CN106519538A - 一种汽车用阻尼可控的丁腈橡胶基磁流变弹性材料及其制备方法 - Google Patents

一种汽车用阻尼可控的丁腈橡胶基磁流变弹性材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106519538A
CN106519538A CN201610882271.3A CN201610882271A CN106519538A CN 106519538 A CN106519538 A CN 106519538A CN 201610882271 A CN201610882271 A CN 201610882271A CN 106519538 A CN106519538 A CN 106519538A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
controllable
nitrile rubber
damping
granule
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201610882271.3A
Other languages
English (en)
Inventor
黄浩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhu Hongkun Auto Parts Co Ltd
Original Assignee
Wuhu Hongkun Auto Parts Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhu Hongkun Auto Parts Co Ltd filed Critical Wuhu Hongkun Auto Parts Co Ltd
Priority to CN201610882271.3A priority Critical patent/CN106519538A/zh
Publication of CN106519538A publication Critical patent/CN106519538A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L51/00—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L51/04—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to rubbers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F279/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of monomers having two or more carbon-to-carbon double bonds as defined in group C08F36/00
    • C08F279/02—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of monomers having two or more carbon-to-carbon double bonds as defined in group C08F36/00 on to polymers of conjugated dienes
    • C08F279/04—Vinyl aromatic monomers and nitriles as the only monomers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开一种汽车用阻尼可控的丁腈橡胶基磁流变弹性材料，由以下重量份的原料组成：丁腈橡胶60‑80份，四氢呋喃140‑190份，马来酸酐48‑68份，过氧化苯甲酰2‑5份，乙醇适量，氢氧化次磷酸钠2‑4份，二甲苯适量，软木纤维28‑37份，硬脂酸1‑2份，炭黑2‑6份，硫磺1‑2份，去离子水适量，三乙醇胺1‑3份，镍粉2‑8份，6mol/L NaOH水溶液适量，钛酸四丁酯3‑7份。本发明使用马来酸酐接枝丁腈橡胶，继而与软木纤维接枝复配，增强材料的阻尼性能、吸声降噪性能，同时添加二氧化钛包覆镍核壳结构的金属颗粒制备的丁腈橡胶基磁流变弹性材料其阻尼性能可控，可应用于减振、降噪等领域。

Description

一种汽车用阻尼可控的丁腈橡胶基磁流变弹性材料及其制备 方法
技术领域
本发明属于汽车零件制备领域，具体涉及一种汽车用阻尼可控的丁腈橡胶基磁流变弹性材料及其制备方法。
背景技术
阻尼材料是近年来发展起来的一种减震降噪的材料能够把振动和声能转化为热能散掉的新型功能材料，在各种机械设备上广泛应用，尤其是在汽车乘座室内的前围板、车门、车顶棚、车底板、后备箱等8-12个部位都有应用，常用的阻尼材料一般通过自身储存和消耗振动能量的方式进行减振，缺乏自我调节能力。为此，迫切需要一种具有良好可控性和非线性特征的智能阻尼材料。
磁流变材料是一类具有流变特性可控的智能材料，在磁场作用下，其流变特性可发生连续、迅速和可逆的变化。正是由于磁流变弹性体有着这样优良的特性，目前磁流变弹性体在一些变刚度变阻尼器件中得到了应用，另外磁流变弹性体将粘弹性材料作为基体、将金属颗粒作为掺杂物组成的复合材料，其本身就是一种优异的阻尼材料，这些独特的性能使其受到众多的关注，并且在减振、降噪等领域具有广泛的应用前景。
范艳层、龚兴龙等人发表的《顺丁橡胶基磁流变弹性体的研制及其阻尼性能研究》一文中，制备出了性能优异的顺丁橡胶基磁流变弹性体，釆用两种不同粒径的羰基铁粉，研究了磁流变弹性体的界面摩擦阻尼性能。
因此，本发明使用马来酸酐接枝丁腈橡胶，继而与软木纤维接枝复配，增强材料的阻尼性能、吸声降噪性能，同时添加二氧化钛包覆镍核壳结构的金属颗粒制备一种阻尼性能可控的丁腈橡胶基磁流变弹性材料。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种汽车用阻尼可控的丁腈橡胶基磁流变弹性材料及其制备方法。
一种汽车用阻尼可控的丁腈橡胶基磁流变弹性材料，由以下重量份的原料组成：丁腈橡胶60-80份，四氢呋喃140-190份，马来酸酐48-68份，过氧化苯甲酰2-5份，乙醇适量，氢氧化次磷酸钠2-4份，二甲苯适量，软木纤维28-37份，硬脂酸1-2份，炭黑2-6份，硫磺1-2份，去离子水适量，三乙醇胺1-3份，镍粉2-8份，6mol/L NaOH水溶液适量，钛酸四丁酯3-7份。
具体步骤如下：
（1）马来酸酐接枝丁腈橡胶（MAH-g-NBR）的制备：
将丁腈橡胶完全溶解于四氢呋喃中，用滴液漏斗逐滴加入马来酸酐与过氧化苯甲酰的混合溶液，通入氮气保护，升温至60-72℃，恒温反应6-9小时，之后用乙醇沉淀出接枝产物，用乙醇洗涤数次，将洗涤后的接枝产物置于38-45℃真空干燥箱中烘干，即得到MAH-g-NBR，备用；
（2）MAH-g-NBR接枝软木纤维：
在装有冷凝管的平底烧瓶中加入二甲苯、氢氧化次磷酸钠以及步骤（1）得到的MAH-g-NBR，之后将充分干燥的软木纤维浸入混合溶液中，控制温度在125-140℃下反应2-4小时，反应完成后，用索氏抽提器除去溶剂，于95-105℃烘干至恒重，即得MAH-g-NBR接枝软木纤维；
（3）二氧化钛包覆镍核壳结构颗粒的制备：
①、将平均粒径在80-150nm左右的镍粉放入6mol/L NaOH水溶液中浸泡20-30分钟进行羟基化处理，从溶液中磁性分离出颗粒，向颗粒中加入钛酸四丁酯的乙醇溶液，超声搅拌并分离颗粒；
②、然后加入含有去离子水、三乙醇胺的乙醇混合溶液，超声搅拌20-40分钟并分离颗粒，烘干后再将颗粒放入6mol/L NaOH水溶液中重复上述包覆过程2-3次，获得二氧化钛包覆镍核壳结构颗粒；
（4）混炼：
在20-30℃条件下，将步骤（2）得到的MAH-g-NBR接枝软木纤维在开炼机上塑炼3-8分钟，然后加入硬脂酸、炭黑以及步骤（3）制备的二氧化钛包覆镍核壳结构颗粒混炼20-40分钟，之后加入硫磺混炼均匀，制备得混炼胶；
（5）预结构化：
将装有混炼胶的模具放在温度为120-140℃的加热板上，在外部磁场为1300mT的作用下对其进行预结构化10-25分钟；
（6）固化：
在温度150-170℃，压强10-14MPa条件下，将步骤（5）经预结构化处理后的混炼胶放在平板硫化机上硫化12-20分钟，制得一种汽车用阻尼可控的丁腈橡胶基磁流变弹性材料。
其中，所述的软木纤维是用废工业源白针叶木浆板机械解离和分散而成，其长度分布范围2mm-3.5mm，宽度分布是34.2μm-73.1μm，长宽比为72.6。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
（1）本发明首先使用马来酸酐单体对丁腈橡胶进行接枝改性，改变丁腈橡胶的极性，增加极性丁腈橡胶分子链活动的内摩擦阻力，导致分子链运动受阻，分子链间摩擦生热增多，阻尼性能更优。
（2）软木细胞壁上存在很多的皱褶，可以极大地缓解压缩变形，因此弹性恢复特别好，另外软木纤维特殊的细胞结构能够减弱平波传播，尤其能够降噪音声波的传播，因而软木的吸声性很好，本发明中利用软木纤维的这种特性，使用马来酸酐接枝丁腈橡胶（MAH-g-NBR）对软木纤维进行接枝改性，提高软木纤维在橡胶基体中的相容性，提高材料的减震、吸声降噪性能，能有效改善车内环境的舒适度，有利于人们的身心健康。
（3）在外磁场的作用下，二氧化钛包覆镍核壳颗粒在丁腈橡胶基体内具有更高的相容性，可以在基体内形成有序的链状或柱状结构，具有更高的纯度和饱和磁化强度，以其制备的磁流变材料具有更高的磁流变特性，故具有较好的阻尼可调性。
具体实施方式
一种汽车用阻尼可控的丁腈橡胶基磁流变弹性材料，由以下重量份的原料组成：丁腈橡胶77，四氢呋喃183，马来酸酐53，过氧化苯甲酰5，乙醇适量，氢氧化次磷酸钠3，二甲苯适量，软木纤维35，硬脂酸2，炭黑4，硫磺2，去离子水适量，三乙醇胺2，镍粉5，6mol/LNaOH水溶液适量，钛酸四丁酯6。
具体步骤如下：
（1）马来酸酐接枝丁腈橡胶（MAH-g-NBR）的制备：
将丁腈橡胶完全溶解于四氢呋喃中，用滴液漏斗逐滴加入马来酸酐与过氧化苯甲酰的混合溶液，通入氮气保护，升温至70℃，恒温反应8小时，之后用乙醇沉淀出接枝产物，用乙醇洗涤数次，将洗涤后的接枝产物置于40℃真空干燥箱中烘干，即得到MAH-g-NBR，备用；
（2）MAH-g-NBR接枝软木纤维：
在装有冷凝管的平底烧瓶中加入二甲苯、氢氧化次磷酸钠以及步骤（1）得到的MAH-g-NBR，之后将充分干燥的软木纤维浸入混合溶液中，控制温度在130℃下反应3小时，反应完成后，用索氏抽提器除去溶剂，于100℃烘干至恒重，即得MAH-g-NBR接枝软木纤维；
（3）二氧化钛包覆镍核壳结构颗粒的制备：
①、将平均粒径在80-150nm的镍粉放入6mol/L NaOH水溶液中浸泡25分钟进行羟基化处理，从溶液中磁性分离出颗粒，向颗粒中加入钛酸四丁酯的乙醇溶液，超声搅拌并分离颗粒；
②、然后加入含有去离子水、三乙醇胺的乙醇混合溶液，超声搅拌30分钟并分离颗粒，烘干后再将颗粒放入6mol/L NaOH水溶液中重复上述包覆过程2次，获得二氧化钛包覆镍核壳结构颗粒；
（4）混炼：
在28℃条件下，将步骤（2）得到的MAH-g-NBR接枝软木纤维在开炼机上塑炼7分钟，然后加入硬脂酸、炭黑以及步骤（3）制备的二氧化钛包覆镍核壳结构颗粒混炼32分钟，之后加入硫磺混炼均匀，制备得混炼胶；
（5）预结构化：
将装有混炼胶的模具放在温度为130℃的加热板上，在外部磁场为1300mT的作用下对其进行预结构化18分钟；
（6）固化：
在温度160℃，压强13MPa条件下，将步骤（5）经预结构化处理后的混炼胶放在平板硫化机上硫化15分钟，制得一种汽车用阻尼可控的丁腈橡胶基磁流变弹性材料。
其中，所述的软木纤维是用废工业源白针叶木浆板机械解离和分散而成，其长度分布范围2mm-3.5mm，宽度分布是34.2μm-73.1μm，长宽比为72.6。
性能测试：
按照实施例制备对其材料进行测试，结果如下：
密度：1.214g/cm3，减震性能（23℃，200HZ）：0.17，断裂延伸率：605%，拉伸强度：152Mpa，耐老化性：4级。

Claims (3)

1.一种汽车用阻尼可控的丁腈橡胶基磁流变弹性材料，其特征在于，由以下重量份的原料组成：丁腈橡胶60-80份，四氢呋喃140-190份，马来酸酐48-68份，过氧化苯甲酰2-5份，乙醇适量，氢氧化次磷酸钠2-4份，二甲苯适量，软木纤维28-37份，硬脂酸1-2份，炭黑2-6份，硫磺1-2份，去离子水适量，三乙醇胺1-3份，镍粉2-8份，6mol/L NaOH水溶液适量，钛酸四丁酯3-7份。
2.根据权利要求书1所述的一种汽车用阻尼可控的丁腈橡胶基磁流变弹性材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
（1）马来酸酐接枝丁腈橡胶（MAH-g-NBR）的制备：
将丁腈橡胶完全溶解于四氢呋喃中，用滴液漏斗逐滴加入马来酸酐与过氧化苯甲酰的混合溶液，通入氮气保护，升温至60-72℃，恒温反应6-9小时，之后用乙醇沉淀出接枝产物，用乙醇洗涤数次，将洗涤后的接枝产物置于38-45℃真空干燥箱中烘干，即得到MAH-g-NBR，备用；
（2）MAH-g-NBR接枝软木纤维：
在装有冷凝管的平底烧瓶中加入二甲苯、氢氧化次磷酸钠以及步骤（1）得到的MAH-g-NBR，之后将充分干燥的软木纤维浸入混合溶液中，控制温度在125-140℃下反应2-4小时，反应完成后，用索氏抽提器除去溶剂，于95-105℃烘干至恒重，即得MAH-g-NBR接枝软木纤维；
（3）二氧化钛包覆镍核壳结构颗粒的制备：
①、将平均粒径在80-150nm左右的镍粉放入6mol/L NaOH水溶液中浸泡20-30分钟进行羟基化处理，从溶液中磁性分离出颗粒，向颗粒中加入钛酸四丁酯的乙醇溶液，超声搅拌并分离颗粒；
②、然后加入含有去离子水、三乙醇胺的乙醇混合溶液，超声搅拌20-40分钟并分离颗粒，烘干后再将颗粒放入6mol/L NaOH水溶液中重复上述包覆过程2-3次，获得二氧化钛包覆镍核壳结构颗粒；
（4）混炼：
在20-30℃条件下，将步骤（2）得到的MAH-g-NBR接枝软木纤维在开炼机上塑炼3-8分钟，然后加入硬脂酸、炭黑以及步骤（3）制备的二氧化钛包覆镍核壳结构颗粒混炼20-40分钟，之后加入硫磺混炼均匀，制备得混炼胶；
（5）预结构化：
将装有混炼胶的模具放在温度为120-140℃的加热板上，在外部磁场为1300mT的作用下对其进行预结构化10-25分钟；
（6）固化：
在温度150-170℃，压强10-14MPa条件下，将步骤（5）经预结构化处理后的混炼胶放在平板硫化机上硫化12-20分钟，制得一种汽车用阻尼可控的丁腈橡胶基磁流变弹性材料。
3.根据权利要求书1、2所述的一种汽车用阻尼可控的丁腈橡胶基磁流变弹性材料的制备方法，其特征在于，所述的软木纤维是用废工业源白针叶木浆板机械解离和分散而成，其长度分布范围2mm-3.5mm，宽度分布是34.2μm-73.1μm，长宽比为72.6。
CN201610882271.3A 2016-10-10 2016-10-10 一种汽车用阻尼可控的丁腈橡胶基磁流变弹性材料及其制备方法 Withdrawn CN106519538A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610882271.3A CN106519538A (zh) 2016-10-10 2016-10-10 一种汽车用阻尼可控的丁腈橡胶基磁流变弹性材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610882271.3A CN106519538A (zh) 2016-10-10 2016-10-10 一种汽车用阻尼可控的丁腈橡胶基磁流变弹性材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106519538A true CN106519538A (zh) 2017-03-22

Family

ID=58333086

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610882271.3A Withdrawn CN106519538A (zh) 2016-10-10 2016-10-10 一种汽车用阻尼可控的丁腈橡胶基磁流变弹性材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106519538A (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101948589A (zh) * 2010-09-21 2011-01-19 东南大学 粘弹性阻尼磁流变弹性体材料
CN104804250A (zh) * 2015-04-27 2015-07-29 安徽美祥实业有限公司 一种磁性减震橡胶制备工艺

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101948589A (zh) * 2010-09-21 2011-01-19 东南大学 粘弹性阻尼磁流变弹性体材料
CN104804250A (zh) * 2015-04-27 2015-07-29 安徽美祥实业有限公司 一种磁性减震橡胶制备工艺

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
姚棋 等: "反应增容型马来酸酐／丁腈橡胶接枝共聚物的制备", 《合肥橡胶工业》 *
揣成智 等: "软木纤维增强PP复合材料的研究", 《塑料科技》 *
杨建国: "新型纳米核壳颗粒电(磁)流变液的研究", 《大连理工硕士学位论文》 *
范艳层: "顺丁橡胶基磁流变弹性体的研制及其阻尼性能研究", 《中国科学技术大学博士学位论文》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105199416B (zh) 一种增强增韧聚烯烃基木塑复合材料
Chaudhary et al. Recycling rice hull ash: A filler material for polymeric composites?
KR101748142B1 (ko) 라텍스 조성물 및 그의 제조 방법, 및 복합 재료 및 도전성 성형체
CN103910816B (zh) 一种改进的环氧化反式异戊橡胶制备方法
CN104592450B (zh) 纳米粒子、马来酸酐复合接枝的聚烯烃弹性体及其制备
CN107337825B (zh) 一种减震橡胶的制备方法
CN109181040A (zh) 一种橡胶减震垫的制备方法
CN106543742A (zh) 一种抗老化性能优异的丁腈橡胶基磁流变弹性材料及其制备方法
Yu et al. Use of naturally small molecule as an intelligent interfacial modifier for strengthening and toughening silica-filled rubber composite
CN107501888A (zh) 一种高性能pc/abs合金材料及其制备方法
CN106519131A (zh) 一种具有尾气净化功能的丁腈橡胶基磁流变弹性材料及其制备方法
CN106519538A (zh) 一种汽车用阻尼可控的丁腈橡胶基磁流变弹性材料及其制备方法
CN104371265A (zh) 一种再生abs环保改性材料及其制备方法
Dong et al. Building blend from recycling acrylonitrile–butadiene–styrene and high impact-resistance polystyrene through dextro-glucose
CN106751226A (zh) 一种新型电缆桥架
CN106380864A (zh) 一种汽车用含木棉纤维的丁腈橡胶基磁流变弹性材料及其制备方法
CN106479192A (zh) 一种汽车用具有高阻燃性能的丁腈橡胶阻尼材料及其制备方法
CN106496909A (zh) 一种汽车用高耐油性的丁腈橡胶基磁流变弹性材料及其制备方法
CN106497083A (zh) 一种汽车用压电陶瓷/丁腈橡胶复合磁流变弹性材料及其制备方法
CN106519130A (zh) 一种复配改性粘土制备的丁腈橡胶基磁流变弹性材料及其制备方法
CN106380863A (zh) 一种电厂稻壳灰/丁腈橡胶复合磁流变弹性材料及其制备方法
CN106519129A (zh) 一种汽车用添加环氧化天然橡胶的共混型阻尼材料及其制备方法
CN102558874A (zh) 一种硅橡胶复合材料及提高力学性能的方法
CN106065097A (zh) 一种含细菌纤维素晶须的pva/xnbr复合材料
CN106519706A (zh) 一种汽车用含纳米空心粒子的丁腈橡胶复合阻尼材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20170322