[發明專利]一種共價有機框架/丁苯橡膠復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110079341.2
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112876753B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 孟曉宇;叢川波;葉海木;周瓊;王悅寧;魏鵬
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）
• 主分類號: C08L9/06
• 分類號: C08L9/06;C08L61/22;C08L61/26;C08K13/02;C08K3/06;C08K5/47;C08K5/40;C08K3/04;C08K5/3437;C08K5/09;C08G12/08;C08G12/26
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 張娜;黃健

本發明提供一種共價有機框架/丁苯橡膠復合材料及其制備方法。本發明提供的共價有機框架材料通過將不同表面結構的共價有機框架材料分散在橡膠基體中，增加了橡膠基體表面大量的微觀界面，使材料的阻尼性能得到提升，并能通過選用不同表面結構的共價有機框架材料調控材料的阻尼性能，使材料滿足各種應用場景下對阻尼性能的不同需求。本發明提供的共價有機框架材料/丁苯橡膠復合材料的制備方法，通過對組成共價有機框架材料/丁苯橡膠復合材料的原料混合物進行密煉處理，就能夠完成材料的制備，具有操作簡單、方便快速的優點。

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，涉及一種共價有機框架/丁苯橡膠復合材料。

背景技術

隨著高速列車的行駛速度不斷提高，行駛過程中的振動和噪聲也隨之提高，一方面行駛過程中的強烈振動會縮短列車零部件的使用壽命，另一方面行駛過程中產生的噪音也會對旅客乘坐的舒適性以及周圍環境產生不利影響，因此需要對列車進行減震降噪處理。

橡膠材料由于具有獨特的粘彈性從而表現出優異的阻尼性能，主要通過分子鏈的摩擦將振動能轉變為熱能從而達到減震降噪的目的，但傳統的橡膠材料減震、吸聲頻率較窄，難以滿足不同使用工況的要求。

通過增加填料是一種常用的提高橡膠材料阻尼性能的方法。納米材料具有更大的比表面積，能夠引入更多的微觀界面、增加界面粘滯吸聲，作為填料引入橡膠材料中能明顯提高阻尼性能。專利CN110172192A公開了一種在廢橡膠中引入聚氨酯基多孔碳化纖維，能夠使橡膠材料的阻尼性能得到改善。但目前還未能通過調控納米材料的表面結構來實現對橡膠材料阻尼性能的調控。

發明內容

本發明提供一種共價有機框架/丁苯橡膠復合材料，通過將具有不同表面結構的共價有機框架材料分散在橡膠基體中，增加了橡膠基體表面上的大量微觀界面，使材料的阻尼性能得到提升，并能通過選用不同表面結構的共價有機框架材料對材料的阻尼性能進行調控，從而使材料滿足各種應用場景下對阻尼性能的不同需求。

本發明還提供一種共價有機框架/丁苯橡膠復合材料的制備方法，該方法能夠制備得到阻尼性能可調控的共價有機框架/丁苯橡膠復合材料，并且該方法具有操作簡單、方便快速的優點。

本發明第一方面提供一種共價有機框架/丁苯橡膠復合材料，該復合材料通過對原料混合物進行密煉處理得到；

如上所述的原料混合物按照質量份數包括：

丁苯橡膠：100份；

共價有機框架材料：1-5份；

硫磺：2-5份；

硫化促進劑：0.6-2.5份；

補強劑：20-50份；

防老劑：1-4份；

加工助劑：1-3份。

本發明的共價有機框架/丁苯橡膠復合材料具有較為優異的阻尼性能，原因在于用于制備該材料的原料混合物中的共價有機框架材料是一種擁有大量均勻微孔的多孔材料，可以在橡膠基體中增加大量的微觀界面，使橡膠基體分子的內耗增加，從而使材料的阻尼性能得到提升。

此外，由于本發明在原料混合物中引入了不同表面結構的共價有機框架材料，因此可以通過選擇具有不同孔徑的共價有機框架材料分散在橡膠基體中而使橡膠基體表面的微觀界面不同，從而實現了對共價有機框架/丁苯橡膠復合材料阻尼性能的調控。具體地，可以根據阻尼性能的需求選用合適的合成單體制備得到對應孔徑的共價有機框架材料，從而使得到的共價有機框架/丁苯橡膠復合材料能夠滿足當前阻尼性能的需求。

除了利用在上述原料混合物中引入共價有機框架材料實現共價有機框架/丁苯橡膠復合材料阻尼性能可調之外，原料混合物中的其他組分也有利于材料各方面性能的改善。