CN109384977A - 一种具有吸音功能的橡胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有吸音功能的橡胶，包括以下重量份数配比的原料：丁腈橡胶123‑145份、酚醛树脂29‑38份、氯化亚锡2‑4份、N，N‘‑间苯撑双马来酰亚胺1‑3份、甲基丙烯酸锌2‑5份、N‑叔丁基‑2‑苯骈噻唑次磺酰胺2‑4份、偶氮二甲酰胺7‑9份、纳米二硫化钼2‑4份、海泡石纤维18‑22份、空心玻璃微珠20‑23份、四针状氧化锌晶须10‑15份、玻璃纤维22‑25份、阿拉伯胶4‑8份和碳酸氢钠7‑10份，该具有吸音功能的橡胶具有出色的吸音性能。

Description

一种具有吸音功能的橡胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种具有吸音功能的橡胶及其制备方法。

背景技术

声音进入多孔材料或引起可弯曲变形的板振动后，声能转化为热能的效应。声波在空气中传播与空气质点因振动摩擦使声能转化为热能，引起的声波随传播距离增加逐渐衰减的现象，称为空气吸收；当声波入射多孔吸声材料时，由于空气的粘滞阻力，空气与孔壁的振动摩擦，使相当一部分声能转化成热能而被吸收，称为材料吸声。

在目前噪音较大的地方常常需要使用到吸音材料，以防止噪音传播而影响到居民，本领域的技术人员希望研发出一种吸音性能更好的材料。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种具有色的吸音性能的具有吸音功能的橡胶及其制备方法。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种具有吸音功能的橡胶，包括以下重量份数配比的原料：丁腈橡胶123-145份、酚醛树脂29-38份、氯化亚锡2-4份、N，N‘-间苯撑双马来酰亚胺1-3份、甲基丙烯酸锌2-5份、N-叔丁基-2-苯骈噻唑次磺酰胺2-4份、偶氮二甲酰胺7-9份、纳米二硫化钼2-4份、海泡石纤维18-22份、空心玻璃微珠20-23份、四针状氧化锌晶须10-15份、玻璃纤维22-25份、阿拉伯胶4-8份和碳酸氢钠7-10份。

进一步的，包括以下重量份数配比的原料：丁腈橡胶123份、酚醛树脂29份、氯化亚锡2份、N，N‘-间苯撑双马来酰亚胺1份、甲基丙烯酸锌2份、N-叔丁基-2-苯骈噻唑次磺酰胺2份、偶氮二甲酰胺7份、纳米二硫化钼2份、海泡石纤维18份、空心玻璃微珠20份、四针状氧化锌晶须10份、玻璃纤维22份、阿拉伯胶4份和碳酸氢钠7份。

进一步的，包括以下重量份数配比的原料：丁腈橡胶145份、酚醛树脂38份、氯化亚锡4份、N，N‘-间苯撑双马来酰亚胺3份、甲基丙烯酸锌5份、N-叔丁基-2-苯骈噻唑次磺酰胺4份、偶氮二甲酰胺9份、纳米二硫化钼4份、海泡石纤维22份、空心玻璃微珠23份、四针状氧化锌晶须15份、玻璃纤维25份、阿拉伯胶8份和碳酸氢钠10份。

进一步的，包括以下重量份数配比的原料：丁腈橡胶135份、酚醛树脂35份、氯化亚锡3份、N，N‘-间苯撑双马来酰亚胺2份、甲基丙烯酸锌4份、N-叔丁基-2-苯骈噻唑次磺酰胺3份、偶氮二甲酰胺8份、纳米二硫化钼3份、海泡石纤维20份、空心玻璃微珠22份、四针状氧化锌晶须14份、玻璃纤维24份、阿拉伯胶6份和碳酸氢钠8份。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种具有吸音功能的橡胶的制备方法，包括以下步骤：

1)将丁腈橡胶123-145份和酚醛树脂29-38份一起倒入到粉碎机中进行粉碎处理，粉碎目数为325-400目，制得混合粉末，备用；

2)将氯化亚锡2-4份、N，N‘-间苯撑双马来酰亚胺1-3份、甲基丙烯酸锌2-5份、N-叔丁基-2-苯骈噻唑次磺酰胺2-4份、偶氮二甲酰胺7-9份、纳米二硫化钼2-4份、海泡石纤维18-22份、空心玻璃微珠20-23份、四针状氧化锌晶须10-15份、玻璃纤维22-25份、阿拉伯胶4-8份、碳酸氢钠7-10份和步骤1)制得的混合粉末一起倒入到搅拌罐中进行搅拌处理，其中，搅拌处理的搅拌速度为60-80r/min，搅拌时间为60-120min，搅拌处理时，搅拌罐内的温度保持为10-15℃，制得混合搅拌物；

3)将步骤2)制得的混合搅拌物倒入到螺杆挤出机中进行挤出处理，将熔融物料挤入到模具中，其中，挤出处理的料筒温度分别为：料斗部100-120℃，料筒前部120-130℃，模头温度145-155℃，模具温度170-180℃，冷却，脱模，即得橡胶。

本发明的有益效果是：通过采用了发泡的结构，内部形成纵横交错的吸音气泡，配合海泡石纤维、玻璃纤维和空心玻璃微珠，在保证橡胶具有的力学性能的基础上，显著提升了橡胶体系的吸音能力。

以下是具有吸音功能的橡胶的原料的特点或作用：

丁腈橡胶：是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的，丁腈橡胶主要采用低温乳液聚合法生产，耐油性极好，耐磨性较高，耐热性较好，粘接力强。

酚醛树脂：最重要的特征就是耐高温性，即使在非常高的温度下，也能保持其结构的整体性和尺寸的稳定性，与丁腈橡胶复配可以起到协同性的作用，可以有效的提升整体的抗冲击性和韧性。

氯化亚锡：与丁腈橡胶和酚醛树脂复配具有协同性的作用，促进酚醛树脂对丁腈橡胶的硫化。固化过程中橡胶分子贯穿于酚醛树脂的网络当中，形成典型的互穿网络结构，获得良好的韧性。

N，N‘-间苯撑双马来酰亚胺：为多功能橡胶助剂，在橡胶加工过程中既可作硫化剂，也可作过氧化物体系的助硫化剂，还可以作为防焦剂和增粘剂，既适用于通用橡胶，也适用于特种橡胶和橡塑并用体系。作为丁腈橡胶的辅助硫化剂，能显著改善交联性能，提高耐热性。

甲基丙烯酸锌：是橡胶助硫化剂和耐热填加剂，具有耐酸、碱、耐油、耐腐蚀、耐高温的性能，与橡胶体结合可获得盐性交联键，提高硫化胶的强度，改善高低温性能。此外，还能提高弹性，增加抗撕拉性能，降低白碳黑，补强胶料的压缩永变性。

N-叔丁基-2-苯骈噻唑次磺酰胺：后效性硫化促进剂。具抗焦性能优良、硫化时间短、定伸强度高，能提高合成胶的使用比例。

偶氮二甲酰胺：是一种在工业中常用到的发泡剂，可用于瑜伽垫、橡胶鞋底等生产，以增加产品的弹性。

纳米二硫化钼：黑色固体粉末，有金属光泽，主要功能是低温时减摩，高温时增摩。由于二硫化钼的摩擦系数低，摩擦设备间产生的摩擦阻力小，可以节约电力消耗。

海泡石纤维：比表面积高、孔隙率大，具有较好的吸附，脱色、热稳定、抗腐蚀、抗辐射、隔热绝缘、抗摩擦和隔音的功能。

空心玻璃微珠：具有明显的减轻重量和隔音保温效果，使制品具有很好的抗龟裂性能和再加工性能。

四针状氧化锌晶须：拥有特殊的立体四针状结构，使其在具有完全各向同性的增强、改性作用，保证了材料和制品在力学性能、尺寸均匀性、热收缩、热变形和其它使用性能等方面的各向同性，作为补强剂。

玻璃纤维：不燃，抗腐，隔热、隔音性好，抗拉强度高，电绝缘性好。作为功能性填料。

阿拉伯胶：来源于豆科的金合欢树属的树干渗出物，因此也称金合欢胶。阿拉伯胶遇到碳酸氢钠和水后，让水分子的表面张力更易被突破，以惊人的速度释放更多的二氧化碳，作为发泡增效剂。

碳酸氢钠：是一种工业用化学品，固体50℃以上开始逐渐分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，270℃时完全分解。作为发泡剂。

具体实施方式

下面对本发明的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，对于本领域的技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些实施例获得其他的实施方式。

实施例1：

一种具有吸音功能的橡胶，包括以下重量份数配比的原料：丁腈橡胶123份、酚醛树脂29份、氯化亚锡2份、N，N‘-间苯撑双马来酰亚胺1份、甲基丙烯酸锌2份、N-叔丁基-2-苯骈噻唑次磺酰胺2份、偶氮二甲酰胺7份、纳米二硫化钼2份、海泡石纤维18份、空心玻璃微珠20份、四针状氧化锌晶须10份、玻璃纤维22份、阿拉伯胶4份和碳酸氢钠7份。

一种具有吸音功能的橡胶的制备方法包括以下步骤：

1)将丁腈橡胶123份和酚醛树脂29份一起倒入到粉碎机中进行粉碎处理，粉碎目数为325目，制得混合粉末，备用；

2)将氯化亚锡2份、N，N‘-间苯撑双马来酰亚胺1份、甲基丙烯酸锌2份、N-叔丁基-2-苯骈噻唑次磺酰胺2份、偶氮二甲酰胺7份、纳米二硫化钼2份、海泡石纤维18份、空心玻璃微珠20份、四针状氧化锌晶须10份、玻璃纤维22份、阿拉伯胶4份、碳酸氢钠7份和步骤1)制得的混合粉末一起倒入到搅拌罐中进行搅拌处理，其中，搅拌处理的搅拌速度为60r/min，搅拌时间为60min，搅拌处理时，搅拌罐内的温度保持为10℃，制得混合搅拌物；

3)将步骤2)制得的混合搅拌物倒入到螺杆挤出机中进行挤出处理，将熔融物料挤入到模具中，其中，挤出处理的料筒温度分别为：料斗部100℃，料筒前部120℃，模头温度145℃，模具温度170℃，冷却，脱模，即得橡胶。

实施例2：

一种具有吸音功能的橡胶，包括以下重量份数配比的原料：丁腈橡胶145份、酚醛树脂38份、氯化亚锡4份、N，N‘-间苯撑双马来酰亚胺3份、甲基丙烯酸锌5份、N-叔丁基-2-苯骈噻唑次磺酰胺4份、偶氮二甲酰胺9份、纳米二硫化钼4份、海泡石纤维22份、空心玻璃微珠23份、四针状氧化锌晶须15份、玻璃纤维25份、阿拉伯胶8份和碳酸氢钠10份。

一种具有吸音功能的橡胶的制备方法，包括以下步骤：

1)将丁腈橡胶145份和酚醛树脂38份一起倒入到粉碎机中进行粉碎处理，粉碎目数为400目，制得混合粉末，备用；

2)将氯化亚锡4份、N，N‘-间苯撑双马来酰亚胺3份、甲基丙烯酸锌5份、N-叔丁基-2-苯骈噻唑次磺酰胺4份、偶氮二甲酰胺9份、纳米二硫化钼4份、海泡石纤维22份、空心玻璃微珠23份、四针状氧化锌晶须15份、玻璃纤维25份、阿拉伯胶8份、碳酸氢钠10份和步骤1)制得的混合粉末一起倒入到搅拌罐中进行搅拌处理，其中，搅拌处理的搅拌速度为80r/min，搅拌时间为120min，搅拌处理时，搅拌罐内的温度保持为15℃，制得混合搅拌物；

3)将步骤2)制得的混合搅拌物倒入到螺杆挤出机中进行挤出处理，将熔融物料挤入到模具中，其中，挤出处理的料筒温度分别为：料斗部120℃，料筒前部130℃，模头温度155℃，模具温度180℃，冷却，脱模，即得橡胶。

实施例3：

一种具有吸音功能的橡胶，包括以下重量份数配比的原料：丁腈橡胶135份、酚醛树脂35份、氯化亚锡3份、N，N‘-间苯撑双马来酰亚胺2份、甲基丙烯酸锌4份、N-叔丁基-2-苯骈噻唑次磺酰胺3份、偶氮二甲酰胺8份、纳米二硫化钼3份、海泡石纤维20份、空心玻璃微珠22份、四针状氧化锌晶须14份、玻璃纤维24份、阿拉伯胶6份和碳酸氢钠8份。

一种具有吸音功能的橡胶的制备方法，包括以下步骤：

1)将丁腈橡胶135份和酚醛树脂35份一起倒入到粉碎机中进行粉碎处理，粉碎目数为400目，制得混合粉末，备用；

2)将氯化亚锡3份、N，N‘-间苯撑双马来酰亚胺2份、甲基丙烯酸锌4份、N-叔丁基-2-苯骈噻唑次磺酰胺3份、偶氮二甲酰胺8份、纳米二硫化钼3份、海泡石纤维20份、空心玻璃微珠22份、四针状氧化锌晶须14份、玻璃纤维24份、阿拉伯胶6份、碳酸氢钠8份和步骤1)制得的混合粉末一起倒入到搅拌罐中进行搅拌处理，其中，搅拌处理的搅拌速度为70r/min，搅拌时间为90min，搅拌处理时，搅拌罐内的温度保持为13℃，制得混合搅拌物；

3)将步骤2)制得的混合搅拌物倒入到螺杆挤出机中进行挤出处理，将熔融物料挤入到模具中，其中，挤出处理的料筒温度分别为：料斗部110℃，料筒前部125℃，模头温度150℃，模具温度175℃，冷却，脱模，即得橡胶。

实验例：

为了验证本发明所制得材料的吸音性能，对实施例1-3制得的材料进行ISO 354吸音测试，具体结果见下表：

从结果可以看出，本发明制备的橡胶具有良好的吸音性能。

本发明的有益效果是：通过采用了发泡的结构，内部形成纵横交错的吸音气泡，配合海泡石纤维、玻璃纤维和空心玻璃微珠，在保证橡胶具有的力学性能的基础上，显著提升了橡胶体系的吸音能力。

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，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种具有吸音功能的橡胶，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：丁腈橡胶123-145份、酚醛树脂29-38份、氯化亚锡2-4份、N，N‘-间苯撑双马来酰亚胺1-3份、甲基丙烯酸锌2-5份、N-叔丁基-2-苯骈噻唑次磺酰胺2-4份、偶氮二甲酰胺7-9份、纳米二硫化钼2-4份、海泡石纤维18-22份、空心玻璃微珠20-23份、四针状氧化锌晶须10-15份、玻璃纤维22-25份、阿拉伯胶4-8份和碳酸氢钠7-10份。

2.如权利要求1所述的一种具有吸音功能的橡胶，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：丁腈橡胶123份、酚醛树脂29份、氯化亚锡2份、N，N‘-间苯撑双马来酰亚胺1份、甲基丙烯酸锌2份、N-叔丁基-2-苯骈噻唑次磺酰胺2份、偶氮二甲酰胺7份、纳米二硫化钼2份、海泡石纤维18份、空心玻璃微珠20份、四针状氧化锌晶须10份、玻璃纤维22份、阿拉伯胶4份和碳酸氢钠7份。

3.如权利要求1所述的一种具有吸音功能的橡胶，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：丁腈橡胶145份、酚醛树脂38份、氯化亚锡4份、N，N‘-间苯撑双马来酰亚胺3份、甲基丙烯酸锌5份、N-叔丁基-2-苯骈噻唑次磺酰胺4份、偶氮二甲酰胺9份、纳米二硫化钼4份、海泡石纤维22份、空心玻璃微珠23份、四针状氧化锌晶须15份、玻璃纤维25份、阿拉伯胶8份和碳酸氢钠10份。

4.如权利要求1所述的一种具有吸音功能的橡胶，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：丁腈橡胶135份、酚醛树脂35份、氯化亚锡3份、N，N‘-间苯撑双马来酰亚胺2份、甲基丙烯酸锌4份、N-叔丁基-2-苯骈噻唑次磺酰胺3份、偶氮二甲酰胺8份、纳米二硫化钼3份、海泡石纤维20份、空心玻璃微珠22份、四针状氧化锌晶须14份、玻璃纤维24份、阿拉伯胶6份和碳酸氢钠8份。

5.一种具有吸音功能的橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将丁腈橡胶123-145份和酚醛树脂29-38份一起倒入到粉碎机中进行粉碎处理，粉碎目数为325-400目，制得混合粉末，备用；

2)将氯化亚锡2-4份、N，N‘-间苯撑双马来酰亚胺1-3份、甲基丙烯酸锌2-5份、N-叔丁基-2-苯骈噻唑次磺酰胺2-4份、偶氮二甲酰胺7-9份、纳米二硫化钼2-4份、海泡石纤维18-22份、空心玻璃微珠20-23份、四针状氧化锌晶须10-15份、玻璃纤维22-25份、阿拉伯胶4-8份、碳酸氢钠7-10份和步骤1)制得的混合粉末一起倒入到搅拌罐中进行搅拌处理，其中，搅拌处理的搅拌速度为60-80r/min，搅拌时间为60-120min，搅拌处理时，搅拌罐内的温度保持为10-15℃，制得混合搅拌物；

3)将步骤2)制得的混合搅拌物倒入到螺杆挤出机中进行挤出处理，将熔融物料挤入到模具中，其中，挤出处理的料筒温度分别为：料斗部100-120℃，料筒前部120-130℃，模头温度145-155℃，模具温度170-180℃，冷却，脱模，即得橡胶。