CN102936377A - 一种宽温域高阻尼三元乙丙橡胶的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种宽温域高阻尼三元乙丙橡胶的制备方法，由下述原料组成：三元乙丙橡胶、过氧化二异丙苯、氧化锌、硬脂酸；本发明通过各原料的合理搭配，使得橡胶更容易混炼、混炼胶质也柔软、加工性能和模型流动性好，而采用欠硫化的技术手段来提高阻尼EPDM的温度范围、同时可通过改变欠硫化的程度来调节阻尼材料的阻尼性能，从而满足不同需。

Description

一种宽温域高阻尼三元乙丙橡胶的制备方法

技术领域

本发明主要涉及一种橡胶的制备方法，尤其涉及一种宽温域高阻尼三元乙丙橡胶的制备方法。

背景技术

随着现代工业的飞速发展，震动和噪音已经成为各个领域的严重问题：它会降低操作精度，影响产品质量；缩短产品寿命，使得高精仪器不能正常工作；危及安全性，使设备或构建物早期破坏；污染环境及影响人身健康，诸如地震之类的震动甚至还给人类的生命财产造成极大的损害。因此，研究和掌握震动控制与噪音控制技术已是各国工业发展面临的重大课题。

消除震动和噪音的最根本和最好方法是减少或者消除震动源的震动，但实际上要想完全消除震动源的震动是不可能的，因此必须采取其他控制震动的方法。实际应用中最广泛、最有效的方法是使用各种减震制品，尤其是橡胶减震制品。它能够有效地隔离震动与激发源，还可以缓和震动体的震动，因此被广泛地应用于各种机动车辆、飞机、船舰等的动力机械及风机、水泵等辅助设备和仪器的震动隔离。近年来，一些大型建筑物和桥梁等也采用了隔离地震的层压橡胶垫支撑建筑物。对于结构震动和结构噪音的阻尼处理，也广泛地使用特殊的橡胶材料，称为黏弹性高阻尼材料。

天然橡胶由于良好的物理性能和动态性能，在减震制品领域的应用仍占据着统治地位。但随着汽车发动机罩下温度的升高，天然橡胶较差的耐热性和耐老化性常常不能满足使用的要求。EPDM由于良好的耐热、耐候、耐老化性能，以及很好的阻尼和动态性能，已成为汽车发动机支座、桥梁支座、轨枕垫等许多减震制品的理想胶种。

从三元乙丙橡胶 ( EPDM )的结构来看, 共聚物中丙烯上的侧甲基使得分子链的空间位阻增大,分子链在受到外力运动时有较大的内耗,所以EPDM 具有作为阻尼材料应用的潜在价值。

但是，一般均聚物的玻璃化转变温度的范围比较窄，产生有效阻尼的温度范围约为玻璃化转变温度（Tg）的±10～15℃，材料的使用温度范围窄且不可控，不能很好地满足实际使用的需要。因此，研制使用温度范围较宽且可控的阻尼材料成为本领域迫切需要解决的技术问题。

发明内容

本发明目的就是提供一种宽温域高阻尼三元乙丙橡胶的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种宽温域高阻尼三元乙丙橡胶的制备方法，包括如下步骤：

（1）所述的宽温域高阻尼三元乙丙橡胶由下述重量份的原料组成：三元乙丙橡胶95—105、过氧化二异丙苯1-5、氧化锌1-5、硬脂酸1-3；

（2）将上述重量份的原料加入转矩流变仪，在50-100℃的温度范围内混合5-10分钟，转速为50-100转/分钟，获得混炼胶；

（3）将上述混炼胶停放24小时，之后置于平板硫化机上，在150-160℃温度范围、11MPa压力条件下欠硫化热压1—6分钟，即可得到所需宽温域高阻尼三元乙丙橡胶。

传统的宽温域高阻尼三元乙丙橡胶制备的正硫化时间为11—12分钟，比本发明时间长。

本发明的优点是：

本发明通过合理的搭配原料，使得原料三元乙丙橡胶更容易混炼、混炼胶质也柔软、加工性能和模型流动性好，而采用欠硫化的技术手段来提高阻尼EPDM的温度范围、同时可通过改变欠硫化的程度来调节阻尼材料的阻尼性能，从而满足不同需求。

附图说明

图1 是完全硫化时间11分钟EPDM的动态力学分析测试分析图谱。

图2 是欠硫化时间2分钟EPDM的动态力学分析测试分析图谱。

图3 是欠硫化时间5分钟EPDM的动态力学分析测试分析图谱。

图1～3中：横轴表示温度，纵轴表示损耗因子（Tan δ），Tan δ= E’’/E’， E’’—损耗模量，E’—弹性模量。

具体实施方式

实施例1

一种宽温域高阻尼三元乙丙橡胶的制备方法，包括如下步骤：

（1）所述的宽温域高阻尼三元乙丙橡胶由下述重量份的原料组成：三元乙丙橡胶100、过氧化二异丙苯3、氧化锌3、硬脂酸1；

（2）将上述重量份的原料加入转矩流变仪，在100℃的温度范围内混合10分钟，转速为100转/分钟，获得混炼胶；

（3）将上述混炼胶停放24小时，之后置于平板硫化机上，在160℃温度范围、11MPa压力条件下正硫化热压11分钟，即可得到所需宽温域高阻尼三元乙丙橡胶；

制备2mm厚长方体试样，采用动态力学分析仪（DMA）对其进行动态力学测试。测试条件：频率5Hz，温度-80℃～200℃，升温速度2℃/min，采用拉伸模式，测试结果见图1。采用损耗峰面积（TA）来衡量阻尼性能的好坏，经计算可得此时TA值为20.6。

实施例2

（1）所述的宽温域高阻尼三元乙丙橡胶由下述重量份的原料组成：三元乙丙橡胶100、过氧化二异丙苯3、氧化锌3、硬脂酸1；

（2）将上述重量份的原料加入转矩流变仪，在100℃的温度范围内混合10分钟，转速为100转/分钟，获得混炼胶；

（3）将上述混炼胶停放24小时，之后置于平板硫化机上，在160℃温度范围、11MPa压力条件下正欠化热压2分钟，即可得到所需宽温域高阻尼三元乙丙橡胶；

制备2mm厚长方体试样，采用动态力学分析仪（DMA）对其进行动态力学测试。测试条件：频率5Hz，温度-80℃～200℃，升温速度2℃/min，采用拉伸模式，测试结果见图2。采用损耗峰面积（TA）来衡量阻尼性能的好坏，经计算可得此时TA值最大为47.7。相比于对比例1，欠硫化条件下三元乙丙橡胶的阻尼性能大幅提高，并且使用范围从低温范围（Tan δ ≥ 0.3的温度范围，-38.5℃～-27.2℃）扩展到高温区（Tan δ ≥ 0.3的温度范围，-40.0℃～-28.5℃和75.3℃～138.3℃）。

实施例3

（1）所述的宽温域高阻尼三元乙丙橡胶由下述重量份的原料组成：三元乙丙橡胶100、过氧化二异丙苯3、氧化锌3、硬脂酸1；

（2）将上述重量份的原料加入转矩流变仪，在100℃的温度范围内混合10分钟，转速为100转/分钟，获得混炼胶；

（3）将上述混炼胶停放24小时，之后置于平板硫化机上，在160℃温度范围、11MPa压力条件下欠硫化热压5分钟，即可得到所需宽温域高阻尼三元乙丙橡胶；

制备2mm厚长方体试样，采用动态力学分析仪（DMA）对其进行动态力学测试。测试条件：频率5Hz，温度-80℃～200℃，升温速度2℃/min，采用拉伸模式，测试结果见图3。采用损耗峰面积（TA）来衡量阻尼性能的好坏，经计算可得此时TA值为38.9。相比于实施例1，欠硫化条件下三元乙丙橡胶的阻尼性能大幅提高，并且在高温区也具有了一定的阻尼性能。

Claims (1)

1.一种宽温域高阻尼三元乙丙橡胶的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）所述的宽温域高阻尼三元乙丙橡胶由下述重量份数的原料组成：三元乙丙橡胶95—105、过氧化二异丙苯1-5、氧化锌1-5、硬脂酸1-3；

（2）将上述重量份的原料加入转矩流变仪，在50-100℃的温度范围内混合5-10分钟，转速为50-100转/分钟，获得混炼胶；

（3）将上述混炼胶停放24小时，之后置于平板硫化机上，在150-160℃温度范围、11MPa压力条件下欠硫化热压1—6分钟，即可得到所需宽温域高阻尼三元乙丙橡胶。

Images