专利名称：橡胶基阻尼材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及的是一种阻尼材料技术领域的材质及其制备，具体是一种极性/非极 性橡胶基阻尼材料及其制备方法。
背景技术：
有害振动及噪声的减弱与消除对轨道交通、建筑物、精密仪器等领域具有十分 重要的意义。橡胶的粘弹性赋予其优异的阻尼性能，可由动态力学分析仪的损耗角正切 (tanS，即阻尼值)-温度扫描谱方便地予以表征。但橡胶的有效阻尼温域过窄(30°C左 右)，且仅出现于低温，限制了它的应用。为了使橡胶在室温附近出现较宽的阻尼值，国内外研究者采用了多种改性手段， 如共混、共聚、互穿聚合物网络、有机小分子杂化等，其中共混加工简单方便，成为最常使用 的改性手段。但极性与非极性橡胶共混用作阻尼材料较少报导，这是因为不相容两相共混 时，两相的阻尼值会比各自的阻尼值降低很多，且两个阻尼峰之间的阻尼值过低，使得有效 温域不能充分拓宽。经过对现有技术的检索发现，Polymer-Plastics Technology and Engineering (Dynamicmechanical properties of EPDM rubber blends—EPDM 檢月交共t昆物 的动态力学性能)在2008年第47期报导了 EPDM/NBR/C94石油树脂共混体系，共混比为 70/100/30时在动态力学测试图谱上出现双峰，分别在约_25°C和-10°C，阻尼值分别约为 0. 55 和 0. 75。Journal of Applied Polymer Science 在 2006 年第 102 卷报导了 CIIR/聚丙 烯酸酯(PAc)共混物(Effect of miscibility and forced compatibility on damping properties of CIIR/PAc blend-相容性与强迫互容对CIIR/PAc共混物阻尼性能的影 响)，其中发现共硫化有强迫互容的效果，使得CUR与聚丙烯酸酯的阻尼峰都受到抑制，但 也提出共硫化可使两峰之间的阻尼值增大。制得的非共硫化CIIR/PAc共混物双峰分别在 约-20°C和20°C，阻尼值均约为0. 7 ；共硫化CIIR/PAc共混物双峰分别在约_10°C和40°C， 阻尼值分别约为0.4和0.8。中国专利文献号CN 1834142A公开了一种丁基橡胶/氯化聚烯烃共混硫化复合阻 尼材料，将丁基橡胶与氯化聚烯烃加入硫化剂及硫化助剂混合均勻并热压硫化，制得阻尼 材料。该材料仅出现一个阻尼峰，峰值为1. 83，对应温度为12°C，阻尼值大于0. 7的温度范 围是-23 72°C。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种橡胶基阻尼材料及其制备方法， 通过迅速共混并热压成型的方法，可在保持原有阻尼峰值不明显下降的同时有效地拓宽阻 尼温域。本发明是通过以下技术方案实现的
本发明涉及一种橡胶基阻尼材料，其组分及含量为0 200重量份的乙丙橡胶、 0 200重量份的丁腈橡胶、0 200重量份的石油树脂、0 200重量份的酚醛树脂、1 6重量份的过氧化物硫化剂以及6 16重量份的增塑剂，乙丙橡胶和丁腈橡胶的含量不同 时为零。所述的乙丙橡胶为三元乙丙橡胶(EPDM)或二元乙丙橡胶(EPM)中的任一种。所述的石油树脂为C5石油树脂、C9石油树脂、C9氢化石油树脂或环戊二烯石油树 脂中的任一种。所述的增塑剂由石蜡和硬脂酸组成，其重量比例为8 3 3 8。本发明涉及上述橡胶基阻尼材料的制备方法，通过将乙丙橡胶、石油树脂、过氧化 物硫化剂和硬脂酸共混后作为热压料；然后将丁腈橡胶、酚醛树脂和石蜡共混后与热压料 混合后出片并热压成型，制成橡胶基阻尼材料。所述的共混的时间为5 20分钟；所述的出片是指采用开炼机上薄通并打三角包10次后出片，所述的出片的厚度 为 2mm。所述的热压成型是指出片不经停放直接置于平板硫化机在160 180°C，5 15MPa的环境下模压15 60分钟，制成橡胶基阻尼材料。本发明通过两相分开共混未经停放即硫化的方法，阻止了过氧化物硫化剂和酚醛 树脂向对方所在相扩散，形成了两相互穿硫化网络，改善了气泡现象，使得所得阻尼材料在 保持两相阻尼峰值不明显下降的同时，升高两个峰之间的平台区，使其达到有效阻尼值以 上，拓宽了阻尼温域。
图1是EPDM/NBR/石油树脂/酚醛树脂=50/50/50/50,极性/非极性相分别混炼 后再置于一处共混，未经停放热压成型样片的动态力学性能测试图谱。图2是EPDM/NBR/石油树脂/酚醛树脂=50/50/50/50,极性/非极性相分别混炼 后再置于一处共混并静置5小时后热压成型样片的动态力学性能测试图谱。图3是EPDM/NBR/石油树脂/酚醛树脂=50/50/50/50，直接混炼并静置M小时 后热压成型样片的动态力学性能测试图谱。图4是EPDM/石油树脂=50/50直接混炼并静置M小时后热压成型样片的动态 力学性能测试图谱。图5是EPDM/NBR/石油树脂/酚醛树脂=50/50/50/50，极性/非极性相分别混炼 后再置于一处共混，未经停放热压成型样片外观。图6是EPDM/NBR/石油树脂/酚醛树脂=50/50/50/50，极性/非极性相分别混炼 后再置于一处共混并静置5小时后热压成型样片外观。图7是EPDM/NBR/石油树脂/酚醛树脂=50/50/50/50，直接混炼并静置M小时 后热压成型样片外观。图8是EPDM/石油树脂=50/50直接混炼并静置M小时后热压成型样片外观。
具体实施例方式下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行 实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。实施例1室温下将50份三元乙丙橡胶与50份石油树脂在开炼机上混炼均勻，加入3份硬 脂酸与3份过氧化二异丙苯，薄通并打三角包8次后，将辊距调到2mm出片，停放M小时待 用。并在室温下将50份丁腈橡胶与50份酚醛树脂在开炼机上混炼均勻，加入3份石蜡，薄 通并打三角包8次后，将辊距调到2mm出片，停放M小时。之后将上述三元乙丙橡胶/石 油树脂混炼胶与上述丁腈橡胶/酚醛树脂混炼胶在开炼机上薄通并打三角包10次后，将辊 距调到2mm出片，并迅速置于平板硫化机上，于170°C温度、IOMPa压力下模压20分钟制得 2mm厚样片并用于动态力学测试。所制备材料的阻尼性能评估结果见表1和图1。制得样 片的形貌平整，分布少量小气泡，见图5。比较例1用与实施例1相同的起始材料、硫化体系并采用相同的工艺路线，不同的是最后 出片时，不是迅速置于平板硫化机上硫化，而是停放5小时后再置于平板硫化机上硫化。硫 化时间、温度、压力、样片厚度与实施例1相同。所制备材料的阻尼性能评估结果见表1和 图2。样片形貌与实施例1相似，见图6。比较例2起始材料、硫化体系、混炼工艺与实施例1相同，不同的是三元乙丙橡胶、石油树 脂与丁腈橡胶、酚醛树脂一起混炼。具体工艺为室温下将50份三元乙丙橡胶与50份丁腈 橡胶在开炼机上混炼3-5分钟后，加入50份石油树脂、50份酚醛树脂混炼均勻，加入3份硬 脂酸、3份石蜡，薄通并打三角包8次后，将辊距调到2mm出片，停放M小时。在平板硫化机 上硫化，硫化时间、温度、压力、样片厚度与实施例1相同。所制备材料的阻尼性能评估结果 见表1和图3。制得样片的气泡现象严重，见图7。比较例3用与实施例1相同的起始材料制备复合材料，不同的是未加入丁腈橡胶/酚醛树 脂共混体系。具体工艺为室温下将50份三元乙丙橡胶与50份石油树脂在开炼机上混炼 均勻，加入3份硬脂酸与3份过氧化二异丙苯，薄通并打三角包8次后，将辊距调到2mm出 片，停放M小时。在平板硫化机上硫化，硫化时间、温度、压力、样片厚度与实施例1相同。 所制备材料的阻尼性能评估结果见表1和图4。制得样片的形貌平整，可见气泡很少，见图 8。表 权利要求
1.一种橡胶基阻尼材料，其特征在于，其组分及含量为0 200重量份的乙丙橡胶、 0 200重量份的丁腈橡胶、0 200重量份的石油树脂、0 200重量份的酚醛树脂、1 6重量份的过氧化物硫化剂以及6 16重量份的增塑剂，乙丙橡胶和丁腈橡胶的含量不同 时为零。
2.根据权利要求1所述的橡胶基阻尼材料，其特征是，所述的乙丙橡胶为三元乙丙橡 胶或二元乙丙橡胶。
3.根据权利要求1所述的橡胶基阻尼材料，其特征是，所述的石油树脂为C5石油树脂、 C9石油树脂、C9氢化石油树脂或环戊二烯石油树脂。
4.根据权利要求1所述的橡胶基阻尼材料，其特征是，所述的增塑剂由石蜡和硬脂酸 组成，其重量比例为8 3 3 8。
5.一种根据上述任一权利要求所述橡胶基阻尼材料的制备方法，其特征在于，通过将 乙丙橡胶、石油树脂、过氧化物硫化剂和硬脂酸共混后作为热压料；然后将丁腈橡胶、酚醛 树脂和石蜡共混后与热压料混合后出片并热压成型，制成橡胶基阻尼材料。
6.根据权利要求5所述的橡胶基阻尼材料的制备方法，其特征是，所述的共混的时间 为5 20分钟。
7.根据权利要求5所述的橡胶基阻尼材料的制备方法，其特征是，所述的出片是指采 用开炼机上薄通并打三角包10次后出片，所述的出片的厚度为2mm。
8.根据权利要求5所述的橡胶基阻尼材料的制备方法，其特征是，所述的热压成型是 指出片不经停放直接置于平板硫化机在160 180°C，5 15MPa的环境下模压15 60 分钟，制成橡胶基阻尼材料。
全文摘要
一种阻尼材料技术领域的橡胶基阻尼材料及其制备方法，通过迅速共混并热压成型的方法，制备得到的阻尼材料组分为乙丙橡胶、丁腈橡胶、石油树脂、酚醛树脂、过氧化物硫化剂以及增塑剂，该材料可在保持原有阻尼峰值不明显下降的同时有效地拓宽阻尼温域。
文档编号C08K5/09GK102140207SQ20111008622
公开日2011年8月3日 申请日期2011年4月7日 优先权日2011年4月7日
发明者张勇, 白鑫, 马楠 申请人:上海交通大学