[發明專利]一種基于丁基橡膠和天然橡膠共混的阻尼材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310111532.8
• 申請日: 2013-04-02
• 公開（公告）號: CN103194010A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 郭衛紅;傅曉偉;任佳偉;程艷;李幼辰;張桂新;張唯舟;汪濟奎
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C08L7/00
• 分類號: C08L7/00;C08L23/22;C08L57/02;C08K13/02;C08K3/04;C08K3/06
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責任公司 31203
• 代理人: 談順法

技術領域

本發明涉及高分子阻尼材料領域。具體地說，涉及一種基于丁基橡膠和天然橡膠共混的阻尼材料及其制備方法。

技術背景

隨著現代工業的發展，振動和噪聲出現的頻率和場所越來越多，振動、沖擊、噪聲對社會生產和社會生活產生了嚴重的危害，振動、噪聲污染已成為與水污染和大氣污染相提并論的世界三大環境污染之一。因此，減振降噪是當前環境保護迫切需要解決的重要問題之一，而采用高阻尼結構材料是解決上述問題的一種有效手段。聚合物具有粘彈性，特別是在玻璃化轉變區域內，由分子鏈運動產生內摩擦，將吸收的機械能和聲能轉化為熱能耗散。所呈現出的高阻尼性使其特別適合用作阻尼材料，起到減振降噪的目的，被廣泛的應用于宇航事業，交通運輸、機械設備、建筑工程及日常生活等各個領域。例如：在重載與高速的雙重運輸強度作用下，橋梁阻尼墊板要有足夠的剛度和強度，才能抵御車輛對橋梁的破壞作用，確保車輛高速運行下的平穩安全。由于橡膠墊板的高彈性,能夠提供軌道結構中所必需的緩沖、減振、絕緣等功能,從而成為鐵路軌道中重要的部件

高分子材料作為阻尼材料的玻璃化轉變區較狹窄，有效的阻尼溫域往往只有20～30℃，而實際應用至少需要60～80℃的溫域。為了得到性能優異的高分子阻尼材料，即在寬廣的溫度范圍內具有較高的阻尼值，前人主要從兩個方面進行了設計。一方面，從高分子材料基體的角度出發，選擇具有相對高阻尼的聚合物，并采用不同聚合物的共混、接枝或嵌段共聚和互穿網絡體系的方法。另一方面，加入有效的添加劑對聚合物基體進行改性，如填料、增塑劑、增粘樹脂和能與基體形成氫鍵雜化體系的有機小分子等作為阻尼賦予劑。

發明內容

本發明的目的是克服天然橡膠tanδ峰值較低，溫域范圍較窄的缺陷，提供一種性能更優異的寬溫域的實用阻尼材料，通過加入丁基橡膠（3745，美國埃默森公司）及其它助劑來提高材料的阻尼性能，在保證較好力學性能的同時大幅度改善了材料的阻尼性能，拓寬溫域范圍，同時制備方法工藝簡單，使其能夠用于生產中。

本發明的另一目的是提供一種基于丁基橡膠和天然橡膠共混的阻尼材料的制備方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種基于丁基橡膠和天然橡膠共混的阻尼材料，通過共混、壓片制得，所述阻尼材料的組分及質量份數如下：

其中，所述的丁基橡膠是美國埃默森公司生產的、牌號為3745的丁基橡膠，

所述的石油樹脂為C9石油樹脂和C5石油樹脂中的一種或兩種，

所述的炭黑為N339和N220的一種或兩種，

所述的助劑為防老劑和促進劑，

其中，所述的促進劑為促進劑CZ、促進劑DM、促進劑TMTD中的一種或多種，

其中，所述的防老劑為防老劑A、防老劑BLE、防老劑4010NA中的一種或多種，

其中，所述的硫化劑為硫磺。

上述炭黑N339和N220，促進劑CZ、促進劑DM、促進劑TMTD、防老劑A、防老劑BLE、防老劑4010NA均為市售產品。其中：炭黑是由山東省章丘市永振炭黑設備廠生產，N339和N220為炭黑的牌號，促進劑由上海成錦化工有限公司生產，CZ、DM、TMTD為促進劑的牌號；防老劑由廣州東新化工有限公司生產，A、BLE、4010NA為防老劑的牌號。

為了實現上述目的，本發明提出了丁基橡膠和天然橡膠共混的阻尼材料的制備方法，包括步驟如下：

（1）將促進劑、防老劑、硫化劑在60～100℃下真空干燥2～10小時，除去其中的水分，

（2）用雙輥開煉機在室溫下將天然橡膠、C9石油樹脂、促進劑、防老劑以及炭黑進行混煉，再將丁基橡膠、硫化劑加入混煉均勻成片。

（3）出片后，用25噸平板硫化儀在100～200℃，5～10MPa下熱壓1～10min成型得到片狀的所述材料。

采用動態力學分析儀（DMA）對阻尼材料進行動態力學分析。測試條件：頻率11hz，溫度-100℃～200℃，升溫速率3℃／min，采用拉伸夾具。

本發明的丁基橡膠和天然橡膠共混的阻尼材料成型后所得制品拉伸強度為15～30MPa，tanδ>0.3的溫域范圍為-50℃～50℃，損耗阻尼因子峰值為0.6～2。有益效果