①胶料硬度。在胶料配方设计前先对胺料硬度进行研究分析。掘资料介绍,橡胶伸缩缝胶料硬度是根据其位移的形式决定的。板式橡胶伸缩缝是通过橡胶的剪切变形来完成位移的。如果胶料硬度太高,胶料的剪切模量就会过大,且胶料水平反向力也过大,这就不利于橡胶伸缩缝的运行。因此,板式橡胶伸缩缝的胶料硬度确定为50士5(邵尔A)度。而BF系列橡胶伸缩缝由于其结构上的特点,橡胶板易受到车辆载荷的直接压力,需要一定的硬度来适应,如橡胶板硬工太低会影响橡胶伸缩缝的承载力和使用寿命。同时,该类橡胶伸缩缝又不依赖橡胶的剪切变形来实现收缩,胶料硬度稍微增大一点对压缩的横向力无太大影响。因此,BF系列橡胶伸缩缝的胶料硬工确定为65士5(日匿尔A)度。
②生胶的选择。由于桥梁橡胶伸缩缝是直接用于桥面的接缝装置,使用条件恶劣,要求胶料具有优良的耐天候老化、耐臭氧性能,且气温变化时各种性能变化较小;还因伸缩缝是橡胶与金届结合的制品,要求胶料与金属有较高的粘接性能,且成本又不过高。根据这些特点,选择了通用型氯丁橡胶、三元乙丙橡胶及天然橡胶/丁苯橡胶并用进行配方试验。结果表明,氯丁橡胶胶料的综合性能好,其耐天候老化和臭氧老化性能特别是在外力拉伸状况下耐臭氧老化性能优异,且其弹性和强度较高.减震性能良好,与钢板粘接性能又佳,但其耐寒性较差。经综合分析,选择LDJ-120型氯丁橡胶为该产品的生腔(如果配合得当,也可在气温较低地区使用,而在极端低温即温度低于-35℃的北方地区可选择三元乙丙橡胶)。
③硫化体系的选择。由于板式和BF系列橡胶伸缩缝属厚制品,因而硫化速度不宜过快,而氯丁橡胶胶料易焦烧,所以选择了氯丁橡胶的通用硫化体系,即氧化镁(4份)+氧化锌(5份),为了提高腔料抗焦烧性能,可视情况加一点促进荆DM作为防焦剂。
④补强体系和软化剂的选择。补强剂以炭黑为主,采用高耐磨炭黑与半补强炭黑并用较理想。为改善炼胶工艺和氯丁橡胶的低温性能,软化剂可选择液体古马龙、机油及合成酯。但合成酯不宜多用,必防炼胶时胶料粘混及产品产生“喷油”现象。
⑤防老体系的选择。因产品使用环境恶劣(其在桥面直接受到紫外线照射及臭氧的侵蚀).因此,虽然氯丁橡胶有良好的耐天候老化性能,但是为进一步提高产品的使用寿命,选择了防老剂A、BLE和010NA并用,以充分发挥防老剂的协同作用,增强产品的抗老化能力。
@胶粘剂的选择。为使橡胶伸缩缝在长期受车辆冲击和压缩、拉仲变形中不致使橡胶与金届剥离,需要选择优良的胶牯利来粘接橡胶与金属板。
用氯丁橡胶胶料的伸缩缝选用JQ-1胶粘剂,用三元乙丙橡胶腔料的伸缩缝则选用CH205+CH220胶粘剂。
最后,确定的板式和BF系列橡胶伸缩缝的配方及其性能见表2。从表2看出,从设计配方胶料的物理性能均达到和超过国外有关标准,并且通过了省、市质量监督机构的检测。