[發明專利]聚硅氧烷微球阻尼氯化丁基橡膠復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710102663.8
• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN106750687B
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 王錦成;楊思遠;南子婧
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: C08L11/00
• 分類號: C08L11/00;C08L83/04;C08K13/02;C08K5/09;C08K3/22;C08K5/47;C08K5/18
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 陳亮

本發明涉及一種聚硅氧烷微球阻尼氯化丁基橡膠復合材料及其制備方法，采用以下配方組成：氯化丁基橡膠100、硫化劑1～3、促進劑1～3、硬脂酸2～4、納米氧化鋅1～2、防老劑2～4、輕質氧化鎂1～3、聚硅氧烷微球5～20，按配方加入到開煉機中混煉得到聚硅氧烷微球阻尼氯化丁基橡膠復合材料。與現有技術相比，本發明利用聚硅氧烷微球對氯化丁基橡膠進行改性處理，可以顯著拓展阻尼溫域，提高阻尼性能、力學性能和導熱性能。

技術領域

本發明涉及一種聚硅氧烷復合材料，尤其是涉及一種聚硅氧烷微球阻尼氯化丁基橡膠復合材料及其制備方法。

背景技術

現代工業的快速發展使得機械設備趨于高速化，和機械相關的振動和噪音等一系列問題也隨之產生，這些問題既加速了機械結構的疲勞損壞，縮短其使用壽命，在一定程度上還會污染環境以及危害人體健康。因此，研制性能優異的高效阻尼材料，提高其阻尼減振效果，改善機械設備運行環境至關重要。

氯化丁基橡膠在減震、阻尼等領域的應用十分寬廣。隨著汽車工業和航天工業等尖端高科技的發展，氯化丁基橡膠作為優秀的減震基材有著十分廣闊的應用前景。氯化丁基橡膠為有活性氯的異丁烯-異戊二烯共聚彈性體。在橡膠的常見硫化體系中，異丁烯-異戊二烯共聚彈性體可與異戊二烯的碳-碳雙鍵或者活性氯中的一種或者兩種進行交聯，因此氯化丁基橡膠的硫化膠具有良好的熱穩定性和耐腐蝕性，能夠在強腐蝕或者高溫等極端環境下使用。氯化丁基橡膠的硫化速度快于丁基橡膠的硫化速度，并且能夠與其他彈性體并用而硫化。我國氯化丁基橡膠曾經完全依賴進口，而國內對氯化丁基橡膠的需求以每年15％～20％的增長率持續增長，2005年增長率達到44.4％。

但氯化丁基橡膠存在高溫有效阻尼功能區不夠寬廣、低溫阻尼穩定性不佳以及阻尼效果、導熱性能不能滿足阻尼減振苛刻要求等缺陷，因此其應用領域具有一定的局限性。

中國專利CN105906956A公開了一種高阻尼氯化丁基阻尼橡膠及其制備方法，所述高阻尼氯化丁基阻尼橡膠由以下組分混煉得到：100質量份氯化丁基橡膠、12.5～25質量份辛基三嗪酮母煉膠、2～4質量份硫化劑、1～1.5質量份促進劑、1～3質量份硬脂酸、1～3質量份納米氧化鋅、1～3質量份防老劑。該專利僅側重于利用辛基三嗪酮和氯化丁基橡膠間的氫鍵作用來提升橡膠的阻尼性能，阻尼機制單一，從而無法提升阻尼溫域。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種顯著提高阻尼性能、力學性能和導熱性能的聚硅氧烷微球阻尼氯化丁基橡膠復合材料及其制備方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種聚硅氧烷微球阻尼氯化丁基橡膠復合材料，采用以下組分及重量份含量的原料制備得到：

氯化丁基橡膠100、硫化劑1～3、促進劑1～3、硬脂酸2～4、納米氧化鋅1～2、防老劑2～4、輕質氧化鎂1～3、聚硅氧烷微球5～20。

所述的聚硅氧烷微球采用以下方法制備得到：

(1)將正辛烷與司班85混合均勻后，加入到含有氨水的水中，控制攪拌速率為300～500r/min，攪拌1～3h；

(2)向步驟(1)得到的溶液中滴加甲基三甲氧基硅烷(MTMS)，攪拌速率為500～800r/min，攪拌24～36h，直至反應充分，抽濾反應物，并將抽濾得到的產物放入烘箱干燥，得到聚硅氧烷微球；

(3)采用100～600目篩網對上述干燥后的聚硅氧烷微球篩分1～2h，所得聚硅氧烷微球作為氯化丁基橡膠的填料，如選擇小于100目的篩網，篩分出的聚硅氧烷微球的粒徑較大，會導致氯化丁基橡膠的阻尼和力學性能下降。

步驟(1)中正辛烷、司班85與水的質量比為60-80:10-20:30-50，氨水的加入量為2-4mL/30-50g水。