CN106977781A - 一种节能高阻尼材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种节能高阻尼材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一、将碳纤维加入到丙酮溶液中，搅拌并加入固化剂，待固化剂完全溶解后，加入单体甲基丙烯酸丁酯和二甲苯，得到混合物一；步骤二、将氯化丁基橡胶和丁腈橡胶进行混炼，得到混合物二；步骤三、向混合物二中依次加入氧化锌、促进剂、硬脂酸和抗氧化剂配炼，得到混合物三；步骤四、将混合物三加入到经过干燥处理的炭黑和硫磺中进行混炼，得到混合物四；步骤五、将混合物一和混合物四混合浇注到涂有脱模剂的模具中，真空排除溶剂，取出模具在常温下放置，再进行梯度升温，保温2‑3h，取出模具，冷却至常温即可。本发明添加的碳纤维可以提高支出阻尼材料的质量，并且节能减排。
Description
技术领域
本发明属于复合材料的制备技术领域，具体涉及一种节能高阻尼材料的制备方法。
背景技术
随着现代化工业的发展，在机械和仪器的使用过程中，必然会产生振动、噪音以及疲劳等问题。这些问题会使设备的性能降低，破坏设备运行的稳定性和可靠性，，严重时可能会引起安全事故，造成人员财产的损失，并且还会污染环境，危害人体的身心健康。所以，减振降噪可以有效的减少事故的发生，延长设备的使用寿命。消除振动噪音等负面效果，主要是通过减少振动噪音的产生和使用阻尼材料来解决。
组你材料是一种可将外来的机械振动转换成热能的功能材料。与金属阻尼材料和无机阻尼材料相比，高分子阻尼材料具有阻尼性能好、比重轻、强度高、韧性好、易于加工成型和成本低等优点。
随着应用范围的扩大，人们对高分子阻尼材料不但要求具有较高的阻尼特性，还提出了高模量的需求。研究和开发高模量、高阻尼性能高分子复合材料已成为解决复杂环境使用的特殊铸件的必有思路。因此，需要一种更好的高阻尼材料的制备方法来改善现有技术中的不足。
发明内容
本发明的目的是提供一种节能高阻尼材料的制备方法，本发明添加的碳纤维可以提高支出阻尼材料的质量，并且节能减排。
本发明提供了如下的技术方案：
一种节能高阻尼材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将碳纤维加入到丙酮溶液中，搅拌20-40min，再加入固化剂，待固化剂完全溶解后，加入单体甲基丙烯酸丁酯和二甲苯，在100-140℃下反应5-8h，得到混合物一；
步骤二、将氯化丁基橡胶和丁腈橡胶进行混炼，温度为400-800℃，得到混合物二；
步骤三、向混合物二中依次加入氧化锌、促进剂、硬脂酸和抗氧化剂，在70-80℃下配炼3-5h，得到混合物三；
步骤四、将混合物三加入到经过干燥处理的炭黑和硫磺中进行混炼，温度为50-60℃，混炼时间不少于2h，得到混合物四；
步骤五、将混合物一和混合物四混合浇注到涂有脱模剂的模具中，真空排除溶剂，取出模具在常温下放置2-4h后，进行梯度升温，3-8h内升至120℃，保温2-3h；
步骤六、最后取出模具，冷却至常温，即可。
优选的，所述高阻尼材料包括以下重量份的原料：碳纤维20-30份、丙酮溶液10-14份、固化剂12-22份、单体甲基丙烯酸丁酯13-18份、二甲苯8-14份、氯化丁基橡胶5-8份、丁腈橡胶8-10份、氧化锌12-15份、促进剂11-16份、硬脂酸10-13份、抗氧化剂9-15份、炭黑14-19份和硫磺12-18份。
优选的，所述步骤一中的固化剂为间苯二铵，该材料成本低廉，制备简单，有利于降低制备成本。
优选的，所述步骤一加热过程中加入5-10ml消泡剂，有利于加快反应步骤，降低反应的剧烈程度，从而提高反应的安全性。
优选的，所述步骤四炭黑为N330或N660，该材料有利于增强材料的高阻尼特性。
优选的，所述步骤四炭黑至于烘箱中进行干燥，干燥温度为100-140℃，干燥10-15min即可，该步骤使得干燥更为充分，提高材料的质量。
优选的，所述步骤五真空排除溶剂时间为15-20min，使得溶剂排除更为充分。
优选的，所述步骤六的材料成品经过滚压至表面平整为止，提高材料成品的质量。
本发明的有益效果是：
本发明采用浇注成型，且固化收缩率小，可适用于一些结构复杂、性能要求高的模件，其制备方法简单，工艺流程短，适合工业化大批量生产，其制备成本低廉，材料来源广泛，制备过程中不会产生二次污染。
本发明添加的碳纤维可以提高支出阻尼材料的质量，延长材料的使用寿命，使其达到更高的使用价值，从而体现其节能的特点。并且该发明制备的方法均采用较为科学的仪器与操作步骤，使得制备过程更为安全、周密，保障生产的高效和安全，而且节能减排。
具体实施方式
实施例1
一种节能高阻尼材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将碳纤维加入到丙酮溶液中，搅拌40min，再加入固化剂，待固化剂完全溶解后，加入单体甲基丙烯酸丁酯和二甲苯，在140℃下反应8h，得到混合物一；
步骤二、将氯化丁基橡胶和丁腈橡胶进行混炼，温度为800℃，得到混合物二；
步骤三、向混合物二中依次加入氧化锌、促进剂、硬脂酸和抗氧化剂，在80℃下配炼5h，得到混合物三；
步骤四、将混合物三加入到经过干燥处理的炭黑和硫磺中进行混炼，温度为60℃，混炼时间不少于2h，得到混合物四；
步骤五、将混合物一和混合物四混合浇注到涂有脱模剂的模具中，真空排除溶剂，取出模具在常温下放置4h后，进行梯度升温，8h内升至120℃，保温3h；
步骤六、最后取出模具，冷却至常温，即可。
高阻尼材料包括以下重量份的原料：碳纤维30份、丙酮溶液14份、固化剂22份、单体甲基丙烯酸丁酯18份、二甲苯14份、氯化丁基橡胶8份、丁腈橡胶10份、氧化锌15份、促进剂16份、硬脂酸13份、抗氧化剂15份、炭黑19份和硫磺18份。
步骤一中的固化剂为间苯二铵，该材料成本低廉，制备简单，有利于降低制备成本。
步骤一加热过程中加入10ml消泡剂，有利于加快反应步骤，降低反应的剧烈程度，从而提高反应的安全性。
步骤四炭黑为N660，该材料有利于增强材料的高阻尼特性。
步骤四炭黑至于烘箱中进行干燥，干燥温度为140℃，干燥15min即可，该步骤使得干燥更为充分，提高材料的质量。
步骤五真空排除溶剂时间为20min，使得溶剂排除更为充分。
步骤六的材料成品经过滚压至表面平整为止，提高材料成品的质量。
实施例2
一种节能高阻尼材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将碳纤维加入到丙酮溶液中，搅拌40min，再加入固化剂，待固化剂完全溶解后，加入单体甲基丙烯酸丁酯和二甲苯，在100℃下反应8h，得到混合物一；
步骤二、将氯化丁基橡胶和丁腈橡胶进行混炼，温度为400℃，得到混合物二；
步骤三、向混合物二中依次加入氧化锌、促进剂、硬脂酸和抗氧化剂，在80℃下配炼3h，得到混合物三；
步骤四、将混合物三加入到经过干燥处理的炭黑和硫磺中进行混炼，温度为60℃，混炼时间不少于2h，得到混合物四；
步骤五、将混合物一和混合物四混合浇注到涂有脱模剂的模具中，真空排除溶剂，取出模具在常温下放置2h后，进行梯度升温，8h内升至120℃，保温2h；
步骤六、最后取出模具，冷却至常温，即可。
高阻尼材料包括以下重量份的原料：碳纤维30份、丙酮溶液10份、固化剂22份、单体甲基丙烯酸丁酯13份、二甲苯14份、氯化丁基橡胶5份、丁腈橡胶10份、氧化锌12份、促进剂16份、硬脂酸10份、抗氧化剂15份、炭黑14份和硫磺18份。
步骤一中的固化剂为间苯二铵，该材料成本低廉，制备简单，有利于降低制备成本。
步骤一加热过程中加入5ml消泡剂，有利于加快反应步骤，降低反应的剧烈程度，从而提高反应的安全性。
步骤四炭黑为N330，该材料有利于增强材料的高阻尼特性。
步骤四炭黑至于烘箱中进行干燥，干燥温度为140℃，干燥10min即可，该步骤使得干燥更为充分，提高材料的质量。
步骤五真空排除溶剂时间为20min，使得溶剂排除更为充分。
步骤六的材料成品经过滚压至表面平整为止，提高材料成品的质量。
实施例3
一种节能高阻尼材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将碳纤维加入到丙酮溶液中，搅拌20min，再加入固化剂，待固化剂完全溶解后，加入单体甲基丙烯酸丁酯和二甲苯，在100℃下反应5h，得到混合物一；
步骤二、将氯化丁基橡胶和丁腈橡胶进行混炼，温度为400℃，得到混合物二；
步骤三、向混合物二中依次加入氧化锌、促进剂、硬脂酸和抗氧化剂，在70℃下配炼3h，得到混合物三；
步骤四、将混合物三加入到经过干燥处理的炭黑和硫磺中进行混炼，温度为50℃，混炼时间不少于2h，得到混合物四；
步骤五、将混合物一和混合物四混合浇注到涂有脱模剂的模具中，真空排除溶剂，取出模具在常温下放置2h后，进行梯度升温，3h内升至120℃，保温2h；
步骤六、最后取出模具，冷却至常温，即可。
高阻尼材料包括以下重量份的原料：碳纤维20份、丙酮溶液10份、固化剂12份、单体甲基丙烯酸丁酯13份、二甲苯8份、氯化丁基橡胶5份、丁腈橡胶8份、氧化锌12份、促进剂11份、硬脂酸10份、抗氧化剂9份、炭黑14份和硫磺12份。
步骤一中的固化剂为间苯二铵，该材料成本低廉，制备简单，有利于降低制备成本。
步骤一加热过程中加入5ml消泡剂，有利于加快反应步骤，降低反应的剧烈程度，从而提高反应的安全性。
步骤四炭黑为N330，该材料有利于增强材料的高阻尼特性。
步骤四炭黑至于烘箱中进行干燥，干燥温度为100℃，干燥10min即可，该步骤使得干燥更为充分，提高材料的质量。
步骤五真空排除溶剂时间为15min，使得溶剂排除更为充分。
步骤六的材料成品经过滚压至表面平整为止，提高材料成品的质量。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种节能高阻尼材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将碳纤维加入到丙酮溶液中，搅拌20-40min，再加入固化剂，待固化剂完全溶解后，加入单体甲基丙烯酸丁酯和二甲苯，在100-140℃下反应5-8h，得到混合物一；
步骤二、将氯化丁基橡胶和丁腈橡胶进行混炼，温度为400-800℃，得到混合物二；
步骤三、向混合物二中依次加入氧化锌、促进剂、硬脂酸和抗氧化剂，在70-80℃下配炼3-5h，得到混合物三；
步骤四、将混合物三加入到经过干燥处理的炭黑和硫磺中进行混炼，温度为50-60℃，混炼时间不少于2h，得到混合物四；
步骤五、将混合物一和混合物四混合浇注到涂有脱模剂的模具中，真空排除溶剂，取出模具在常温下放置2-4h后，进行梯度升温，3-8h内升至120℃，保温2-3h；
步骤六、最后取出模具，冷却至常温，即可。
2.根据权利要求1所述的一种节能高阻尼材料的制备方法，其特征在于，所述高阻尼材料包括以下重量份的原料：碳纤维20-30份、丙酮溶液10-14份、固化剂12-22份、单体甲基丙烯酸丁酯13-18份、二甲苯8-14份、氯化丁基橡胶5-8份、丁腈橡胶8-10份、氧化锌12-15份、促进剂11-16份、硬脂酸10-13份、抗氧化剂9-15份、炭黑14-19份和硫磺12-18份。
3.根据权利要求1所述的一种节能高阻尼材料的制备方法，其特征在于，所述步骤一中的固化剂为间苯二铵。
4.根据权利要求1所述的一种节能高阻尼材料的制备方法，其特征在于，所述步骤一加热过程中加入5-10ml消泡剂。
5.根据权利要求1所述的一种节能高阻尼材料的制备方法，其特征在于，所述步骤四炭黑为N330或N660。
6.根据权利要求1所述的一种节能高阻尼材料的制备方法，其特征在于，所述步骤四炭黑至于烘箱中进行干燥，干燥温度为100-140℃，干燥10-15min即可。
7.根据权利要求1所述的一种节能高阻尼材料的制备方法，其特征在于，所述步骤五真空排除溶剂时间为15-20min。
8.根据权利要求1所述的一种节能高阻尼材料的制备方法，其特征在于，所述步骤六的材料成品经过滚压至表面平整为止。
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