CN108102375A - 一种阻尼硅材料及其制备方法 - Google Patents

一种阻尼硅材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108102375A
CN108102375A CN201711331723.XA CN201711331723A CN108102375A CN 108102375 A CN108102375 A CN 108102375A CN 201711331723 A CN201711331723 A CN 201711331723A CN 108102375 A CN108102375 A CN 108102375A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
damping
silicon
silicon materials
rubber
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.)
Pending
Application number
CN201711331723.XA
Other languages
English (en)
Inventor
段宇星
赵苗苗
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.)
Xi'an 623 Hi Tech Development Co
AVIC Aircraft Strength Research Institute
Original Assignee
Xi'an 623 Hi Tech Development Co
AVIC Aircraft Strength Research Institute
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 Xi'an 623 Hi Tech Development Co, AVIC Aircraft Strength Research Institute filed Critical Xi'an 623 Hi Tech Development Co
Priority to CN201711331723.XA priority Critical patent/CN108102375A/zh
Publication of CN108102375A publication Critical patent/CN108102375A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • C08K13/00—Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
    • C08K13/02—Organic and inorganic ingredients
    • 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
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/30—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • 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
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • 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
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/346—Clay
    • 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
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/36—Silica
    • 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
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/14—Peroxides
    • 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
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/54—Silicon-containing compounds
    • C08K5/541—Silicon-containing compounds containing oxygen
    • C08K5/5425—Silicon-containing compounds containing oxygen containing at least one C=C bond
    • 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
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/30—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • C08K2003/3009—Sulfides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及高分子材料技术领域，特别涉及一种阻尼硅材料及其制备方法；阻尼硅材料包括以下质量份原料：硅橡胶100份，气相法白炭黑20～100份，六甲基二硅氮烷2～4份，二苯基硅二醇1～5份，2,5‑二甲基‑2,5‑双(叔丁基过氧基)己烷1～2份，甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷1～3份，云母粉3～10份，蛭石粉1～5份，二硫化钼0.1～1份。本发明的阻尼硅材料以硅橡胶为阻尼材料基础材料，可以在‑50℃～150℃下正常使用；另外，材料不发生结晶与玻璃化，不会发生结构性损伤；进一步，通过加入二硫化钼调节材料的阻尼性能，极大地提升了硅橡胶材料的阻尼性能，使材料可以正常应用于隔振降噪领域，提升了硅材料隔振器的隔振性能。

Description

一种阻尼硅材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，特别涉及一种高性能的阻尼硅材料及其制备方法。
背景技术
阻尼橡胶材料是一种能量耗散材料，通常用于工程振动与噪声问题的治理。合理使用阻尼橡胶材料可以提高各类机械产品以及工程结构的抗振性与稳定性，延长工作寿命，提高产品的质量，也能有效地降低噪音与振动，防止其对环境的污染。
现有的阻尼橡胶材料通常以丁基橡胶或者丁腈橡胶为基体，辅以丁苯橡胶、氯丁橡胶等，并在此基础上添加一定的阻尼性助剂制备得到可供工程应用的阻尼橡胶材料。
然而，现有的阻尼材料由于受基础材料自身的特性因素影响，仅能在一定的温度环境下使用，且材料对温度的依赖性很强，材料的模量随温度变化很大，难以在更高要求的环境中使用。
发明内容
本发明的目的是提供了一种阻尼硅材料，以解决现有阻尼材料存在的至少一个问题。
本发明的技术方案是：
一种阻尼硅材料，包括以下质量份原料：
硅橡胶100份，气相法白炭黑20～100份，六甲基二硅氮烷2～4份，二苯基硅二醇1～5份，2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷1～2份，甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷1～3份，云母粉3～10份，蛭石粉1～5份，二硫化钼0.1～1份。
可选的，所述的阻尼硅材料包括以下质量份原料：
硅橡胶100份，气相法白炭黑20份，六甲基二硅氮烷2份，二苯基硅二醇1份，2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷1份，甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷1份，云母粉3份，蛭石粉1份，二硫化钼0.1份。
可选的，所述的阻尼硅材料包括以下质量份原料：
硅橡胶100份，气相法白炭黑80份，六甲基二硅氮烷4份，二苯基硅二醇2份，2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷1份，甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷2份，云母粉5份，蛭石粉2份，二硫化钼0.5份。
本发明还提供了一种用于上述任一项阻尼硅材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、按质量份称量各个原料的组份，控制每种原料组份的质量误差在预定范围以内；
步骤二、将各原料组份投入密炼机进行密炼，并控制密炼温度；
步骤三、将密炼完成后得到的混炼胶在开炼机上进行再次混炼，之后出片并冷置；
步骤四、将冷置后的混炼胶在开炼机上进行混炼，并添加2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷，之后出片并冷置。
可选的，在所述步骤一中，所述质量误差预定范围为5％。
可选的，在所述步骤二中，控制密炼温度在100℃以下。
可选的，所述步骤三和步骤四中的冷置时间均不低于24h。
发明效果：
本发明的阻尼硅材料，以硅橡胶为阻尼材料基础材料，可以在-50℃～150℃下正常使用；另外，材料不发生结晶与玻璃化，不会发生结构性损伤；进一步，通过加入二硫化钼调节材料的阻尼性能，极大地提升了硅橡胶材料的阻尼性能，使材料可以正常应用于隔振降噪领域，提升了硅材料隔振器的隔振性能。
具体实施方式
目前现有的阻尼材料基体材料一般为合成橡胶。普通合成橡胶为基体的阻尼材料使用温度必须在-30℃至0℃以上，而最高使用温度也不超过80℃。使用寿命一般也不超过5年。同时阻尼材料的温度依赖性很强：从最低使用温度至最高使用温度，材料的弹性模量变化了2～3个数量级。
本发明所使用的基体材料为低苯基至中苯基硅橡胶，创新地配合以硅烷化的并用二硫化钼-云母阻尼体系。保证了材料的最大结构损耗因子在0.7以上。材料的最低使用温度可达-100℃，最高使用温度则可以超过150℃，材料的正常使用温度在-50℃～150℃。材料的理论加速老化为17.6年，正常使用寿命在10年以上。材料对环境温度敏感性很小：在-40℃至60℃之间仅变化了不超过1个数量级。这些良好的材料特性保证其在宽温域范围内正常使用，不会发生破坏。保证了设备的工作正常与使用安全。
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
实施例1：
材料质量份配比：硅橡胶100；气相法白炭黑20；六甲基二硅氮烷2；二苯基硅二醇1；2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷1；甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷1；云母粉3；蛭石粉1；二硫化钼0.1。
实施例1的材料制备方法：
首先按比例称量各个材料组份，控制每种材料组份的质量误差在5％以内。首先将各材料组份投入密炼机进行密炼，温度控制在100℃以下。混炼完成后将混炼胶在开炼机上再次混炼然后出片并冷置24h。将混炼机在开炼机上混炼并加入2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷进行混炼，完成后出片，冷置24h。使用材料在平板硫化机上制备标准材料试样。
按照相关标准进行测试，测得材料的邵氏硬度为30HA，材料的最大损耗因子为0.75，拉伸强度为6MPa，拉断伸长率为420％。
实施例2：
材料质量份配比：硅橡胶100；气相法白炭黑80；六甲基二硅氮烷4；二苯基硅二醇2；2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷1；甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷2；云母粉5；蛭石粉2；二硫化钼0.5。
实施例2的材料制备方法：
首先按比例称量各个材料组份，控制每种材料组份的质量误差在5％以内。首先将各材料组份投入密炼机进行密炼，温度控制在100℃以下。混炼完成后将混炼胶在开炼机上再次混炼然后出片并冷置24h。将混炼机在开炼机上混炼并加入2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷进行混炼，完成后出片，冷置24h。使用材料在平板硫化机上制备标准材料试样。
按照相关标准进行测试，测得材料的邵氏硬度为70HA，材料的最大损耗因子为0.85，拉伸强度为10MPa，拉断伸长率为450％。
综上所述，本发明的高性能阻尼硅材料，按照GB/T 529以及GJB981的相关测定方法得到材料的结构损耗因子最大在0.7以上，拉伸强度达到6MPa以上，拉断伸长率在400％以上。
使用本材料制造GP-C12型橡胶隔振器应用于某型导航设备上，使其在工作时完全正常工作，具有良好的隔振性能，随机振动总均方根值从15Grms降为7Grms。同时设备在-50℃～120℃范围内均可正常工作，温度对产品的性能影响很小，性能变化率仅为8％。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种阻尼硅材料，其特征在于，包括以下质量份原料：
硅橡胶100份，气相法白炭黑20～100份，六甲基二硅氮烷2～4份，二苯基硅二醇1～5份，2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷1～2份，甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷1～3份，云母粉3～10份，蛭石粉1～5份，二硫化钼0.1～1份。
2.根据权利要求1所述的阻尼硅材料，其特征在于，包括以下质量份原料：
硅橡胶100份，气相法白炭黑20份，六甲基二硅氮烷2份，二苯基硅二醇1份，2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷1份，甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷1份，云母粉3份，蛭石粉1份，二硫化钼0.1份。
3.根据权利要求1所述的阻尼硅材料，其特征在于，包括以下质量份原料：
硅橡胶100份，气相法白炭黑80份，六甲基二硅氮烷4份，二苯基硅二醇2份，2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷1份，甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷2份，云母粉5份，蛭石粉2份，二硫化钼0.5份。
4.一种如权利要求1至3任一项所述的阻尼硅材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、按质量份称量各个原料的组份，控制每种原料组份的质量误差在预定范围以内；
步骤二、将各原料组份投入密炼机进行密炼，并控制密炼温度；
步骤三、将密炼完成后得到的混炼胶在开炼机上进行再次混炼，之后出片并冷置；
步骤四、将冷置后的混炼胶在开炼机上进行混炼，并添加2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷，之后出片并冷置。
5.根据权利要求4所述的高环境适应性的阻尼隔振硅材料制备方法，其特征在于，在所述步骤一中，所述质量误差预定范围为5％。
6.根据权利要求4所述的高环境适应性的阻尼隔振硅材料制备方法，其特征在于，在所述步骤二中，控制密炼温度在100℃以下。
7.根据权利要求4所述的高环境适应性的阻尼隔振硅材料制备方法，其特征在于，所述步骤三和步骤四中的冷置时间均不低于24h。
CN201711331723.XA 2017-12-13 2017-12-13 一种阻尼硅材料及其制备方法 Pending CN108102375A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711331723.XA CN108102375A (zh) 2017-12-13 2017-12-13 一种阻尼硅材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711331723.XA CN108102375A (zh) 2017-12-13 2017-12-13 一种阻尼硅材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108102375A true CN108102375A (zh) 2018-06-01

Family

ID=62215823

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711331723.XA Pending CN108102375A (zh) 2017-12-13 2017-12-13 一种阻尼硅材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108102375A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109294470A (zh) * 2018-10-11 2019-02-01 中国飞机强度研究所 一种减振降噪约束阻尼板制造方法及减振降噪约束阻尼板
CN110982276A (zh) * 2019-12-23 2020-04-10 成都硅宝科技股份有限公司 一种低动静刚度比硅橡胶减振垫及其制备方法
CN111363357A (zh) * 2019-12-27 2020-07-03 长沙新材料产业研究院有限公司 一种高阻尼硅橡胶复合材料及其制备方法
CN111628016A (zh) * 2020-07-16 2020-09-04 北京诺飞新能源科技有限责任公司 一种光伏发电用硅材料及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1693350A (zh) * 2004-05-09 2005-11-09 张�诚 一种聚合物基阻尼材料
CN103819758A (zh) * 2014-02-26 2014-05-28 秦荣勤 阻燃耐火橡胶组合物、制备方法及耐火阻燃橡胶包带
CN104725861A (zh) * 2014-12-17 2015-06-24 苏州锦腾电子科技有限公司 高阻尼高耐磨硅橡胶及其制备方法
CN105778519A (zh) * 2016-04-15 2016-07-20 广州市白云化工实业有限公司 高阻尼型高温硫化硅橡胶及其制备方法和应用
CN106675036A (zh) * 2016-12-14 2017-05-17 东至绿洲环保化工有限公司 一种高阻尼抗机械损伤的硅橡胶
CN106810879A (zh) * 2016-12-16 2017-06-09 吴中区穹窿山福顺生物技术研究所 一种电缆用高阻尼阻燃硅橡胶及其制备方法
CN106893325A (zh) * 2017-03-14 2017-06-27 深圳市沃尔核材股份有限公司 一种耐高温抗压变的耐火阻燃隔热材料、制备方法及应用

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1693350A (zh) * 2004-05-09 2005-11-09 张�诚 一种聚合物基阻尼材料
CN103819758A (zh) * 2014-02-26 2014-05-28 秦荣勤 阻燃耐火橡胶组合物、制备方法及耐火阻燃橡胶包带
CN104725861A (zh) * 2014-12-17 2015-06-24 苏州锦腾电子科技有限公司 高阻尼高耐磨硅橡胶及其制备方法
CN105778519A (zh) * 2016-04-15 2016-07-20 广州市白云化工实业有限公司 高阻尼型高温硫化硅橡胶及其制备方法和应用
CN106675036A (zh) * 2016-12-14 2017-05-17 东至绿洲环保化工有限公司 一种高阻尼抗机械损伤的硅橡胶
CN106810879A (zh) * 2016-12-16 2017-06-09 吴中区穹窿山福顺生物技术研究所 一种电缆用高阻尼阻燃硅橡胶及其制备方法
CN106893325A (zh) * 2017-03-14 2017-06-27 深圳市沃尔核材股份有限公司 一种耐高温抗压变的耐火阻燃隔热材料、制备方法及应用

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109294470A (zh) * 2018-10-11 2019-02-01 中国飞机强度研究所 一种减振降噪约束阻尼板制造方法及减振降噪约束阻尼板
CN110982276A (zh) * 2019-12-23 2020-04-10 成都硅宝科技股份有限公司 一种低动静刚度比硅橡胶减振垫及其制备方法
CN111363357A (zh) * 2019-12-27 2020-07-03 长沙新材料产业研究院有限公司 一种高阻尼硅橡胶复合材料及其制备方法
CN111363357B (zh) * 2019-12-27 2022-05-27 长沙新材料产业研究院有限公司 一种高阻尼硅橡胶复合材料及其制备方法
CN111628016A (zh) * 2020-07-16 2020-09-04 北京诺飞新能源科技有限责任公司 一种光伏发电用硅材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108102375A (zh) 一种阻尼硅材料及其制备方法
CN111680436B (zh) 基于主载荷模式的缺口件疲劳寿命预测方法及预测装置
Ghoreishy et al. Modeling the hyperviscoelastic behavior of a tire tread compound reinforced by silica and carbon black
JP5620510B2 (ja) クロロプレンゴム組成物及びその加硫物並びに成形体
TWI662080B (zh) 高衰減組合物、制震阻尼器及免震支撐體
CN109280391A (zh) 一种耐高低温、高强度硅胶混炼胶及其制备方法
Mohamad et al. Epoxidized natural rubber–alumina nanoparticle composites: optimization of mixer parameters via response surface methodology
Sýkora et al. Rubber composite materials with the effects of electromagnetic shielding
CN107043495A (zh) 一种阻尼减震降噪材料及其制备方法和用途
EP2944672B1 (en) Rubber composition for anti-vibration rubber
CN102936377B (zh) 一种宽温域高阻尼三元乙丙橡胶的制备方法
CN108047747A (zh) 一种高环境适应性的阻尼隔振材料及制备方法
CN111040263A (zh) 一种橡胶减震垫材料及其制备方法
CN101581719B (zh) 一种硫化仪检定用氟橡胶混炼胶标准物质及其制备方法
CN107880560A (zh) 耐磨型传输带覆盖胶及其制备工艺
CN110348167B (zh) 一种测定金属细节疲劳额定强度截止值DFRcutoff的概率模型方法
CN104006101B (zh) 含二炼废渣的摩擦材料及其制备方法
CN113190962B (zh) 一种基于累积耗散能相对变化率平稳值的沥青混合料疲劳寿命预测方法
Li et al. Long term creep assessment of room-temperature cured epoxy adhesive by time-stress superposition and fractional rheological model
CN109704709A (zh) 一种提高建筑石膏防水性的方法
CN105348771A (zh) 智慧能源用耐矿物油耐燃料油耐高温电缆护套橡皮及其制备方法
CN116013444B (zh) 环氧沥青混合料施工温度计算方法、电子设备及存储介质
Zajac et al. The effect of used fillers on the strength characteristics of polymer concrete test bodies
JP2015038169A (ja) 免震構造体用ゴム組成物および免震構造体用ゴム
CN108586890A (zh) 一种阻燃抗老化新能源汽车用线缆材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180601

RJ01 Rejection of invention patent application after publication