[發(fā)明專利]一種高阻尼吸聲橡膠及其制備方法

有效

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• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112094463B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發(fā)明（設計）人: 馬鴻川
• 申請（專利權）人: 煙臺橡研材料科技有限公司
• 主分類號: C08L23/22
• 分類號: C08L23/22;C08L23/34;C08K13/04;C08K7/00;C08K3/34;C08K3/04;C08K3/22;C08K7/18
• 代理公司: 煙臺智宇知識產(chǎn)權事務所(特殊普通合伙) 37230
• 代理人: 李彬

本發(fā)明公開了一種高阻尼吸聲橡膠及其制備方法，涉及橡膠材料領域。通過使用丁基橡膠、氯磺化聚乙烯、炭黑、高嶺土、納米陶瓷填料及其他輔料。通過在混合體系中加入了鋰霞石陶瓷顆粒，較小顆粒的鋰霞石與更大的高嶺土，在使用上互相配合實現(xiàn)對動能的吸收，另外鋰霞石具有負熱膨脹性和導熱性，便于機械能轉化熱能后的快速散熱，另外通過本申請公開方法合成的鋰霞石，尤其是最后一步添加礦油后在氮氣環(huán)境下煅燒，獲得的鋰霞石的表面具有一層殘留碳層，進一步提升了高阻尼的效果。

技術領域

本發(fā)明涉及橡膠材料領域，尤其涉及一種高阻尼吸聲橡膠及其制備方法。

背景技術

橡膠是一種很理想的阻尼材料，其原理在于:橡膠本身為高分子材料，分子體積龐大，當受到外力變形時會導致劇烈的內摩擦，產(chǎn)生反作用力;這種力在抗拒外力振動的過程中，一方面消弱了振動的幅度，由于高分子材料從玻璃態(tài)區(qū)向高彈態(tài)區(qū)轉變的區(qū)域為阻尼效果最好的區(qū)域，因此在提高橡膠材料的tan 8值的同時，如何拓寬玻璃化轉變溫度范圍也是提高材料阻尼性能時需要考慮的一個方面。一般單組份的高分子材料的玻璃化態(tài)區(qū)較窄，采用共混的多相體系可以拓寬阻尼的溫度區(qū)域。橡膠與橡膠的共混、橡膠與塑料的共混，添加儲能更高的填充劑等辦法均是提高橡膠材料阻尼性能的有效途徑。

橡膠材料的分子結構直接影響了橡膠的阻尼性能，對于分子鏈上有較大體積側基的橡膠，因位阻效應可以阻礙橡膠大分子的運動，增加分子之間的內摩擦，從而加大阻尼效果(如丁基、丁腈橡膠)，使阻尼系數(shù)增大。在通用橡膠中，丁基橡膠由于其分子鏈上側甲基十分密集，形成蠕蟲狀結構，因而具有較高的損耗因子。而丁腈橡膠，由于腈基的強極性對阻尼有較大的影響，因此也具有了較大的損耗因子。另外，三元乙丙橡膠由于具有側甲基，阻尼性能較好，同時又有良好的綜合性能，也是提高橡膠阻尼時可以考慮的膠種。

但在使用時，即使通過對橡膠的改進也無法較好的提升阻尼效果，補強和填充體系對橡膠阻尼有重要影響。為了盡可能提高減震橡膠的阻尼特性，降低蠕變及性能對溫度的依賴性，往往在高阻尼隔震橡膠中配合些特殊的填充劑，例如:片狀云母粉、石墨等，由橡膠和特殊填充劑構成的體系引起的內摩擦將會使體系內的部分機械能轉化為熱能而耗散掉，這也是高阻尼隔震橡膠的減震原理。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種高阻尼吸聲橡膠及其制備方法，通過提供一種顆粒更細的添加劑，通過合適粒徑的添加劑的加入，進一步提升橡膠的阻尼效果。

為實現(xiàn)上述技術效果，本申請公開了一種高阻尼吸聲橡膠，包括如下質量份數(shù)的原料組成：

丁基橡膠 90-110份

氯磺化聚乙烯 25-45份

炭黑 10-30份

高嶺土 20-40份

納米陶瓷填料 2-20份

氧化鋅 3-6份

硫化劑 1-5

促進劑 1-5份

防老劑 1-5份

其中所述的納米陶瓷填料，選自具有納米尺寸的球形或橢球形的鋰霞石陶瓷。

進一步的，所述納米陶瓷填料的粒徑100-500nm，所述高嶺土的粒徑5-50μm。

進一步的，所述納米陶瓷填料通過如下方式制得：

1）預合成β-鋰霞石：選取原料，將Li2CO3、Al(OH)3、SiO2按摩爾比1:4:4，并且加入增稠劑，之后進行濕磨混合，混合后的粉末在80℃烘箱中烘干，過80目篩，然后1250℃煅燒3h，得到預合成粉體；

2）配制β-鋰霞石懸浮液：將30g步驟1）所合成的β-鋰霞石粉體加入到20g的0.3wt%聚丙烯酸的水溶液中，放入室溫超聲波中超聲分散，形成β-鋰霞石懸浮液。