[發明專利]一種含聚冰片烯的阻尼橡膠的生產方法

有效

• 申請號: 201310566045.0
• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號: CN103694500A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 扈廣法;高超鋒;黃捷;張子陽;許昊
• 申請（專利權）人: 西安漢華橡膠科技有限公司
• 主分類號: C08L7/00
• 分類號: C08L7/00;C08L45/00;C08K13/02;C08K3/04;C08K3/06;C08K5/47;C08J3/24;C08F132/08;C08F2/48
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技術領域

本發明涉及一種阻尼橡膠的生產方法，特別涉及一種含有聚冰片烯的阻尼橡膠的生產方法。

背景技術

隨著高新技術的發展，對阻尼材料的要求愈來愈高。無論是傳統的軍工、機械領域，還是宇航工業、家電、建筑領域，阻尼材料作為一類環保功能材料，將向著高性能、寬溫域、智能化、精細化的方向發展，研制和開發綜合性能優異的阻尼材料己成為研究熱點。高聚物阻尼材料是目前應用最廣的粘彈性阻尼材料，它兼具有黏性液體損耗能量的特性和彈性固體貯存能量的特性。高聚物的阻尼機理是由其動態力學松弛性質決定的。高聚物是由若干鏈段依靠化學鍵鏈接起來的大分子，大分子鏈之間相互纏結，支鏈的存在加劇了相互纏結。當高聚物在周期性外力作用下產生一定的形變，由于分子鏈之間纏結使得高聚物在拉伸——回縮循環需要克服一部分分子鏈之間的摩擦阻力，因此高聚物的形變落后于應力，產生滯后現象，正是形變——循環變化過程中的這種將機械能轉化成熱能的形式耗散掉而起到阻尼作用。

聚降冰片烯樹脂(PNB)是世界上第一種具有形態記憶功能的聚合物，學名聚(1，3-環戊二烯乙烯撐)，是采用開環聚合2-冰片烯的產物，分子式(C7H10)n。1970年，法國CDF化學公司首先開發出聚降冰片烯，商品名“Norsorex”。如今，聚冰片烯已經被用于阻尼橡膠的研制中，而共混則是高聚物阻尼材料體系設計和制備的一種主要方法。其中，CN200810041285中提出了一種以聚降冰片烯橡膠為基礎的高硬度阻尼性組合物，其以聚降冰片烯橡膠與聚乙烯摻合共混為基礎，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為50/50；同時以硫黃硫化體系為該組合物的交聯劑；而CN200710047337.中提出了另外一種以聚降冰片烯橡膠為主體的阻尼橡膠，其以聚降冰片烯橡膠與硅橡膠的摻合共混為基礎，以三元乙丙橡膠與乙烯-丙烯酸甲酯共聚物的共混物為聚降冰片烯橡膠與硅橡膠摻合共混的增容劑。

總體上，現有的以聚降冰片烯為基礎的阻尼橡膠的制備都是將聚降冰片烯橡膠與多種其他共聚物混合，并在制備過程中為了增加彼此之間的相容性和聚冰片烯相分布的均勻性，而使用了大量的增溶劑，這些制備方法原料成分復雜、制備過程繁瑣，工藝可控性低，所制備的橡膠性能調整難度大，可設計性低，并且增溶劑的大量使用會影響甚至破壞橡膠的設計性能，難以達到工業化生產和推廣的目的。

發明內容

為克服上述現有的以聚降冰片烯為基礎的阻尼橡膠的制備工藝的缺陷，本申請人經過長期研究，突出傳統思維，提出了一種不適用增溶劑的聚降冰片烯基阻尼橡膠的制備方法。具體如下：

第一步，將降冰片烯單體加入到天然橡膠中，降冰片烯單體與天然橡膠的重量比為：25-45：75-55，形成混合物，并加入聚合催化劑；

第二步，第二步，在30-50℃溫度下對上述混合物塑煉5-10分鐘時間，之后進行薄通，薄通的工藝參數為1毫米5-8遍，得到母煉膠；

第三步，第三步，將母煉膠置于紫外光的照射中，引發母煉膠中降冰片烯單體的聚合，反應時間為50-100分鐘；

第四步，第四步，進一步加入填料和硫化劑，進行硫化反應，反應為溫度為120-170度，時間為5-30分鐘，壓力為12-15Mpa，得到含聚降冰片烯的阻尼橡膠。

進一步，硫化的溫度優選為140-160度，硫化時間優選為8-15分鐘，更優選為150度10分鐘。

進一步，所述填料為炭黑，以第三步中母煉膠的重量為100份計，加入炭黑30-80份。

進一步，以第三步中母煉膠的重量為100份計，所述硫化劑為硫磺1.5-2.5份，2、2′-二硫代二苯并噻唑1.2-1.8份。

進一步，降冰片烯單體和催化劑預先制備成高分子材料包覆的球體，再與天然橡膠混合。

與現有的聚降冰片烯基阻尼橡膠不同的是，本發明在原料選擇上直接使用了天然橡膠，原料來源廣，成本低，并且由于采用了天然橡膠，最終的制品彈性好，更適合在各種工業設備中應用。而傳統工藝中，之所以未采用天然橡膠的原因在于，聚冰片烯與天然橡膠的相容性差，共混效果不佳，共混后，聚冰片烯在天然橡膠中分散不均勻，相分離現象嚴重，難以實行二者性能的綜合。