CN106496659B - 一种抗冲击减震橡胶材料的制备方法 - Google Patents

一种抗冲击减震橡胶材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗冲击减震橡胶材料的制备方法，属于橡胶材料制备技术领域。本发明首先将氯化镁、表面活性剂OP‑10、白炭黑、炭黑等搅拌并超声振荡处理，随后加入氨水并静置过滤，洗涤滤渣得核壳结构复合材料，将其干燥并煅烧制得补强填料，再将天然橡胶、杜仲胶、顺丁橡胶混炼后与硬脂酸、防老剂、促进剂等加热混炼，再加补强填料、硅烷偶联剂混炼制得混炼胶料，最后将胶料制成胶条并硫化处理，即可得抗冲减震橡胶材料，本发明制备工艺简便，制得的减震橡胶材料具有较高的抗冲击强度，材料减震、耐磨性能优异，且材料不易老化变形，大大提高了实用性，延长了材料使用寿命，具有广阔的市场应用前景。

Description

一种抗冲击减震橡胶材料的制备方法
技术领域
本发明公开了一种抗冲击减震橡胶材料的制备方法，属于橡胶材料制备技术领域。
背景技术
现实生活中振动无处不在，振动的现象是不容忽视也是不可缺少的，人们一直致力于振动的产生，控制和消除的研究，所有的物体的振动都会产生声音，如果没有振动就不会有音乐，人类也无法进行语言交流了。但是振动也会对人们的生活产生许多不利的影响，如:共振会导致装置的损坏，噪音会影响人类的生活环境等。怎样将振动对人们产生的不利影响减到最小，是当前减震技术发展和追求的方向。
减震技术的核心是消除干扰性振动或找出解决的方法，现在比较适用和成熟的减震方法是橡胶减震系统。橡胶减震制品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。
现有的减震橡胶材料抗冲击、耐老化性能较差，易疲劳，且耐热、耐磨性能较差，易影响橡胶减震效果。
发明内容
本发明主要解决的技术问题：针对目前现有的减震橡胶材料抗冲击、耐老化性能较差，易疲劳，且耐热、耐磨性能较差的问题，提供一种抗冲击减震橡胶材料的制备方法，该方法首先将氯化镁、表面活性剂OP-10、白炭黑、炭黑等搅拌并超声振荡处理，随后加入氨水并静置过滤，洗涤滤渣得核壳结构复合材料，将其干燥并煅烧制得补强填料，再将天然橡胶、杜仲胶、顺丁橡胶混炼后与硬脂酸、防老剂、促进剂等加热混炼，再加补强填料、硅烷偶联剂混炼制得混炼胶料，最后将胶料制成胶条并硫化处理，即可得抗冲减震橡胶材料，本发明制备工艺简便，制得的减震橡胶材料具有较高的抗冲击强度，材料减震、耐磨性能优异，且材料不易老化变形，大大提高了实用性，延长了材料使用寿命，具有广阔的市场应用前景。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）称取10～15g氯化镁，0.3～0.5g表面活性剂OP-10，与500～800mL去离子水，以300～400r/min搅拌混合10～15min，加入50～75g白炭黑，50～75g炭黑，并以300W超声波超声振荡30～40min，再以2～3mL/min滴加200～300mL质量分数为10%氨水，以300～400r/min搅拌3～5h，再静置1～2h后过滤，用去离子水洗涤滤渣至洗涤液呈中性，得核壳结构复合材料；
（2）将上述核壳结构复合材料置于干燥箱中，在105～110℃下干燥至恒重，随后装入马弗炉中，以5℃/min升温至500～600℃，保持温度煅烧2～3h，冷却至室温，得补强填料；
（3）称取250～300g天然橡胶，50～75g杜仲胶，25～50g顺丁橡胶，加入预热至70～80℃密炼机中混炼1～2min，随后加入15～25g氧化锌，5～10g硬脂酸，3～5g防老剂4010NA，10～20g橡胶促进剂TMTD，10～20g硫磺，5～8g石蜡，加热至130～160℃混炼2～3min，再分2～3次加入100～150g上述补强填料，3～5g硅烷偶联剂KH-550，继续混炼10～12min，得混炼胶料；
（4）将上述混炼胶料装入开炼机中进行下片，开炼机辊筒温度为40～50℃，辊距为1～2mm，将混炼胶料裁切成宽度为50～60mm胶条，并将其静置15～20h，随后转入平板硫化机中，在20～25MPa压力下，控制温度为150～160℃，硫化10～15min，得抗冲击减震橡胶材料。
经检测，本发明制得的抗冲击减震橡胶材料，其抗冲击强度较原先提高了2～3倍，橡胶材料硬度达58～60IRHD，断裂伸长率达580～610%，其阻尼系数为1.07～1.09S-1，具有优异的减震效果，且减震橡胶材料耐老化性能优异，材料使用年限较原先延长了1～3年。
本发明的有益效果是：
（1）本发明制得的减震橡胶材料抗冲击性能好，减震效果好，材料不易老化变形，使用寿命得以延长；
（2）本发明制得的减震橡胶材料具有良好的耐热性，高温天气被太阳直晒不易变形，同时加入硫磺、促进剂等原料，使制得的橡胶材料具备了优异的耐磨性能。
具体实施方式
首先称取10～15g氯化镁，0.3～0.5g表面活性剂OP-10，与500～800mL去离子水，以300～400r/min搅拌混合10～15min，加入50～75g白炭黑，50～75g炭黑，并以300W超声波超声振荡30～40min，再以2～3mL/min滴加200～300mL质量分数为10%氨水，以300～400r/min搅拌3～5h，再静置1～2h后过滤，用去离子水洗涤滤渣至洗涤液呈中性，得核壳结构复合材料；将上述核壳结构复合材料置于干燥箱中，在105～110℃下干燥至恒重，随后装入马弗炉中，以5℃/min升温至500～600℃，保持温度煅烧2～3h，冷却至室温，得补强填料；随后称取250～300g天然橡胶，50～75g杜仲胶，25～50g顺丁橡胶，加入预热至70～80℃密炼机中混炼1～2min，随后加入15～25g氧化锌，5～10g硬脂酸，3～5g防老剂4010NA，10～20g橡胶促进剂TMTD，10～20g硫磺，5～8g石蜡，加热至130～160℃混炼2～3min，再分2～3次加入100～150g上述补强填料，3～5g硅烷偶联剂KH-550，继续混炼10～12min，得混炼胶料；最后将上述混炼胶料装入开炼机中进行下片，开炼机辊筒温度为40～50℃，辊距为1～2mm，将混炼胶料裁切成宽度为50～60mm胶条，并将其静置15～20h，随后转入平板硫化机中，在20～25MPa压力下，控制温度为150～160℃，硫化10～15min，得抗冲击减震橡胶材料。
实例1
首先称取10g氯化镁，0.3g表面活性剂OP-10，与500mL去离子水，以300r/min搅拌混合10min，加入50g白炭黑，50g炭黑，并以300W超声波超声振荡30min，再以2mL/min滴加200mL质量分数为10%氨水，以300r/min搅拌3h，再静置1h后过滤，用去离子水洗涤滤渣至洗涤液呈中性，得核壳结构复合材料；将上述核壳结构复合材料置于干燥箱中，在105℃下干燥至恒重，随后装入马弗炉中，以5℃/min升温至500℃，保持温度煅烧2h，冷却至室温，得补强填料；随后称取250g天然橡胶，50g杜仲胶，25g顺丁橡胶，加入预热至70℃密炼机中混炼1min，随后加入15g氧化锌，5g硬脂酸，3g防老剂4010NA，10g橡胶促进剂TMTD，10g硫磺，5g石蜡，加热至130℃混炼2min，再分2次加入100g上述补强填料，3g硅烷偶联剂KH-550，继续混炼10min，得混炼胶料；最后将上述混炼胶料装入开炼机中进行下片，开炼机辊筒温度为40℃，辊距为1mm，将混炼胶料裁切成宽度为50mm胶条，并将其静置15h，随后转入平板硫化机中，在20MPa压力下，控制温度为150℃，硫化10min，得抗冲击减震橡胶材料。
经实例检测，本发明制得的抗冲击减震橡胶材料，其抗冲击强度较原先提高了2倍，橡胶材料硬度达58IRHD，断裂伸长率达580%，其阻尼系数为1.07S-1，具有优异的减震效果，且减震橡胶材料耐老化性能优异，材料使用年限较原先延长了1年。
实例2
首先称取13g氯化镁，0.4g表面活性剂OP-10，与650mL去离子水，以350r/min搅拌混合13min，加入63g白炭黑，63g炭黑，并以300W超声波超声振荡35min，再以2.5mL/min滴加250mL质量分数为10%氨水，以350r/min搅拌4h，再静置1.5h后过滤，用去离子水洗涤滤渣至洗涤液呈中性，得核壳结构复合材料；将上述核壳结构复合材料置于干燥箱中，在108℃下干燥至恒重，随后装入马弗炉中，以5℃/min升温至550℃，保持温度煅烧2.5h，冷却至室温，得补强填料；随后称取275g天然橡胶，63g杜仲胶，38g顺丁橡胶，加入预热至75℃密炼机中混炼1.5min，随后加入20g氧化锌，8g硬脂酸，4g防老剂4010NA，15g橡胶促进剂TMTD，15g硫磺，7g石蜡，加热至145℃混炼2.5min，再分2次加入125g上述补强填料，4g硅烷偶联剂KH-550，继续混炼11min，得混炼胶料；最后将上述混炼胶料装入开炼机中进行下片，开炼机辊筒温度为45℃，辊距为1.5mm，将混炼胶料裁切成宽度为55mm胶条，并将其静置18h，随后转入平板硫化机中，在23MPa压力下，控制温度为155℃，硫化13min，得抗冲击减震橡胶材料。
经实例检测，本发明制得的抗冲击减震橡胶材料，其抗冲击强度较原先提高了2.5倍，橡胶材料硬度达59IRHD，断裂伸长率达595%，其阻尼系数为1.08S-1，具有优异的减震效果，且减震橡胶材料耐老化性能优异，材料使用年限较原先延长了2年。
实例3
首先称取15g氯化镁，0.5g表面活性剂OP-10，与800mL去离子水，以400r/min搅拌混合15min，加入75g白炭黑，75g炭黑，并以300W超声波超声振荡40min，再以3mL/min滴加300mL质量分数为10%氨水，以400r/min搅拌5h，再静置2h后过滤，用去离子水洗涤滤渣至洗涤液呈中性，得核壳结构复合材料；将上述核壳结构复合材料置于干燥箱中，在110℃下干燥至恒重，随后装入马弗炉中，以5℃/min升温至600℃，保持温度煅烧3h，冷却至室温，得补强填料；随后称取300g天然橡胶，75g杜仲胶，50g顺丁橡胶，加入预热至80℃密炼机中混炼2min，随后加入25g氧化锌，10g硬脂酸，5g防老剂4010NA，20g橡胶促进剂TMTD，20g硫磺，8g石蜡，加热至160℃混炼3min，再分3次加入150g上述补强填料，5g硅烷偶联剂KH-550，继续混炼12min，得混炼胶料；最后将上述混炼胶料装入开炼机中进行下片，开炼机辊筒温度为50℃，辊距为2mm，将混炼胶料裁切成宽度为60mm胶条，并将其静置20h，随后转入平板硫化机中，在25MPa压力下，控制温度为160℃，硫化15min，得抗冲击减震橡胶材料。
经实例检测，本发明制得的抗冲击减震橡胶材料，其抗冲击强度较原先提高了3倍，橡胶材料硬度达60IRHD，断裂伸长率达610%，其阻尼系数为1.09S-1，具有优异的减震效果，且减震橡胶材料耐老化性能优异，材料使用年限较原先延长了3年。

Claims (1)

1.一种抗冲击减震橡胶材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）称取10～15g氯化镁，0.3～0.5g表面活性剂OP-10，与500～800mL去离子水，以300～400r/min搅拌混合10～15min，加入50～75g白炭黑，50～75g炭黑，并以300W超声波超声振荡30～40min，再以2～3mL/min滴加200～300mL质量分数为10%氨水，以300～400r/min搅拌3～5h，再静置1～2h后过滤，用去离子水洗涤滤渣至洗涤液呈中性，得核壳结构复合材料；
（2）将上述核壳结构复合材料置于干燥箱中，在105～110℃下干燥至恒重，随后装入马弗炉中，以5℃/min升温至500～600℃，保持温度煅烧2～3h，冷却至室温，得补强填料；
（3）称取250～300g天然橡胶，50～75g杜仲胶，25～50g顺丁橡胶，加入预热至70～80℃密炼机中混炼1～2min，随后加入15～25g氧化锌，5～10g硬脂酸，3～5g防老剂4010NA，10～20g橡胶促进剂TMTD，10～20g硫磺，5～8g石蜡，加热至130～160℃混炼2～3min，再分2～3次加入100～150g上述补强填料，3～5g硅烷偶联剂KH-550，继续混炼10～12min，得混炼胶料；
（4）将上述混炼胶料装入开炼机中进行下片，开炼机辊筒温度为40～50℃，辊距为1～2mm，将混炼胶料裁切成宽度为50～60mm胶条，并将其静置15～20h，随后转入平板硫化机中，在20～25MPa压力下，控制温度为150～160℃，硫化10～15min，得抗冲击减震橡胶材料。
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