РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОДРЕЛЬСОВЫХ И НАШПАЛЬНЫХ ПРОКЛАДОК-АМОРТИЗАТОРОВ РЕЛЬСОВЫХ СКРЕПЛЕНИЙ Российский патент 2010 года по МПК C08L9/02 C08L9/06 C08L23/06 C08K3/04 C08K3/06 C08K5/44 

Изобретение относится к резинотехническому производству, а именно к резиновым смесям для изготовления морозостойких и маслостойких железнодорожных подрельсовых и нашпальных прокладок-амортизаторов рельсовых скреплений.

Известна резиновая композиция для подрельсовых прокладок (патент РФ №1419995, публ. 1988 г.) на основе бутадиен-стирольного и изопренового каучуков, включающая резиновую крошку (с размером частиц до 1 мм). Однако предел хрупкости штатных прокладок, изготовленных из этой композиции, не превышает -40°С.

Известна резиновая композиция для нашпальных прокладок (патент РФ №1692993, публ. 1991 г.) на основе бутадиен-стирольного и изопренового каучуков. Предел хрупкости прокладок, изготовленных из такой резины, не превышает -50°С, причем уже при -40°С наблюдается значительная (более чем в два раза) потеря эластичных свойств.

Известна резиновая смесь для изготовления подрельсовых и нашпальных прокладок-амортизаторов (патент РФ №2286363, публ. 2006 г.), составленная на основе смеси каучуков бутадиен-стирольного, синтетического ЦИС 1,4 - полиизопренового и дивинилового (СКД) каучуков. У прокладок, изготовленных из такой резиновой смеси, при минус 60°С наблюдается сильная потеря эластичных свойств (более чем в 5 раз по сравнению с эластичностью при +20°С), что способствует проникновению частиц пыли и щебня и сказывается на ухудшении масло- и влагостойкости, а также на снижении характеристик виброгашения.

Известно, что для увеличения морозостойкости бутадиен-нитрильного каучука марки БНКС предлагается примененение пластификатора ди-(2-бутоксиэтил)-адипината (ДБЭА). Предлагаемая при этом базовая смесь БНКС-18 ПЛ имеет хорошую морозостойкость, но небольшую твердость и может применяться только как рукавная резина, но не для изготовления подрельсовых и нашпальных прокладок-амортизаторов рельсовых скреплений.

Известны резиновые смеси на основе БНКС (патент РФ №2309962, публ. 2007 г., патент РФ №2304596, публ.2007 г.), предлагаемые для изготовления манжетных уплотнителей, уплотнительных колец, работающих при температурах до 150°С. Однако их температура хрупкости не превышает -40°С, что недостаточно для прокладок-амортизаторов рельсовых скреплений.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в создании резиновой смеси для изготовления железнодорожных подрельсовых и нашпальных прокладок-амортизаторов рельсовых скреплений, обладающей повышенной масло- и влагостойкостью, а также высокой морозостойкостью.

Поставленная задача решается использованием в качестве основы резиновой смеси синтетического бутадиен-нитрильного каучука марки БНКС-18 АМН с массовой долей связанного нитрида акриловой кислоты 17-20%, а также введением порошкообразного сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ), обладающего сильно выраженными гидрофобными свойствами, при следующем соотношении входящих в смесь компонентов, мас.%: каучук бутадиен-нитрильный марки БНКС-18 АМН - 40-46,3; каучук синтетический марки СКМС-10РКП (сополимер бутадиена и -метилстирола) - 19,0; стеарин - 0,54; белила цинковые БЦ-М - 1,63; сера (техническая, молотая) - 0,54; диафен ФП (C₁₅H₁₈N₂) - 0,54; парафин - 0,54; дибутилфталат - 3,2; технический углерод марки П-701 - 25-31,3; сверхвысокомолекулярный полиэтилен - 1,63; сульфенамид Ц (C₁₃H₁₀N₂S₂) - 0,54; тиурам - 0,54.

В качестве сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) может быть выбран сверхвысокомолекулярный полиэтилен, выпускаемый по ТУ 2211-001-98386801-2007 Полиэтилен сверхвысокомолекулярный «Тинолен» с молекулярной массой не ниже 4,5·10⁶ г/моль. Можно применять СВМПЭ производства Германии с торговой маркой GUR 4150.

Сущность изобретения и его осуществимость иллюстрируется следующим примером выполнения.

Для изготовления железнодорожных подрельсовых и нашпальных прокладок-амортизаторов рельсовых скреплений была изготовлена резиновая смесь, составленная на основе бутадиен-нитрильного каучука марки БИКС-18 АМН с добавлением порошкообразного сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) при следующем соотношении входящих в смесь компонентов, мас.%: каучук бутадиен-нитрильный марки БНКС-18 АМН - 42,2; каучук марки СКМС-10 РКП - 19,0; стеарин - 0,54; белила цинковые БЦ-М - 1,63; сера (техническая, молотая) - 0,54; диафен (ФП) - 0,54; парафин - 0,54; дибутилфталат - 3,2; технический углерод (П-701) - 29,1; сверхвысокомолекулярный полиэтилен - 1,63; сульфенамид (Ц) - 0,54; тиурам - 0,54.

Результаты испытаний различных резиновых смесей, используемых для прокладок-амортизаторов рельсовых скреплений железнодорожного пути, приведены в таблице.

Показатели Резиновая смесь для прокладок-амортизаторов (ТУ 2539-161-01124323) Резиновая смесь на основе смеси каучуков бутадиен-стирольного, полиизопренового и дивинилового каучуков (патент РФ №2286363) Резиновая смесь на основе каучука БНКС-18 АМН 1. Прочность при растяжении, мПа (не менее) 8,5 16,0 14,4 2. Относительное удлинение при разрыве, % 250 340 260 3. Твердость (по Шору А) 65-80 70 72 4. Температурный предел хрупкости, °С -50 -60 -65 5. Относительная остаточная деформация при 20% статической деформации сжатия после старения на воздухе при температуре 100°С в течение 24 час (не более), % 45 32 38 6. Изменение массы после воздействия осевого масла в течение 24 час при 23°С, % до 5,0 4,6 1,9 7. Изменение массы после до 0,5 0,36 0,18 воздействия воды в течение 24 час при 23°С, %      

Из таблицы видно, что предложенная резиновая смесь для железнодорожных подрельсовых и нашпальных прокладок-амортизаторов рельсовых скреплений имеет более высокую морозостойкость, чем у ближайшего аналога, и превосходит его по масло- и влагостойкости. При этом значения основных физико-механических величин предлагаемой резиновой смеси не ниже значений, требуемых по ТУ 2539-161-01124323 (Прокладки-амортизаторы для рельсовых скреплений рельсового пути).

Изобретение относится к резинотехническому производству, а именно к резиновым смесям для изготовления морозостойких и маслостойких железнодорожных подрельсовых и нашпальных прокладок-амортизаторов рельсовых скреплений. Резиновая смесь изготовлена на основе бутадиен-нитрильного каучука марки БНКС-18 АМН с добавкой порошкообразного сверхвысокомолекулярного полиэтилена СВМПЭ при следующем соотношении компонентов, мас%: каучук бутадиен-нитрильный марки БНКС-18 АМН - 40-46,3; каучук марки СКМС-10 РКП - 19,0; стеарин - 0,54; белила цинковые БЦ-М - 1,63; сера - 0,54; диафен ФП - 0,54; парафин - 0,54; дибутилфталат - 3,2; технический углерод П-701 - 25-31,3; СВМПЭ - 1,63; сульфенамид Ц - 0,54; тиурам - 0,54. Изобретение позволяет повысить масло- и влагостойкость, а также морозостойкость прокладок-амортизаторов. 1 табл.

Резиновая смесь для изготовления морозостойких и маслостойких железнодорожных подрельсовых и нашпальных прокладок-амортизаторов рельсовых скреплений, содержащая синтетический каучук, технический углерод, стеарин, серу, диафен ФП, сульфенамид Ц, отличающаяся тем, что она в качестве синтетического каучука содержит бутадиен-нитрильный каучук марки БНКС-18 АМН и каучук марки СКМС-10РКП, а в качестве технического углерода - технический углерод марки П-701, и дополнительно - белила цинковые, парафин, дибутилфталат, порошкообразный сверхвысокомолекулярный полиэтилен - СВМПЭ и тиурам при следующем соотношении входящих в нее компонентов, мас.%:
каучук бутадиен-нитрильный марки БНКС-18 АМН 40,0-46,3 каучук марки СКМС-10 РКП 19 стеарин 0,54 белила цинковые 1,63 сера 0,54 диафен ФП 0,54 парафин 0,54 дибутилфталат 3,2 технический углерод марки П-701 25,0-31,3 сверхвысокомолекулярный полиэтилен 1,63 сульфенамид Ц 0,54 тиурам 0,5