[發(fā)明專利]一種以聚降冰片烯橡膠為基礎(chǔ)的高硬度阻尼性組合物

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810041285.8
• 申請(qǐng)日: 2008-08-01
• 公開（公告）號(hào): CN101638502A
• 公開（公告）日: 2010-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張豐;戴旭旺;汪碧澄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海華向橡膠制品有限公司
• 主分類號(hào): C08L45/00
• 分類號(hào): C08L45/00;C08L23/06;C08L53/00;C08K3/06
• 代理公司: 上海華工專利事務(wù)所
• 代理人: 謝世杰;應(yīng)云平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域中的橡膠制品行業(yè)，具體地說(shuō)，涉及一種用于制造具有減振功能的高硬度橡膠制品的橡膠組合物。具體地說(shuō)，涉及一種利用其本身具有的優(yōu)良阻尼性能的聚降冰片烯橡膠，并以它為基礎(chǔ)，通過(guò)適當(dāng)?shù)呐浞胶图庸な侄沃苽渚哂懈哂捕群蛷?qiáng)度的減振橡膠制品的方法。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，近年來(lái)，機(jī)械行業(yè)在開發(fā)和應(yīng)用智能化加工設(shè)備方面已取得較大進(jìn)展，大中型三維五維的智能數(shù)控機(jī)床國(guó)產(chǎn)化率逐年增加。隨著這種機(jī)械加工設(shè)備向著高精度和大型化發(fā)展的趨勢(shì)，迫切需要能承受設(shè)備高負(fù)載和消除機(jī)械振動(dòng)，保證高精度智能化加工的減振制品，應(yīng)對(duì)這種機(jī)械振動(dòng)的最有效的減振手段是利用本身具有高阻尼性的材料來(lái)吸收、阻隔、屏蔽振動(dòng)。橡膠是一種具有高內(nèi)磨擦性能的材料，能夠有效地把振動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能，而且橡膠材料既可通過(guò)配方來(lái)調(diào)整其硬度，以適應(yīng)需要承受的設(shè)備負(fù)載，又可以采用擠出、模壓、注射等加工工藝，制備各種形狀，滿足不同使用條件的產(chǎn)品。因此，橡膠是機(jī)械設(shè)備中使用最廣泛的阻尼材料之一。

聚降冰片烯橡膠最初是由法國(guó)CdF?Chimie公司開發(fā)成功的，它是通過(guò)Diels-Alder催化劑由乙烯與環(huán)戊二烯共聚合得到。具有如下的分子結(jié)構(gòu)：

通用命名代號(hào)為PNR。這種橡膠的最大特征是十分柔軟，可以制得硬度范圍包涵海綿橡膠到各種固體橡膠的彈性體材料，鑒于它的高減震阻尼性，可望開發(fā)出適應(yīng)全頻譜的隔震材料(參見于清溪主編《橡膠原材料手冊(cè)》，化學(xué)工業(yè)出版社，1996年，P308-310)。

通常，聚降冰片烯橡膠在制造高硬度制品時(shí)，需用硫黃和補(bǔ)強(qiáng)填充劑來(lái)調(diào)高硬度，這種方法有損材料的耐熱、強(qiáng)度、延伸率等物理機(jī)械性能，從而影響產(chǎn)品的使用性能。當(dāng)它供減振阻尼應(yīng)用時(shí)，特別是用于一些大型機(jī)械設(shè)備時(shí)，往往要求它能具有很高的硬度、強(qiáng)度、延伸率等良好的物理機(jī)械性能，因此，制造具有良好物理機(jī)械性能的高硬度聚降冰片烯橡膠產(chǎn)品具有相當(dāng)?shù)默F(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種在一般橡膠加工廠都能方便地制備的以聚降冰片烯橡膠為基礎(chǔ)的高硬度阻尼性組合物，由此可使聚降冰片烯橡膠的應(yīng)用范圍得以進(jìn)一部拓寬。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，它是一種以聚降冰片烯橡膠為基礎(chǔ)的高硬度阻尼性組合物，其特征是，該組合物以聚降冰片烯橡膠與聚乙烯摻合共混為基礎(chǔ)，采用采用由聚乙烯-三元乙丙膠組成的嵌段共聚物(PE-b-EPDM)作為增容劑，該嵌段共聚物的共聚比以重量計(jì)為50/50；同時(shí)以硫黃硫化體系為該組合物的交聯(lián)劑。

聚合物共混技術(shù)是目前常用于橡膠材料改性的技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)兩種或多種材料的相互取長(zhǎng)補(bǔ)短。聚乙烯是人們所熟悉的、應(yīng)用最廣泛的塑料，它的分子結(jié)構(gòu)規(guī)整，結(jié)晶度較高，因而具有較高的拉伸、抗壓、抗彎、抗剪切強(qiáng)度和較高的硬度。聚乙烯的溶解度參數(shù)、極性與聚降冰片烯橡膠接近，兩者有較好的相容性。在共混硫化膠中聚乙烯含量較少時(shí)聚降冰片烯橡膠呈現(xiàn)連續(xù)相，聚乙烯呈現(xiàn)分散相態(tài)，當(dāng)聚乙烯含量很大時(shí)，它又轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)相態(tài)，聚降冰片烯橡膠轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚⑾鄳B(tài)，為了改善共混膠中兩相的分散效果，需要設(shè)法增大共混膠中兩相的相容性，本發(fā)明采用對(duì)兩相都具有親和性的物質(zhì)作為增容劑，它就是由聚乙烯-三元乙丙膠(50/50——重量比)組成的嵌段共聚物(PE-b-EPDM)，在增容劑的作用下，共混膠中的連續(xù)相態(tài)及分散相態(tài)逐漸趨向模糊，形成相態(tài)相互分散的狀態(tài)，接近形成均相結(jié)構(gòu)，增容劑的用量以聚降冰片烯橡膠和聚乙烯加和在一起為100重量份計(jì)，宜在5-7重量份。這樣，聚降冰片烯橡膠與聚乙烯的摻合共混材料才有較高的物理機(jī)械性能。

聚降冰片烯橡膠與聚乙烯摻合共混時(shí)，其膠料的物理機(jī)械性能隨著聚乙烯用量的增加，拉伸強(qiáng)度、定伸應(yīng)力和硬度增加，耐磨性能提高，伸長(zhǎng)率降低，變形增大，阻尼效果明顯下降。

綜合考慮聚降冰片烯橡膠與聚乙烯摻合共混材料的強(qiáng)度、定伸應(yīng)力和硬度，伸長(zhǎng)率，變形和阻尼效果，聚降冰片烯橡膠和聚乙烯的摻合共混比，以重量計(jì)宜為：80-70/20-30。

從材料來(lái)源易得，效果明顯的角度出發(fā)，可供選用的聚乙烯可以是密度為0.91-0.925g/cm³的低密度聚乙烯、密度為0.926-0.94g/cm³的中密度聚乙烯或密度為0.941-0.965g/cm³的高密度聚乙烯。