[發明專利]具有良好阻尼性能的導電橡膠復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 200910024913.6
• 申請日: 2009-03-02
• 公開（公告）號: CN101503533A
• 公開（公告）日: 2009-08-12
• 發明（設計）人: 趙浩峰;王玲
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: C08L9/06
• 分類號: C08L9/06;C08L23/22;C08L79/02;C08K3/00
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司
• 代理人: 張立榮

一、技術領域

本發明涉及一種含有機/無機多孔介質的橡膠基復合材料及其制備方法，具體涉及一種輕型具有高阻尼的導電橡膠復合材料，屬于復合材料技術領域。

二、背景技術

現有的橡膠具有好的阻尼性，但是還不能滿足一些特殊要求，如良好的導電性，于是人們提出了一些高阻尼橡膠。

01128608.2號專利申請提出一種寬溫寬頻聚丙烯酸酯/聚硅氧烷復合阻尼橡膠的制備方法，它采用聚硅氧烷與聚丙烯酸酯共混硫化，拓寬聚丙烯酸酯的低溫阻尼區，再以共混橡膠為母體與聚(甲基)丙烯酸酯序列互貫，拓寬復合橡膠的高溫阻尼區，制得聚硅氧烷/聚丙烯酸酯阻尼功能區的高度和寬度可控制的寬溫寬頻復合阻尼橡膠，其tgδ_max為1.2～0.35，有效阻尼功能區的寬度可達250℃左右，低溫起始轉變溫度達-80℃，可廣泛應用于減震降噪等工程方面。

200710063460.9號專利申請提出一種交聯型橡膠基阻尼材料及其制備方法，在所選橡膠材料中添加酚類有機小分子為阻尼功能添加劑和適當的有機相容劑，使得到的橡膠基阻尼材料在具有較好的力學性能的同時大幅度改善材料的阻尼性能。材料的損耗因子(η)更高，可在較寬的頻率范圍內表現出高水平的阻尼性能。這種復合阻尼橡膠僅以幾種高分子物質復合，阻尼作用有限。因此有人在橡膠中添加了多種其它物質，以改善阻尼性能。

如97180483.4號專利申請提供一種具有低彈性模量、良好阻尼性能和斷裂特性等的高阻尼橡膠組合物，該組合物含有一種石油樹脂(15～60重量份)以及共計60～90重量份的細粒炭黑與二氧化硅，三種組分共混在含有天然橡膠和/或異戊二烯橡膠(至少50重量份)的橡膠(100重量份)中，細粒炭黑與二氧化硅的重量份數之比為95/5～75/25。該專利添加了非高分子材料的細粒炭黑與二氧化硅。

再如02120881.6號專利申請提出一種減振橡膠材料，其按千克重量、組成為：丁基橡膠3-20，萜烯樹脂0.08-4，白炭黑0.42-2.5，噴霧炭黑0.5-5，高耐磨炭黑0.5-7，聚異丁烯6.5-25，二辛酯0.5-1.8，防老劑0.1-0.4，輕或重晶石粉或鉛粉或鐵粉1.8-50，陶土或重晶石粉或鉛粉或鐵粉0.2-10。該專利添加了非高分子材料重晶石粉或鉛粉或鐵粉，有好的阻尼性。但鉛粉、鐵粉和細粒炭黑均為實體材料，界面少，導電作用也十分有限。

200410074318.0號專利申請提出一種高導電橡膠，該高導電橡膠的成分及其配料重量比為：雙組份硅膠100重量份，導電材料200～600重量份；雙組份硅膠為含有鉑化物催化劑和硅烷化合物交聯劑的硅膠，該導電材料為鍍銀玻璃粉200～350重量份，或鍍銀鎳粉300～500重量份，或鍍銀銅粉350～600重量份，或鍍銀鋁粉250～450重量份，或銀粉250～450重量份。該專利申請的特點是導電性好，但需要大量的貴金屬銀。

三、發明內容

解決問題：

本發明針對現有技術存在的缺陷，提供一種具有良好阻尼性的導電橡膠復合材料，該材料導電性能好，可減輕橡膠制品的重量。

本發明的另一目的是提供上述導電橡膠的制備方法，該方法工藝設計合理，制備簡便，適于工業化生產。

技術方案：

一種具有良好阻尼性能的導電橡膠復合材料，其特征是：該復合材料的橡膠基體中均勻分布著聚苯胺/珍珠巖復合顆粒，復合顆粒為孔隙和表面具有聚苯胺的珍珠巖顆粒，復合顆粒的尺寸為1～5mm，復合顆粒占復合材料的體積百分比為25～50％。

所述的橡膠基體為丁苯橡膠基體或丁基橡膠基體。

一種導電橡膠復合材料的制備方法，其特征是：制備過程如下

a、將聚苯胺粉末混入羥基丙烯酸樹脂中，聚苯胺粉末占羥基丙烯酸樹脂質量的55％～65％，加入占羥基丙烯酸樹脂質量1.5～2.5％混合稀釋劑，稀釋劑中乙酸丁酯與二甲苯體積比為2∶8～3∶7，快速攪拌20～30min后即得到分散均勻的聚苯胺-丙烯酸涂料；

b、將天然的多孔珍珠巖破碎至尺寸為1～5mm的顆粒，水洗干燥后浸入聚苯胺-丙烯酸涂料中保持1～3min后撈出，在110～130℃干燥得到珍珠巖復合顆粒；

C、在120～130℃條件下對橡膠進行塑煉4～6min，然后加入珍珠巖復合顆粒，珍珠巖復合顆粒與橡膠的體積比為2.5∶7.5～5∶5，混煉8～12min后，在珍珠巖復合顆粒與橡膠形成的復合體中加入占橡膠質量1.5～2.5％的硫磺，在30～35℃條件下混煉8～12min，接著在145～155℃硫化得到導電橡膠復合材料。

所述橡膠為丁苯橡膠或丁基橡膠。

本發明的有益效果：