированный монтмориллонит 1-5 Тетракисметилен(3,5-ди-т-бутил- 4-гидроксигидроциннамат)метан 1,8-1,9

Техническим результатом изобретения является получение изделий с высоким уровнем физико-механических характеристик. 3 пр.

Изобретение относится к литью полимерных изделий, в частности к производству полимерных композиций для изготовления железнодорожных подрельсовых и нашпальных прокладок-амортизаторов рельсовых скреплений повышенной долговечности литьем, в частности к литьевой композиции для прокладок-амортизаторов для рельсовых скреплений железнодорожного пути (далее - прокладки), предназначенных для установки на деревянных и железобетонных шпалах и брусьях стрелочных переводов.

Из уровня техники известна смесь для изготовления подрельсовых и нашпальных прокладок-амортизаторов рельсовых скреплений (RU 2326902, 2008, C08L 9/00), включающая каучук синтетический; вулканизующую группу, состоящую из серы, тетраметилтиурамдисульфида, N,N'-дитиодиморфолина и оксида цинка, и наполнитель.

Известна также полимерная литьевая композиция для изготовления подрельсовых и нашпальных прокладок-амортизаторов рельсовых скреплений (RU 2306323, 2007, C08L 9/00), включающая: каучук; серный вулканизующий агент: серу; ускорительную группу: тиурам-Д; активатор вулканизации: оксид цинка и стеариновую кислоту; наполнитель: углерод технический.

Известна полимерная литьевая композиция на основе стирол-этилен-бутилен-стирольного блоксополимера - SEBS, содержащая нафтеновый мягчитель RU 2429973. Недостатком аналога является непригодность данной композиции для прокладок-амортизаторов для рельсовых скреплений железнодорожного пути из-за недостаточной жесткости на сжатие.

Наиболее близкой к заявленной является литьевая композиция на основе стирол-этилен-бутилен-стирольного блоксополимера, содержащая снижающую трение добавку, средство против слипания, пластификатор, масло, антиоксидант, УФ стабилизатор, краситель или пигмент, наполнитель, смазку, средство от запотевания, добавку для повышения текучести, связывающее средство, сшивающее средство, зародышеобразователь, поверхностно-активное вещество, растворитель, антипирен, антистатическое средство или их сочетание, опубликованная 20.03.2009, заявка RU 2007134424.

Данное решение не обеспечивает возможность получения литьевой композиции для рельсовых скреплений железнодорожного пути из-за недостаточной жесткости на сжатие и невозможности достижения других требуемых параметров, таких, например, как истираемость по абразивному материалу, коэффициент трения скольжения подошвы рельса по прокладке, изменение свойств прокладок-амортизаторов после комплексного климатического старения.

Т.о., на данный момент существует много патентов на литьевые композиции из термоэластопластов. Однако ни одна из существующих композиций не удовлетворяет вышеприведенным требованиям.

Техническим результатом настоящего изобретения является получение экологически чистых материалов и изделий с высоким уровнем технических характеристик. А именно уменьшение остаточной деформации сжатия изделия, увеличение прочности при растяжении при низкой твердости, а также повышение коэффициента трения.

Технический результат достигается тем, что полимерная литьевая композиция для прокладок-амортизаторов для рельсовых скреплений железнодорожного пути на основе стирол-этилен-бутилен-стирольного блоксополимера содержит антиоксидант тетракисметилен(3,5-ди-т-бутил-4-гидроксигидроциннамат)метан, полипропилен, наполнитель - микрокальцит со средним размером частицы 2,1 мкм, нафтеновый мягчитель, полифениленоксид, увеличивающий размеры концевых блоков полистирола, модифицированный монтмориллонит и суперконцентрат черного пигмента при следующем содержании компонентов (масс.ч.):

Стирол-этилен-бутилен-стирольный блоксополимер	100
Нафтеновый мягчитель	114-115
Полифениленоксид	29-30
Полипропилен	44-45
Суперконцентрат черного пигмента	9-9,5
Наполнитель - микрокальцит	22-61
Модифицированный монтмориллонит	1-5
Тетракисметилен(3,5-ди-т-бутил-
4-гидроксигидроциннамат)метан	1,8-1,9

Сущность изобретения состоит в том, что готовят композицию на основе стирол-этилен-бутилен-стирольного блоксополимера. Добавляют нафтеновый мягчитель 114-115 масс. частей, полифениленоксид 29-30, полипропилен 44-45, суперконцентрат черного пигмента 9-9,5, микрокальцит 22-61 масс. частей, модифицированный монтмориллонит 1-5 и тетракисметилен(3,5-ди-т-бутил-4-гидроксигидроциннамат)метан 1,8-1,9 масс. частей.

Пример 1. Готовили композицию на основе стирол-этилен-бутилен-стирольного блоксополимера. Добавляли нафтеновый мягчитель 115 масс.ч., полифениленоксид 29,7 масс.ч., полипропилен 44,7 масс.ч, суперконцентрат черного пигмента 9,4 масс.ч., микрокальцит 61 масс. частей, модифицированный монтмориллонит 5 масс.ч. и тетракисметилен(3,5-ди-т-бутил-4-гидроксигидроциннамат)метан 1,9 масс. частей. Используют нафтеновый мягчитель 115 масс.ч. с кинематической вязкостью 61-75 мм²/с при 40°С. Характеристика композиции и изделия из нее: коэффициент трения скольжения подошвы рельса по прокладке - 0,51, статическая жесткость на сжатие в интервале нагрузок от 20 до 90 кН - 76 МН/м, относительная деформация после 10-кратного кратковременного статического сжатия - 15%, условная прочность при растяжении - 10,5 МПа, относительное удлинение при разрыве - 650%. .

Пример 2. Готовили композицию на основе стирол-этилен-бутилен-стирольного блоксополимера. Добавляли нафтеновый мягчитель 114 масс.ч., полифениленоксид 29 масс.ч., полипропилен 44 масс.ч, суперконцентрат черного пигмента 9,5 масс.ч., микрокальцит 22 масс. частей, модифицированный монтмориллонит 1 масс.ч. и тетракисметилен(3,5-ди-т-бутил-4-гидроксигидроциннамат)метан 1,8 масс. частей. Используют нафтеновый мягчитель 114 масс.ч. с кинематической вязкостью 61-75 мм²/с при 40°С. Характеристика композиции и изделия из нее: коэффициент трения скольжения подошвы рельса по прокладке - 0,51, статическая жесткость на сжатие в интервале нагрузок от 20 до 90 кН - 76 МН/м, относительная деформация после 10-кратного кратковременного статического сжатия - 15%, условная прочность при растяжении - 10,5 МПа, относительное удлинение при разрыве.

Пример 3. Готовили композицию на основе стирол-этилен-бутилен-стирольного блоксополимера. Добавляли полифениленоксид 30 масс.ч., полипропилен 45 масс.ч, суперконцентрат черного пигмента 9 масс.ч., микрокальцит 52 масс. частей, модифицированный монтмориллонит 4 масс.ч. и тетракисметилен(3,5-ди-т-бутил-4-гидроксигидроциннамат)метан 1,82 масс. частей. Используют нафтеновый мягчитель 114, 5 масс.ч. с кинематической вязкостью 61-75 мм²/с при 40°С. Характеристика композиции и изделия из нее: коэффициент трения скольжения подошвы рельса по прокладке - 0,51, статическая жесткость на сжатие в интервале нагрузок от 20 до 90 кН - 76 МН/м, относительная деформация после 10-кратного кратковременного статического сжатия - 15%, условная прочность при растяжении - 10,5 МПа, относительное удлинение при разрыве - 650%.

Показатели качества прокладок-амортизаторов, установленные в настоящих технических требованиях, обеспечивают выполнение требований Норм безопасности НБ ЖТ ЦП 149-2003. Прокладки на железобетонных шпалах служат для обеспечения продольного сопротивления смещению рельсов, снижения динамических нагрузок и электроизоляции, на деревянных шпалах - для предохранения их от износа.

По своим физико-механическим показателям полученные из композиции согласно заявленному изобретению прокладки должны отвечать следующим требованиям:

условная прочность при растяжении - не менее 8 МПа;

относительное удлинение при разрыве - не менее 250%;

твердость по Шору А - в пределах 65-90 усл.ед.;

удельное объемное сопротивление для прокладок, применяемых для железобетонных шпал - не менее 1*10⁹ Ом·см;

изменение массы после воздействия агрессивной среды в течение (24±1)ч, при температуре (23±2)°C - в пределах от - 1 до 7 (СЖР), от 0 до 0,5 (вода).

Морозостойкость по эластическому восстановлению после сжатия при температуре минус 60°C - не более 30%.

Жесткость на сжатие в интервале нагрузок от 20 до 90 кН - в пределах 50-100 МН/м.

Относительная деформация после 10-ти кратного кратковременного статического сжатия - не более 30%.

Истираемость по абразивному материалу - не более 140 м³/ТДж.

Коррозионная инертность к металлу - отсутствие коррозии.

Коэффициент трения скольжения подошвы рельса по прокладке - не менее 0,5.

Изменение свойств прокладок-амортизаторов после комплексного климатического старения по показателям от фактических значений, определенных до климатического воздействия - не более 20%.

Требуемый уровень технических характеристик достигается путем введения в литьевую композицию полифениленоксида, увеличивающего размеры конечных блоков полистирола, а также модифицированного монтмориллонита в указанных количествах.

Более крупные конечные блоки повышают температуру стеклования (Tg), обеспечивая два основных практических преимущества над обыкновенными компаундами на основе СЭБС: повышенная теплостойкость и улучшенные регенеративные свойства.

Повышенная теплостойкость повышает температуру эксплуатации по сравнению с обыкновенными марками на основе СЭБС на 10-15°C и сокращает время цикла литья под давлением, позволяя извлекать детали из формы при более высокой температуре с сохранением геометрических размеров изделия.

Улучшенные регенеративные свойства, определяемые по остаточной деформации сжатия, обеспечивают более хорошие уплотняющие характеристики.

Свойства остаточной деформации сжатия при 70 и 100°C соответствуют таковым у компаундов TPV схожей твердости.

Однако при комнатной температуре данный материал показывает себя намного лучше.

Композицию изготавливают на стандартном оборудовании при более высоких температурах по сравнению с обыкновенными марками на основе СЭБС при известной последовательности введения компонентов: термоэластопласт, наполнитель, мягчитель и прочие ингредиенты, необходимые для достижения конкретных целей.

Композиция содержит полифениленоксид, увеличивающий размеры концевых блоков полистирола, и модифицированный монтмориллонит.

В результате данного изобретения получена литьевая композиция на основе стирол-этилен-бутилен-стирольного блоксополимера для рельсовых скреплений железнодорожного пути с достаточной жесткостью на сжатие, истираемостью по абразивному материалу, а также с рядом других требуемых параметров, которые будут приведены далее, и которые являются необходимыми для пригодности такой композиции для рельсовых скреплений.

Полимерная литьевая композиция для прокладок-амортизаторов для рельсовых скреплений железнодорожного пути на основе стирол-этилен-бутилен-стирольного блоксополимера, содержащая антиоксидант - тетракисметилен(3,5-ди-т-бутил-4-гидроксигидроциннамат)метан, полипропилен, наполнитель - микрокальцит со средним размером частицы 2,1 мкм, нафтеновый мягчитель, полифениленоксид, увеличивающий размеры концевых блоков полистирола, модифицированный монтмориллонит и суперконцентрат черного пигмента при следующем содержании компонентов (масс.ч.):

Стирол-этилен-бутилен-стирольный блоксополимер	100
Нафтеновый мягчитель	114-115
Полифениленоксид	29-30
Полипропилен	44-45
Суперконцентрат черного пигмента	9-9,5
Наполнитель - микрокальцит	22-61
Модифицированный монтмориллонит	1-5

Тетракисметилен(3,5-ди-т-бутил-4-гидроксигидроциннамат)метан 1,8-1,9.

Изобретение относится к композиции, содержащей сшитый интерполимер. Композиция включает сшитый интерполимер, содержащий одно или более мономерных звеньев на основе диена и сшитых тетраалкоксисилановым сшивающим агентом.

Резиновая смесь на основе бутадиен-метилстирольного каучука // 2507225

Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано для изготовления резинотехнических изделий. Резиновая смесь на основе бутадиен-метилстирольного каучука включает серу, дифенилгуанидин, ускоритель вулканизации, технический углерод, оксид цинка, стеариновую кислоту, противостаритель и модификатор.

Композиционный полимерный материал для палубных и напольных покрытий // 2507223

Изобретение относится к высокопрочным композиционным полимерным материалам для палубных и напольных покрытий. Композиционный полимерный материал, представляющий собой резиновую смесь, перерабатываемую по формовой технологии, включающую полимерную матрицу, вулканизующую систему, состоящую из тиурама, альтакса, оксида цинка и стеариновой кислоты, наполнитель и технологические добавки.

Резиновая смесь с улучшенным истиранием // 2507222

Изобретение относится к резиновой смеси, в частности для шин транспортного средства. Резиновая смесь включает от 30 до 100 весовых частей на 100 весовых частей каучука, по меньшей мере, одного диенового каучука, от 20 до 200 весовых частей на 100 весовых частей каучука, по меньшей мере, одного наполнителя, от 0 до 200 весовых частей на 100 весовых частей каучука дополнительных добавок, серосодержащую систему вулканизации, включающую в себя свободную серу, донор серы и силан с концентрацией серы, обусловленной данными ингредиентами, между 0,025 и 0,08 моль на 100 весовых частей каучука, из которых элементарная сера составляет от 0 до 70%, донор серы составляет от 5 до 30%, и силан составляет от 20 до 95%, и 0,1-10 весовых частей на 100 весовых частей каучука, по меньшей мере, одного ускорителя вулканизации.

Маслобензостойкая резиновая смесь // 2507221

Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано при изготовлении резиновых износостойких изделий конструкционного назначения, работающих в условиях интенсивного изнашивания, низких температур и агрессивных сред.

Огнестойкая резиновая смесь // 2507220

Изобретение относится к огнестойкой резиновой смеси и может быть использовано в автомобильной, нефтяной и резинотехнической промышленности. Огнестойкая резиновая смесь содержит синтетические изопреновый и диеновый каучуки, поливинилхлорид, серу, сульфенамид Ц, оксид цинка, стеарин, технический углерод, моноэтаноламин, нафтам-2, диафен ФП, N-нитрозодифениламин, оксанол КД-6, трехокись сурьмы, хлорпарафин ХП-70, хлорпарафин ХП-470 и бораты.

Композиционный материал на основе синтетического цис-изопренового каучука и сверхвысокомолекулярного полиэтилена (свмпэ) для наружных обкладок конвейерных лент // 2505562

Изобретение относится к полимерному композиционному материалу и может быть использовано для наружных обкладок резинотканевых конвейерных лент, а также для производства резиновых технических изделий.

Смесь протектора зимней шины // 2502755

Изобретение относится к смеси протектора зимней шины. Смесь для протектора включает пригодную для сшивки полимерную основу с ненасыщенной цепью; 50-90 мас.

Резиновая смесь // 2502754

Изобретение относится к шинной промышленности и может быть использовано для протектора летних и всесезонных шин. Резиновая смесь включает, мас.ч.: растворный бутадиен-стирольный каучук с добавлением масла TDAE с низким содержанием полициклических ароматических углеводородов 90-100, каучук цис-бутадиеновый линейной структуры с высоким содержанием цис-звеньев на неодимовом катализаторе 10-20, натуральный каучук 5-8, серу нерастворимую 2-3, вулканизующую группу 3-8, кремнекислотный наполнитель с удельной поверхностью 165 м2/г 70-80, стабилизатор на основе микрокристаллического воска 1-2, противостарители 3-5, технологическую добавку 1-3, связующий агент - бис-[3-(триэтокси)-силилпропил]-тетрасульфид 10-15.

Пневматическая шина // 2496809

Изобретение относится к пневматической шине, в частности к протектору из резиновой смеси. Резиновая смесь содержит на 100 мас.ч каучукового компонента, включающего, по крайней мере, один из каучуков - натуральный каучук или синтетический каучук на основе диена, 20-150 мас.ч.

Термостойкая композиция // 2015994

Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, а именно к композициям на основе полимеризационно-способных соединений акрилового ряда, и может быть использовано в химической промышленности при производстве герметизирующих материалов, пленок, полимерных изделий, обладающих повышенной термостойкостью.

Композиция для антикоррозионных защитных покрытий // 1495351

Изобретение относится к полимерным композициям ,в частности, к композициям для антикоррозионных защитных покрытий на основе хлорированного полиацетилена и позволяет повысить адгезию покрытия к бетону до 2,77 МПа и металлу до 2,86 МПа и химстойкость покрытия при высоких температурах за счет использования композиции состава, мас.ч.