CN105906956A - 一种高阻尼氯化丁基阻尼橡胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高阻尼氯化丁基阻尼橡胶及其制备方法，所述高阻尼氯化丁基阻尼橡胶由以下组分混炼得到：100质量份氯化丁基橡胶、12.5～25质量份辛基三嗪酮母炼胶、2～4质量份硫化剂、1～1.5质量份促进剂、1～3质量份硬脂酸、1～3质量份纳米氧化锌、1～3质量份防老剂。实验证明：本发明通过采用辛基三嗪酮母炼胶对氯化丁基橡胶进行改性，得到了阻尼性能和力学性能均优良，同时阻尼温域范围较宽的氯化丁基橡胶材料，而且本发明的制备工艺经济实用，操作简单，成本低廉，易于实现规模化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种阻尼橡胶及其制备方法，具体说，是涉及一种高阻尼氯化丁基阻尼橡胶及其制备方法，属于阻尼材料技术领域。
背景技术
氯化丁基橡胶(CIIR)是由丁基橡胶溶液通入氯气而制得，分子极性较高，除与丁基橡胶拥有类似的综合性能之外，兼具有优良的加工工艺性、高的反应活性、较快的硫化速度、好的粘结性等优点，因此广泛应用于制作轮胎、胶管、胶带、工业橡胶制品、药用橡胶制品、文体用橡胶制品、建筑密封材料和化工防腐衬里等。同时，由于氯原子的取代，分子间摩擦系数增大，氯化丁基橡胶的阻尼性能较好，可用于制作各种阻尼减震材料。
但是氯化丁基橡胶目前还存在有效阻尼温域范围不够宽广、阻尼性能不够稳定以及力学性能不佳等缺陷，因此其应用领域具有一定的局限性。为此，需要采取一定的措施对氯化丁基橡胶进行改性。
目前关于氯化丁基橡胶性能的改进，主要是添加一些无机填料(无机填料/氯化丁基橡胶阻尼复合材料力学性能的研究，阎浩、黄志雄、王雁冰，第十七届玻璃钢/复合材料学术年会论文集，2008-12-01)、小分子受阻酚(阻尼氯化丁基橡胶配方优化设计，纪丙秀、齐亮、段友顺、宗成中，世界橡胶工业，第39卷第3期第15-18页)或其它一些有机树脂(氯化丁基橡胶/聚(甲基)丙烯酸酯共混物阻尼性能研究，何显儒、黄光速、周洪、江璐霞、赵小东、张俊、王建华，高分子学报，2005年2月第一期)进行简单的共混。上述改性方法虽然可以在一定程度上改进氯化丁基橡胶的力学性能或阻尼性能，但其有效阻尼温域范围、阻尼性能及力学性能的整体方面仍然不能满足实际需求。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种采用辛基三嗪酮改性的高阻尼氯化丁基阻尼橡胶及其制备方法，以克服现有材料的缺陷。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种高阻尼氯化丁基阻尼橡胶，具有如下组成及配比：
作为优选方案，所述辛基三嗪酮母炼胶是由氯化丁基橡胶与辛基三嗪酮混炼制得。
作为进一步优选方案，所述辛基三嗪酮母炼胶的制备包括如下操作：
将100质量份的氯化丁基橡胶与50～90质量份的辛基三嗪酮投入开炼机中，在辊筒温度为30～50℃的条件下使混炼均匀(混炼时间约为30～40分钟)。
作为优选方案，所述硫化剂选用硫磺。
作为优选方案，所述促进剂选用促进剂TMTD(化学名称为二硫化四甲基秋兰姆)。
作为优选方案，所述纳米氧化锌的粒径为60～80nm。
作为优选方案，所述防老剂选用防老剂D(化学名称为N-苯基-2-萘胺)。
一种制备上述高阻尼氯化丁基阻尼橡胶的制备方法，包括如下步骤：
a)将配比量的氯化丁基橡胶、促进剂、硬脂酸、纳米氧化锌、防老剂投入开炼机中，在辊筒温度为20～50℃的条件下进行混炼均匀(混炼时间约为20～30分钟)；
b)将配比量的辛基三嗪酮母炼胶投入开炼机中继续进行混炼，直至形成光滑无隙的胶层；
c)将混炼均匀的胶料辊压出片，然后使得到的胶片自然冷却到室温；
d)将冷却后的胶片再次投入开炼机中，加入配比量的硫化剂进行硫化，出料，即得所述高阻尼氯化丁基阻尼橡胶。
作为优选方案，所述步骤b)包括如下操作：先调整开炼机的辊距到1～2mm，然后加入辛基三嗪酮母炼胶进行混炼，在混炼5～15分钟后，调整开炼机的辊距到3～5mm，再继续混炼(混炼时间约为20～30min)，直至形成光滑无隙的胶层。
本发明所述的辛基三嗪酮的全称为4,4',4”-(1,3,5-三嗪-2,4,6-三亚氨基)三苯甲酸三(2-乙基己基)酯，可市购得到，例如：靖江康爱特化工制造有限公司生产的型号为UVT-150的辛基三嗪酮产品。
与现有技术相比，本发明具有如下显著性有益效果：
实验证明：本发明通过采用辛基三嗪酮母炼胶对氯化丁基橡胶进行改性，得到了阻尼性能和力学性能均优良，同时阻尼温域范围较宽的氯化丁基橡胶材料，而且本发明的制备工艺经济实用，操作简单，成本低廉，易于实现规模化生产；因此，相对于现有技术，本发明取得了显著性进步，具有工业应用价值。
具体实施方式
下面结合实施例和对比例对本发明技术方案做进一步详细、完整地说明。
实施例1
一、辛基三嗪酮母炼胶的制备：将100g氯化丁基橡胶与80g辛基三嗪酮投入开炼机中，在辊筒温度为30℃的条件下进行混炼40min，得到辛基三嗪酮母炼胶，备用。
二、高阻尼氯化丁基阻尼橡胶的制备：
a)依次将100g氯化丁基橡胶、1g促进剂TMTD、1g硬脂酸、1g纳米氧化锌、1g防老剂D投入开炼机中，在辊筒温度为20℃的条件下进行混炼20min；
b)先调整开炼机的辊距到1mm，然后加入12.5g辛基三嗪酮母炼胶，捣胶，混炼5min；再调整开炼机的辊距到3mm，继续混炼20min，直至形成光滑无隙的胶层；
c)将混炼后的胶料辊压出片，使得到的胶片自然冷却到室温，备用；
d)将冷却后的胶片再次投入开炼机中，加入2g硫磺进行硫化，出料，即得所述高阻尼氯化丁基阻尼橡胶。
采用德国耐驰公司生产的DMA-242型动态力学分析仪测试所制备的氯化丁基橡胶的阻尼性能，并根据GB 528-83测试所制备的氯化丁基橡胶的力学性能，详细测试结果见表1所示。
对比例1
将100g氯化丁基橡胶、1g促进剂TMTD、1g硬脂酸、1g纳米氧化锌、1g防老剂D和2g硫磺投入开炼机中，在辊筒温度为20℃的条件下进行混炼，得到对比的氯化丁基阻尼橡胶。
采用德国耐驰公司生产的DMA-242型动态力学分析仪测试所制备的氯化丁基橡胶的阻尼性能，并根据GB 528-83测试所制备的氯化丁基橡胶的力学性能，详细测试结果见表1所示。
实施例2
一、辛基三嗪酮母炼胶的制备：将100g氯化丁基橡胶和80g辛基三嗪酮投入开炼机中，在辊筒温度为40℃的条件下进行混炼35min，得到辛基三嗪酮母炼胶，备用。
二、高阻尼氯化丁基阻尼橡胶的制备：
a)依次将100g氯化丁基橡胶、1.2g促进剂TMTD、2g硬脂酸、2g纳米氧化锌、2g防老剂D投入开炼机中，在辊筒温度为35℃的条件下进行混炼25min；
b)先调整开炼机的辊距到1.5mm，然后加入20g辛基三嗪酮母炼胶，捣胶，混炼10min；再调整开炼机的辊距到4mm，继续混炼25min，直至形成光滑无隙的胶层；
c)将混炼后的胶料辊压出片，使得到的胶片自然冷却到室温，备用；
d)将冷却后的胶片再次投入开炼机中，加入3g硫磺进行硫化，出料，即得所述高阻尼氯化丁基阻尼橡胶。
采用德国耐驰公司生产的DMA-242型动态力学分析仪测试所制备的氯化丁基橡胶的阻尼性能，并根据GB 528-83测试所制备的氯化丁基橡胶的力学性能，详细测试结果见表1所示。
对比例2
将100g氯化丁基橡胶、1.2g促进剂TMTD、2g硬脂酸、2g纳米氧化锌、2g防老剂D和3g硫磺投入开炼机中，在辊筒温度为35℃的条件下进行混炼，得到对比的氯化丁基阻尼橡胶。
采用德国耐驰公司生产的DMA-242型动态力学分析仪测试所制备的氯化丁基橡胶的阻尼性能，并根据GB 528-83测试所制备的氯化丁基橡胶的力学性能，详细测试结果见表1所示。
实施例3
一、辛基三嗪酮母炼胶的制备：将100g氯化丁基橡胶和80g辛基三嗪酮投入开炼机中，在辊筒温度为50℃的条件下进行混炼30min，得到辛基三嗪酮母炼胶，备用。
二、高阻尼氯化丁基阻尼橡胶的制备：
a)依次将100g氯化丁基橡胶、1.5g促进剂TMTD、3g硬脂酸、3g纳米氧化锌、3g防老剂D投入开炼机中，在辊筒温度为50℃的条件下进行混炼30min；
b)先调整开炼机的辊距到2mm，然后加入25g辛基三嗪酮母炼胶，捣胶，混炼15min；再调整开炼机的辊距到5mm，继续混炼30min，直至形成光滑无隙的胶层；
c)将混炼后的胶料辊压出片，使得到的胶片自然冷却到室温，备用；
d)将冷却后的胶片再次投入开炼机中，加入4g硫磺进行硫化，出料，即得所述高阻尼氯化丁基阻尼橡胶。
采用德国耐驰公司生产的DMA-242型动态力学分析仪测试所制备的氯化丁基橡胶的阻尼性能，并根据GB 528-83测试所制备的氯化丁基橡胶的力学性能，详细测试结果见表1所示。
对比例3
将100g氯化丁基橡胶、1.5g促进剂TMTD、3g硬脂酸、3g纳米氧化锌、3g防老剂D和4g硫磺投入开炼机中，在辊筒温度为50℃的条件下进行混炼，得到对比的氯化丁基阻尼橡胶。
采用德国耐驰公司生产的DMA-242型动态力学分析仪测试所制备的氯化丁基橡胶的阻尼性能，并根据GB 528-83测试所制备的氯化丁基橡胶的力学性能，详细测试结果见表1所示。
表1氯化丁基阻尼橡胶的性能测试数据
| 样品 | tanδ | 拉伸强度/MPa | 断裂伸长率/％ | 有效阻尼温域/℃ |
| 实施例1 | 1.46 | 5.8 | 310 | -60～20 |
| 对比例1 | 0.35 | 5.3 | 180 | -60～-15 |
| 实施例2 | 1.68 | 5.9 | 370 | -60～30 |
| 对比例2 | 0.46 | 5.5 | 190 | -60～-10 |
| 实施例3 | 1.82 | 6.1 | 480 | -60～40 |
| 对比例3 | 0.51 | 5.6 | 230 | -60～-5 |
由表1可见：本发明通过采用辛基三嗪酮母炼胶对氯化丁基橡胶进行改性，得到了阻尼性能和力学性能均优良，同时阻尼温域范围较宽的氯化丁基橡胶材料，相对于现有技术，取得了显著性进步和有益效果。
最后需要在此说明的是：以上仅是本发明的部分优选实施例，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容做出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种高阻尼氯化丁基阻尼橡胶，其特征在于，具有如下组成及配比：
2.根据权利要求1所述的高阻尼氯化丁基阻尼橡胶，其特征在于：所述辛基三嗪酮母炼胶是由氯化丁基橡胶与辛基三嗪酮混炼制得。
3.根据权利要求2所述的高阻尼氯化丁基阻尼橡胶，其特征在于：所述辛基三嗪酮母炼胶的制备包括如下操作：将100质量份的氯化丁基橡胶与50～90质量份的辛基三嗪酮投入开炼机中，在辊筒温度为30～50℃的条件下使混炼均匀。
4.根据权利要求1所述的高阻尼氯化丁基阻尼橡胶，其特征在于：所述硫化剂选用硫磺。
5.根据权利要求1所述的高阻尼氯化丁基阻尼橡胶，其特征在于：所述促进剂选用二硫化四甲基秋兰姆。
6.根据权利要求1所述的高阻尼氯化丁基阻尼橡胶，其特征在于：所述纳米氧化锌的粒径为60～80nm。
7.根据权利要求1所述的高阻尼氯化丁基阻尼橡胶，其特征在于：所述防老剂选用N-苯基-2-萘胺。
8.一种制备权利要求1所述的高阻尼氯化丁基阻尼橡胶的方法，其特征在于，包括如下步骤：
a)将配比量的氯化丁基橡胶、促进剂、硬脂酸、纳米氧化锌、防老剂投入开炼机中，在辊筒温度为20～50℃的条件下进行混炼均匀；
b)将配比量的辛基三嗪酮母炼胶投入开炼机中继续进行混炼，直至形成光滑无隙的胶层；
c)将混炼均匀的胶料辊压出片，然后使得到的胶片自然冷却到室温；
d)将冷却后的胶片再次投入开炼机中，加入配比量的硫化剂进行硫化，出料，即得所述高阻尼氯化丁基阻尼橡胶。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤b)包括如下操作：先调整开炼机的辊距到1～2mm，然后加入辛基三嗪酮母炼胶进行混炼，在混炼5～15分钟后，调整开炼机的辊距到3～5mm，再继续混炼，直至形成光滑无隙的胶层。
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