专利名称：纳米磁性铁氧粒子的制备方法及其磁性减震橡胶的制作方法
技术领域：
本发明涉及磁性减震橡胶及制备磁性减震橡胶所用的纳米磁性铁氧粒子， 具体为纳米磁性铁氧粒子的制备方法及利用该纳米磁性铁氧粒子制备的磁性减 震橡胶。
背景技术：
减震器的作用是吸收车辆颠簸时带来的震动和冲击，以保证动力舱或发动 机与传动部件连接的平衡可靠，使动力能正常安全地传递，因此，车辆减震器 本身性能的优劣，严重影响整车和乘员的舒适性，也关系到动力舱与传动部件 之间动力传递的平稳性和可靠性，并影响传动部件的寿命和整车的正常行驶。
磁性橡胶是由磁粉、橡胶及配合剂按照一定的工艺加工成的复合材料，具 有相对密度小、容易加工成尺寸精度高和复杂形状制品等优点，可以克服原有 刚性磁性材料(如铁氧体磁铁、稀土类磁铁和铝镍钴合金磁铁等)硬而脆、 加工性差、无法制成复杂和精细形状制品的缺陷，所以，以其独特的柔弹性和 可塑性，被广泛应用于机械、电子、医疗、矿山、尖端科学、军事以至日常用 品等多个领域。
磁性橡胶独特的性质决定了其在减震材料领域将会有更为广阔的应用前 景。与一般作为减震材料的橡胶相比，磁性橡胶减震材料具有更优的热与力学 性能，更重要的是可以利用其特有的磁性来抵抗外来的震动，因而减震效果可 以大大提高。
目前，应用于磁性减震橡胶中的基体多为天然橡胶，原因主要是由于天然
橡胶价廉易得，并具有优异的硫化性能和减震效果。但是，天然橡胶的耐老化 性能、耐油性和耐高、低温性能都很差，制得的磁性减震橡胶因为不能同时具 备高热稳定性、良好的物理力学性能和优异的减震效果而很难被应用于一些高 性能的减震器中，这大大限制了它的应用领域；而应用于磁性减震橡胶中的磁 性粒子大多是通过物理方法获得的羰基铁和金属粉末， 一般存在以下缺陷粒 径分布很宽、粒子尺寸与型貌无法控制、很难获得纳米级的磁性粒子、所制磁 性粒子容易形成不可再分散的团聚粒子和在填充之前还需要进行化学表面修饰 等。这些缺陷导致制备的磁性减震橡胶的物理力学性能与磁性减震效果很难达 到使用要求，且磁性能很难控制。并且其磁性粒子的填充质量比率一般要达到 80%甚至90%以上，而如此的配方，成型困难、裁减性差、力学性能相对较低、 减震效果也不佳，因而很难被应用于减震器领域。
作为21世纪的一种新型技术——纳米技术的发展，也为磁性减震橡胶的研 发提供了良好的基础。通过控制粒子的粒径和形态，可望获得性能更加优异的 纳米磁性粒子，从而制备出综合性能更加优异的磁性减震橡胶。
发明内容
本发明为了解决现有磁性粒子无法满足磁性减震橡胶的物理力学性能与磁 性减震效果的问题，提供一种纳米磁性铁氧粒子的制备方法。该方法为一种原 位化学方法。
本发明是采用如下技术方案实现的纳米磁性铁氧粒子的制备方法，将
1.4 5.11g的FeCl3 6H20、 1.75~6g的FeS04 7H20和分子量为400 10000 的0.00025mol的聚乙二醇加入到560ml蒸馏水中，搅拌10分钟，混合均匀后， 将所得溶液加热到30 7(TC，并将浓度为l.l 1.75mol/L的氢氧化钠溶液40mL 按照每分钟40滴的滴加速度滴加到所得溶液中，至完全滴加后搅拌30 60分 钟，用甲醇洗涤产物(沉淀物)，然后再用水冲洗，直至产物为中性，然后烘干， 则得具有可控形貌并被聚乙二醇包覆的纳米磁性铁氧粒子。对该产物进行
TEM、粒度分析和红外分析，可知其为平均粒径5 30纳米的球形，或棒状或四
方体状粒子，并被聚乙二醇包覆。 反应机理如下
FeS04+2FeCl3+8NaOH=Fe304+Na2S04+6NaCl+4H20
本发明中的磁性粒子是采用原位化学方法制得的，其粒径分布相对较窄， 尺寸(纳米级)与形貌可控(球型、棒状或四方体状)，更重要的是所述制备 方法在纳米磁性粒子的形成过程中就可以实现其外表面的有机高分子的表面修 饰，从而使所制纳米磁性粒子不会形成不可再分散的团聚粒子，确保直接加入 所制纳米磁性粒子就可制得纳米磁性减震橡胶，并为使所制纳米磁性减震橡胶 同时具备优异的综合物理力学性能与磁性能提供了保证，也为获得具有不同物 理力学性能与磁性能的减震橡胶提供了保证。此外，本方法制备纳米磁性粒子 所使用的原材料(FeCl3'6H20、 FeS04*7H20、聚乙二醇和氢氧化钠)都价廉易 得，所需要的设备(普通反应釜与搅拌器)也非常简单，且价格低廉，反应以 水为介质且在常温、常压下进行，制备过程基本无环境污染，环境配套设备也 非常简单。这些特点都为本制备工艺的工业化与产业化、以及产品的推广提供 了保证。
本发明的另一目的是提供利用上述纳米磁性铁氧粒子制备的磁性减震橡 胶，以解决现有磁性减震橡胶材料选择、配比，特别是基体材料选择及配比不 合理，以及所用磁性粒子无法满足磁性减震橡胶的物理力学性能与磁性减震效 果的问题。
本发明所述的磁性减震橡胶是采用如下技术方案实现的磁性减震橡胶， 由下列重量百分比的组分组成天然橡胶15-60%，三元乙丙橡胶15-60%，纳米 磁性铁氧粒子5-50%，硫化剂1-10%，硫化活性剂1-10%，硫化促进剂1-10%，
防老剂0.1-5%，补强剂10-40%;将天然橡胶、三元乙丙橡胶按比例在开炼机 上常温塑炼，使两者混合均匀，然后按比例分别加入硫化剂、硫化活性剂、硫 化促进剂、防老剂、补强剂和磁性纳米铁氧粒子后，混炼，混炼均匀后下片， 并将其填充于模具中，在平板硫化机上按照温度150°C、压力125kgN/cm2、时 间20min的工艺参数进行硫化，而后脱模取得纳米磁性减震橡胶。
本发明以三元乙丙橡胶和天然橡胶的混合胶为基体，从而使所制纳米磁性 减震橡胶不仅具备三元乙丙橡胶优异的耐老化性能、耐油性和耐高、低温性， 而且具备天然橡胶价廉易得、优异的硫化性能和减震效果等优异性能。这些特 点使得本发明所述的纳米磁性减震橡胶具有更为广阔的应用前景，不仅能够取 代目前传统的橡胶减震器，而且还可以部分取代某些领域应用的金属减震器。 此外，本发明的磁性减震橡胶，纳米磁性粒子的组成质量比率不超过50%是其 另一特点。由于纳米磁性粒子的填充量不超过50%，因此是以橡胶为连续相、 纳米磁性粒子为分散相的复合材料，这样使得本发明获得的磁性减震橡胶不仅 具备优异的成型性、可裁减性、力学特性等，而且具备优异的磁性减震效果。 这都为该磁性减震橡胶能顺利用作各领域的减震器提供了保证。
利用此原料配比、工艺过程和参数制备的纳米磁性橡胶减震器产品，经过 力学性能、磁性能及电镜分析等测试手段进行分析，其拉伸强度不低于21.1MPa、 扯断伸长率为413.0%左右、撕裂强度不低于62.0kN/m、邵氏硬度为80，磁感 强度达到600GS以上；粒子团聚较少，趋于均匀分散。
具体实施例方式
实施例1
纳米磁性铁氧粒子的制备方法，将1.4g的FeCl3 6H20、 1.75g的 FeS04 7H20和分子量为400的0.00025mol的聚乙二醇加入到560ml蒸馏水 中，搅拌10分钟，混合均匀后，将所得溶液加热到3(TC，并将浓度为l.lmol/L
的氢氧化钠溶液40mL按照每分钟40滴的滴加速度滴加到所得溶液中，至完全 滴加后搅拌30分钟，用甲醇洗涤产物(沉淀物)，然后再用水冲洗，直至产物 为中性，然后置于40 6(TC的烘箱中烘干，则得纳米磁性铁氧粒子。对该产物 进行TEM、粒度分析和红外分析，可知其为平均粒径12X45纳米的棒状粒子， 并被聚乙二醇包覆。
利用上述纳米磁性铁氧粒子制备的磁性减震橡胶，由下列重量百分比的组 分组成天然橡胶15°/。，三元乙丙橡胶45%，纳米磁性铁氧粒子15%，硫化剂50/0， 硫化活性剂5%，硫化促进剂4. 9%，防老剂0. 1%，补强剂10%;将天然橡胶、 三元乙丙橡胶按比例在开炼机上常温塑炼，使两者混合均匀，然后按比例分别 加入硫化剂、硫化活性剂、硫化促进剂、防老剂、补强剂和磁性纳米铁氧粒子 后，混炼，混炼均匀后下片，并将其填充于模具中，在平板硫化机上按照温度 150°C、压力125kgN/cm2、时间20min的工艺参数进行硫化，而后脱模取得纳米 磁性减震橡胶。所述的硫化剂、硫化活性剂、硫化促进剂、防老剂、补强剂可 选择各种型号的现有产品。
实施例2
纳米磁性铁氧粒子的制备方法，将5.11g的FeCl3 6H20、 6g的 FeS04 7H20和分子量为10000的0.00025mol的聚乙二醇加入到560ml蒸馏 水中，搅拌10分钟，混合均匀后，将所得溶液加热到70°C ，并将浓度为1.75mol/L 的氢氧化钠溶液40mL按照每分钟40滴的滴加速度滴加到所得溶液中，至完全 滴加后搅拌60分钟，用甲醇洗涤产物(沉淀物)，然后再用水冲洗，直至产物 为中性，然后置于40 6(TC的烘箱中烘干，则得纳米磁性铁氧粒子。对该产物 进行TEM、粒度分析和红外分析，得知其为平均粒径18纳米的球状粒子，并 被聚乙二醇包覆。
利用上述纳米磁性铁氧粒子制备的磁性减震橡胶，由下列重量百分比的组
分组成天然橡胶60%，三元乙丙橡胶15%，纳米磁性铁氧粒子5%，硫化剂3%，
硫化活性剂2%，硫化促进剂P/。，防老剂4%，补强剂10%;将天然橡胶、三元乙
丙橡胶按比例在开炼机上常温塑炼，使两者混合均匀后，然后按比例分别加入 硫化剂、硫化活性剂、硫化促进剂、防老剂、补强剂和磁性纳米铁氧粒子后，
混炼，混炼均匀后下片，并将其填充于模具中，在平板硫化机上按照温度150 °C、压力125kgN/cm2、时间20min的工艺参数进行硫化，而后脱模取得纳米磁 性减震橡胶。为进一步优化产品性能，硫化剂采用由硫磺和硫化剂DTDM按1: 1 的质量比组成的复合硫化剂；硫化活性剂采用由硬脂酸和氧化锌以2: 3的质量 比组成的复合硫化活性剂；硫化促进剂采用由硫化促进剂DM和硫化促进剂TT 按l: 1的质量比组成的复合硫化促进剂；防老剂选用防老化剂4010 ;补强剂 选用炭黑。 实施例3
纳米磁性铁氧粒子的制备方法，将3.3g的FeCl3 6H20、 3.9g的 FeS04 7H20和分子量为5000的0.00025mol的聚乙二醇加入到560ml蒸馏水 中，搅拌10分钟，混合均匀后，将所得溶液加热到5(TC，并将浓度为1.4mol/L 的氢氧化钠溶液40mL按照每分钟40滴的滴加速度滴加到所得溶液中，至完全 滴加后搅拌45分钟，用甲醇洗涤产物(沉淀物)，然后再用水冲洗，直至产物 为中性，然后置于40 60'C的烘箱中烘干，则得纳米磁性铁氧粒子。对该产物 进行TEM、粒度分析和红外分析，得知其为平均粒径20纳米的球状粒子，并 被聚乙二醇包覆。
利用上述纳米磁性铁氧粒子制备的磁性减震橡胶，由下列重量百分比的组 分组成天然橡胶35%，三元乙丙橡胶30%，纳米磁性铁氧粒子5%，硫化剂浅， 硫化活性剂6%，硫化促进剂2%，防老剂1%，补强剂20% ;将天然橡胶、三元 乙丙橡胶按比例在开炼机上常温塑炼，使两者混合均匀后，然后按比例分别加
入硫化剂、硫化活性剂、硫化促进剂、防老剂、补强剂和磁性纳米铁氧粒子后，
混炼，混炼均匀后下片，并将其填充于模具中，在平板硫化机上按照温度150:'
°C、压力125kgN/cm2、时间20min的工艺参数进行硫化，而后脱模取得纳米磁 性减震橡胶。所述的硫化剂、硫化活性剂、硫化促进剂、防老剂、补强剂可选 择各种型号的现有产品。 实施例4
纳米磁性铁氧粒子的制备方法，将2.5g的FeCl3 6H20、 2.8g的 FeS04 7H20和分子量为1000的0.00025mol的聚乙二醇加入到560ml蒸馏水 中，搅拌10分钟，混合均匀后，将所得溶液加热到40。C，并将浓度为1.3mol/L 的氢氧化钠溶液40mL按照每分钟40滴的滴加速度滴加到所得溶液中，至完全 滴加后搅拌40分钟，用甲醇洗涤产物(沉淀物)，然后再用水冲洗，直至产物 为中性，然后置于40 6(TC的烘箱中烘干，则得纳米磁性铁氧粒子。对该产物 进行TEM、粒度分析和红外分析，得知其为平均粒径14纳米的四方体状粒子， 并被聚乙二醇包覆。
利用上述纳米磁性铁氧粒子制备的磁性减震橡胶，由下列重量百分比的组 分组成天然橡胶20%，三元乙丙橡胶50%，纳米磁性铁氧粒子10%，硫化剂1%， 硫化活性剂1%，硫化促进剂1%，防老剂2%，补强剂15% ;将天然橡胶、三元 乙丙橡胶按比例在开炼机上常温塑炼，使两者混合均匀后，然后按比例分别加 入硫化剂、硫化活性剂、硫化促进剂、防老剂、补强剂和磁性纳米铁氧粒子后， 混炼，混炼均匀后下片，并将其填充于模具中，在平板硫化机上按照温度150 °C、压力125kgN/cm2、时间20min的工艺参数进行硫化，而后脱模取得纳米磁 性减震橡胶。为进一步优化产品性能，硫化剂采用由硫磺和硫化剂DTDM按l- 1 的质量比组成的复合硫化剂；硫化活性剂采用由硬脂酸和氧化锌以2: 3的质量 比组成的复合硫化活性剂；硫化促进剂采用由硫化促进剂DM和硫化促进剂TT
按h 1的质量比组成的复合硫化促进剂；防老剂选用防老化剂4010 ;补强剂 选用炭黑。
实施例5
纳米磁性铁氧粒子的制备方法，将4.5g的FeCl3 6H20、5g的FeS04 7H20 和分子量为8000的0.00025mol的聚乙二醇加入到560ml蒸馏水中，搅拌10分 钟，混合均匀后，将所得溶液加热到60。C，并将浓度为1.6mol/L的氢氧化钠溶 液40mL按照每分钟40滴的滴加速度滴加到所得溶液中，至完全滴加后搅拌50 分钟，用甲醇洗涤产物(沉淀物)，然后再用水冲洗，直至产物为中性，然后置 于40 6(TC的烘箱中烘干，则得纳米磁性铁氧粒子。对该产物进行TEM、粒度 分析和红外分析，得知其为平均粒径22纳米的球状粒子，并被聚乙二醇包覆。
利用上述纳米磁性铁氧粒子制备的磁性减震橡胶，由下列重量百分比的组 分组成天然橡胶50%，三元乙丙橡胶20%，纳米磁性铁氧粒子5%，硫化剂6%， 硫化活性剂7%，硫化促进剂1. 5%，防老剂0. 5%，补强剂10% ;将天然橡胶、三 元乙丙橡胶按比例在开炼机上常温塑炼，使两者混合均匀后，然后按比例分别 加入硫化剂、硫化活性剂、硫化促进剂、防老剂、补强剂和磁性纳米铁氧粒子后， 混炼，混炼均匀后下片，并将其填充于模具中，在平板硫化机上按照温度150 °C、压力125kgN/cm2、时间20min的工艺参数进行硫化，而后脱模取得纳米磁 性减震橡胶。所述的硫化剂、硫化活性剂、硫化促进剂、防老剂、补强剂可选 择各种型号的现有产品。
实施例6
纳米磁性铁氧粒子的制备方法，将1.4g的FeCl3 6H20、6g的FeS04 7H20 和分子量为2000的0.00025mol的聚乙二醇,加入到560ml蒸馏水中，搅拌10 分钟，混合均匀后，将所得溶液加热到35'C，并将浓度为1.5mol/L的氢氧化钠 溶液40mL按照每分钟40滴的滴加速度滴加到所得溶液中，至完全滴加后搅拌
35分钟，用甲醇洗漆产物(沉淀物)，然后再用水冲洗，直至产物为中性，然 后置于40 60'C的烘箱中烘干，则得纳米磁性铁氧粒子。对该产物进行TEM、 粒度分析和红外分析，得知其为平均粒径5纳米的球状粒子，并被聚乙二醇包 覆。
利用上述纳米磁性铁氧粒子制备的磁性减震橡胶，由下列重量百分比的组 分组成天然橡胶21%，三元乙丙橡胶36%，纳米磁性铁氧粒子6%，硫化剂4%， 硫化活性剂5%，硫化促进剂4%，防老剂1%，补强剂23% ;将天然橡胶、三元乙 丙橡胶按比例在开炼机上常温塑炼，使两者混合均匀后，然后按比例分别加入 硫化剂、硫化活性剂、硫化促进剂、防老剂、补强剂和磁性纳米铁氧粒子后，混 炼，混炼均匀后下片，并将其填充于模具中，在平板硫化机上按照温度15(TC、 压力125kgN/cm2、时间20min的工艺参数进行硫化，而后脱模取得纳米磁性减 震橡胶。为进一步优化产品性能，硫化剂采用由硫磺和硫化剂DTDM按1: 1的质 量比组成的复合硫化剂；硫化活性剂采用由硬脂酸和氧化锌以2: 3的质量比组 成的复合硫化活性剂；硫化促进剂采用由硫化促进剂DM和硫化促进剂TT按1: 1的质量比组成的复合硫化促进剂；防老剂选用防老化剂4010 ;补强剂选用炭 黑。
实施例7
纳米磁性铁氧粒子的制备方法，将5.11g的FeCl3 6H20、 1.75g的 FeS04 7H20和分子量为800的0.00025mol的聚乙二醇加入到560ml蒸馏水 中，搅拌10分钟，混合均匀后，将所得溶液加热到45"C，并将浓度为1.2md/L 的氢氧化钠溶液40mL按照每分钟40滴的滴加速度滴加到所得溶液中，至完全 滴加后搅拌55分钟，用甲醇洗涤产物(沉淀物)，然后再用水冲洗，直至产物 为中性，然后置于40 60'C的烘箱中烘干，则得纳米磁性铁氧粒子。对该产物 进行TEM、粒度分析和红外分析，得知其为平均粒径28纳米的球状粒子，并
被聚乙二醇包覆。
利用上述纳米磁性铁氧粒子制备的磁性减震橡胶，由下列重量百分比的组 分组成天然橡胶15%,三元乙丙橡胶60%，纳米磁性铁氧粒子5%，硫化剂7%， 硫化活性剂1%，硫化促进剂1%，防老剂1%，补强剂10% ;将天然橡胶、三元乙 丙橡胶按比例在开炼机上常温塑炼，使两者混合均匀后，然后按比例分别加入 硫化剂、硫化活性剂、硫化促进剂、防老剂、补强剂和磁性纳米铁氧粒子后，混
炼，混炼均匀后下片，并将其填充于模具中，在平板硫化机上按照温度150。C、 压力125kgN/cm2、时间20min的工艺参数进行硫化，而后脱模取得纳米磁性减 震橡胶。所述的硫化剂、硫化促进剂、硫化活性剂、防老剂、补强剂可选择各 种型号的现有产品。 实施例8
纳米磁性铁氧粒子的制备方法，将2g的FeCl3 6H20、5.5g的FeS04 7H20 和分子量为3000的0.00025mol的聚乙二醇加入到560ml蒸馏水中，搅拌10分 钟，混合均匀后，将所得溶液加热到5(TC，并将浓度为1.75mol/L的氢氧化钠 溶液40mL按照每分钟40滴的滴加速度滴加到所得溶液中，至完全滴加后搅拌 60分钟，用甲醇洗涤产物(沉淀物)，然后再用水冲洗，直至产物为中性，然 后置于40 60。C的烘箱中烘干，则得纳米磁性铁氧粒子。对该产物进行TEM、 粒度分析和红外分析，得知其为平均粒径22纳米的球状粒子，并被聚乙二醇包 覆。
利用上述纳米磁性铁氧粒子制备的磁性减震橡胶，由下列重量百分比的组 分组成天然橡胶15%，三元乙丙橡胶15%，纳米磁性铁氧粒子50%，硫化剂1%， 硫化活性剂1%,硫化促进剂7%，防老剂1%，补强剂10% ;将天然橡胶、三元乙 丙橡胶按比例在开炼机上常温塑炼，使两者混合均匀后，然后按比例分别加入 硫化剂、硫化活性剂、硫化促进剂、防老剂、补强剂和磁性纳米铁氧粒子后，混
炼，混炼均匀后下片，并将其填充于模具中，在平板硫化机上按照温度15(TC、 压力125kgN/cm2、时间20min的工艺参数进行硫化，而后脱模取得纳米磁性减 震橡胶。为进一步优化产品性能，硫化剂采用由硫磺和硫化剂DTDM按1: 1的质 量比组成的复合硫化剂；硫化活性剂采用由硬脂酸和氧化锌以2: 3的质量比组 成的复合硫化活性剂；硫化促进剂采用由硫化促进剂DM和硫化促进剂TT按1: 1的质量比组成的复合硫化促进剂；防老剂选用防老化剂4010 ;补强剂选用炭里。
实施例9
纳米磁性铁氧粒子的制备方法，将5g的FeCl3 6H20、4.5g的FeS04 7H20 和分子量为7000的0.00025mol的聚乙二醇,加入到560ml蒸馏水中，搅拌10 分钟，混合均匀后，将所得溶液加热到65'C，并将浓度为1.7mol/L的氢氧化钠 溶液40mL按照每分钟40滴的滴加速度滴加到所得溶液中，至完全滴加后搅拌 30分钟，用甲醇洗涤产物(沉淀物)，然后再用水冲洗，直至产物为中性，然 后置于40 60'C的烘箱中烘干，则得纳米磁性铁氧粒子。对该产物进行TEM、 粒度分析和红外分析，得知其为平均粒径25纳米的球状粒子，并被聚乙二醇包
利用上述纳米磁性铁氧粒子制备的磁性减震橡胶，由下列重量百分比的组 分组成天然橡胶15%，三元乙丙橡胶15%，纳米磁性铁氧粒子5%，硫化剂10%， 硫化活性剂10%，硫化促进剂2%，防老剂3%，补强剂40% ;将天然橡胶、三元 乙丙橡胶按比例在开炼机上常温塑炼，使两者混合均匀后，然后按比例分别加 入硫化剂、硫化活性剂、硫化促进剂、防老剂、补强剂和磁性纳米铁氧粒子后， 混炼，混炼均匀后下片，并将其填充于模具中，在平板硫化机上按照温度150 °C、压力125kgN/cm2、时间20min的工艺参数进行硫化，而后脱模取得纳米磁 性减震橡胶。所述的硫化剂、硫化活性剂、硫化促进剂、防老剂、补强剂可选择
各种型号的现有产品。 实施例10
纳米磁性铁氧粒子的制备方法，将3g的FeCl3 6H20、1.9g的FeS04 7H20 和分子量为600的0.00025mol的聚乙二醇,加入到560ml蒸馏水中，搅拌10分 钟，混合均匀后，将所得溶液加热到7(TC，并将浓度为1.2mol/L的氢氧化钠溶 液40mL按照每分钟40滴的滴加速度滴加到所得溶液中，至完全滴加后搅拌40 分钟，用甲醇洗涤产物(沉淀物)，然后再用水冲洗，直至产物为中性，然后置 于40 6(TC的烘箱中烘干，则得纳米磁性铁氧粒子。对该产物进行TEM、粒度 分析和红外分析，得知其为平均粒径10X40纳米的棒状粒子，并被聚乙二醇包
利用上述纳米磁性铁氧粒子制备的磁性减震橡胶，由下列重量百分比的组 分组成天然橡胶15%，三元乙丙橡胶15%，纳米磁性铁氧粒子20%，硫化剂2%， 硫化活性剂3%，硫化促进剂10%，防老剂5%，补强剂30% ;将天然橡胶、三元 乙丙橡胶按比例在开炼机上常温塑炼，使两者混合均匀后，然后按比例分别加 入硫化剂、硫化活性剂、硫化促进剂、防老剂、补强剂和磁性纳米铁氧粒子后， 混炼，混炼均匀后下片，并将其填充于模具中，在平板硫化机上按照温度150 °C、压力125kgN/cm2、时间20min的工艺参数进行硫化，而后脱模取得纳米磁 性减震橡胶。为进一步优化产品性能，硫化剂采用由硫磺和硫化剂DTDM按1: 1 的质量比组成的复合硫化剂；硫化活性剂采用由硬脂酸和氧化锌以2: 3的质量 比组成的复合硫化活性剂；硫化促进剂采用由硫化促进剂DM和硫化促进剂TT按 1- 1的质量比组成的复合硫化促进剂；防老剂选用防老化剂4010 ;补强剂选 用炭黑。
实施例11
纳米磁性铁氧粒子的制备方法与实施例1相同。
利用上述纳米磁性铁氧粒子制备的磁性减震橡胶，由下列重量百分比的组
分组成天然橡胶15%，三元乙丙橡胶15%，纳米磁性铁氧粒子30%，硫化剂1. 2%， 硫化活性剂1%，硫化促进剂2%，防老剂0. 8%，补强剂35% ;将天然橡胶、三元 乙丙橡胶按比例在开炼机上常温塑炼，使两者混合均匀后，然后按比例分别加
入硫化剂、硫化活性剂、硫化促进剂、防老剂、补强剂、硬脂酸和氧化锌以2: 3
的比例混合而成的助剂和磁性纳米铁氧粒子后，混炼，混炼均匀后下片，并将
其填充于模具中，在平板硫化机上按照温度15(TC、压力125kgN/cm2、时间20min 的工艺参数进行硫化，而后脱模取得纳米磁性减震橡胶。所述的硫化剂、硫化 活性剂、硫化促进剂、防老剂、补强剂可选择各种型号的现有产品。 实施例12
纳米磁性铁氧粒子的制备方法与实施例5相同。
利用上述纳米磁性铁氧粒子制备的磁性减震橡胶，由下列重量百分比的组 分组成天然橡胶15%，三元乙丙橡胶15%，纳米磁性铁氧粒子40%，硫化剂5%， 硫化活性剂5%，硫化促进剂5%，防老剂5%，补强剂10% ;将天然橡胶、三元乙 丙橡胶按比例在开炼机上常温塑炼，使两者混合均匀后，然后按比例分别加入 硫化剂、硫化活性剂、硫化促进剂、防老剂、补强剂和磁性纳米铁氧粒子后，混 炼，混炼均匀后下片，并将其填充于模具中，在平板硫化机上按照温度15(TC、 压力125kgN/cm2、时间20min的工艺参数进行硫化，而后脱模取得纳米磁性减 震橡胶。为进一步优化产品性能，硫化剂采用由硫磺和硫化剂DTDM按1: 1的质 量比组成的复合硫化剂；硫化活性剂采用由硬脂酸和氧化锌以2: 3的质量比组 成的复合硫化活性剂；硫化促进剂采用由硫化促进剂DM和硫化促进剂TT按1: 1的质量比组成的复合硫化促进剂；防老剂选用防老化剂4010 ;补强剂选用炭 里。
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权利要求
1、一种纳米磁性铁氧粒子的制备方法，其特征为将1.4～5.11g的FeCl3·6H2O、1.75～6g的FeSO4·7H2O和分子量为400～10000的0.00025mol的聚乙二醇加入到560ml蒸馏水中，搅拌10分钟，混合均匀后，将所得溶液加热到30～70℃，并将浓度为1.1～1.75mol/L的氢氧化钠溶液40mL按照每分钟40滴的滴加速度滴加到所得溶液中，至完全滴加后搅拌30～60分钟，用甲醇洗涤产物，然后再用水冲洗，直至产物为中性，然后烘干，则得具有可控形貌并被聚乙二醇包覆的纳米磁性铁氧粒子。
2、 利用如权利要求1所述的制备方法制得的纳米磁性铁氧粒子制备的磁性 减震橡胶，其特征为由下列重量百分比的组分组成天然橡胶15-60%,三元 乙丙橡胶15-60%，纳米磁性铁氧粒子5-50%，硫化剂1-10%，硫化活性剂1-10%, 硫化促进剂1-10%，防老剂0. 1-5%，补强剂10-40% ;将天然橡胶、三元乙丙 橡胶按比例在开炼机上常温塑炼，使两者混合均匀后，然后按比例分别加入硫 化剂、硫化活性剂、硫化促进剂、防老剂、补强剂和磁性纳米铁氧粒子后，混 炼，混炼均匀后下片，并将其填充于模具中，在平板硫化机上按照温度15(TC、 压力125kgN/cm2、时间20min的工艺参数进行硫化，而后脱模取得纳米磁性减 震橡胶。
3、 如权利要求2所述的磁性减震橡胶，其特征为硫化剂采用由硫磺和硫 化剂DTDM按1: 1的质量比组成的复合硫化剂；硫化活性剂采用由硬脂酸和氧化锌以2: 3的质量比组成的复合硫化活性剂；硫化促进剂采用由硫化促进剂 DM和硫化促进剂TT按1: 1的质量比组成的复合硫化促进剂；防老剂选用防老 化剂4010 ;补强剂选用炭黑。
全文摘要
本发明涉及磁性减震橡胶及纳米磁性铁氧粒子，具体为纳米磁性铁氧粒子的制备方法及利用该纳米磁性铁氧粒子制备的磁性减震橡胶。以解决现有磁性粒子无法满足磁性减震橡胶的物理力学性能与磁性减震效果以及现有磁性减震橡胶材料选择、配比不合理的问题。将1.4～5.11g的FeCl<sub>3</sub>·6H<sub>2</sub>O、1.75～6g的FeSO<sub>4</sub>·7H<sub>2</sub>O和分子量为400～10000的0.00025mol的聚乙二醇加入到560ml蒸馏水中并滴加氢氧化钠溶液而制得具有一定形貌并被聚乙二醇包覆的纳米磁性铁氧粒子。磁性减震橡胶由下列重量百分比的组分组成天然橡胶15-60％，三元乙丙橡胶15-60％，纳米磁性铁氧粒子5-50％，硫化剂1-10％，硫化活性剂1-10％，硫化促进剂1-10％，防老剂0.1-5％，补强剂10-40％。
文档编号C09C1/24GK101186761SQ20071018538
公开日2008年5月28日 申请日期2007年12月7日 优先权日2007年12月7日
发明者刘亚青, 兴 周, 孙友谊, 燕 王, 赵贵哲 申请人:中北大学