резиновая смесь для изготовления подрельсовых и нашпальных прокладок-амортизаторов рельсовых скреплений

Формула изобретения

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

Описание изобретения к патенту

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 (C ₁₅H₁₈N₂) - 0,54; парафин - 0,54; дибутилфталат - 3,2; технический углерод марки П-701 - 25-31,3; сверхвысокомолекулярный полиэтилен - 1,63; сульфенамид Ц (C ₁₃H₁₀N₂S₂) - 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 4,5·10 ⁶ 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).