CN110372966A - 一种隔音保温橡胶制品及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及橡胶领域，具体公开了一种隔音保温橡胶制品及其制备方法。其配方至少包括以下组分：三元乙丙橡胶、二氧化硅气凝胶、填料、硫磺、活化剂、增塑剂、防老剂、有机发泡剂、石蜡油。本发明应用改性二氧化硅气凝胶，不仅改善了二氧化硅气凝胶的力学性能，还通过对二氧化硅气凝胶用量比例的控制进一步提高了胶料的机械性能和硫化性能。此外，本发明还对填料轻质碳酸钙进行改性处理，不仅改善了轻质碳酸钙的分散性还提高了胶料的硫化性能。二者综合协调，使所制橡胶制品具有更优异的拉伸强度、断裂伸长率和硫化性能。

Description

一种隔音保温橡胶制品及其制备方法

技术领域

本发明涉及橡胶领域，具体地，涉及一种隔音保温橡胶制品及其制备方法。

背景技术

乙丙橡胶是以乙烯和丙烯为基础单体共聚而成的合成橡胶，其用途和用量还在不断的扩大。橡胶分子链中依单体单元组成不同可分为二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶，前者为乙烯和丙烯的共聚物；后者为乙烯、丙烯及少量非共轭二烯烃第三单体的共聚物，统称为乙丙橡胶。乙丙橡胶主要应用于汽车工业、电线电缆工业、建筑工业等和民用橡胶制品、防水材料以及其他橡塑材料的共混，如在轮胎制品中用于胎侧、内胎和硫化胶囊、车辆部件和密封条、胶管、胶带、胶板、运输带、医疗用耐热胶管、以及改性沥青防水材料。

乙丙橡胶由于其耐候、耐老化、耐屈挠性能优异，主要原料来源丰富，生产成本比较低廉等特点，因而应用领域十分广泛。而且由于二氧化硅气凝胶具有隔音和保温的性能，乙丙橡胶多与二氧化硅气凝胶配合使用制备出具有隔音保温的橡胶制品；但在制备橡胶制品的过程中二氧化硅气凝胶力学性能差、填料碳酸钙在反应体系中的分散性很差，导致橡胶制品的机械性能、硫化性能、耐老化性能差的缺点，由此成为本发明研究的重点。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种隔音保温橡胶制品，以重量份计，制备原料至少包括：三元乙丙橡胶80-110份、二氧化硅气凝胶20-30份、填料15-25份、硫磺0.5-2.5份、活化剂1-5份、增塑剂1-5份、防老剂1-5份、有机发泡剂2-8份、石蜡油20-30份。

作为本发明一种优选的技术方案，所述三元乙丙橡胶的类型为乙叉降冰片烯型。

作为本发明一种优选的技术方案，所述二氧化硅气凝胶为硅烷偶联剂改性二氧化硅气凝胶。

作为本发明一种优选的技术方案，所述硅烷偶联剂为含有羰基的硅烷偶联剂。

作为本发明一种优选的技术方案，所述填料为改性轻质碳酸钙。

作为本发明一种优选的技术方案，所述改性轻质碳酸钙为含有羧基的二硫代化合物改性轻质碳酸钙。

作为本发明一种优选的技术方案，所述活化剂为无机活化剂。

作为本发明一种优选的技术方案，所述防老剂为胺类化合物、酚类化合物、酚类衍生物、苯并咪唑类化合物中的一种或多种。

作为本发明一种优选的技术方案，所述有机发泡剂为偶氮化合物、磺酰肼类化合物、亚硝基化合物中的至少一种。

本发明的第二个方面提供了隔音保温橡胶制品的制备方法，包括以下步骤：

(1)将上述重量份的三元乙丙橡胶投入到开炼机中进行塑炼包辊，得到胶料1；

(2)将上述重量份的二氧化硅气凝胶、填料、硫磺、活化剂、增塑剂、防老剂、有机发泡剂、石蜡油加入步骤(1)所得的胶料1中，然后下片并停放45-55h，得到胶料2，最后将胶料2返炼，得到胶料3；

(3)将胶料3加入到模具中，置于平板硫化机，加压后移动模板释放压力，脱模、冷却，即得。

有益效果：本发明提供了一种隔音保温橡胶制品及其制备方法，通过含有羰基的硅烷偶联剂对二氧化硅气凝胶进行改性，不仅改善了二氧化硅气凝胶力学性能，还有效地控制了胶料硫化诱导期的焦烧时间，为胶料进行下一步的硫化反应奠定了基础。此外，本发明通过二硫代氨基化合物对轻质碳酸钙进行改性处理，一方面有效地提高了轻质碳酸钙在反应体系中的分散性，另一方面促进了胶料的硫化交联反应并延长了胶料的硫化平坦期。最后通过对改性二氧化硅和改性轻质碳酸钙比例的合理调控，使得橡胶制品具有较好的机械强度及良好的硫化性能、耐老化等性能。

具体实施方式

参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。

如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。

连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。

当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。

单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。

说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。

此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。

为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种隔音保温橡胶制品，以重量份计，制备原料至少包括：三元乙丙橡胶80-110份、二氧化硅气凝胶20-30份、填料15-25份、硫磺0.5-2.5份、活化剂1-5份、增塑剂1-5份、防老剂1-5份、有机发泡剂2-8份、石蜡油20-30份。

在一种优选的实施方式中，所述隔音保温橡胶制品，以重量份计，制备原料至少包括：三元乙丙橡胶90-100份、二氧化硅气凝胶22-28份、填料17-22份、硫磺1-2份、活化剂2-4份、增塑剂2-4份、防老剂2-4份、有机发泡剂4-6份、石蜡油22-28份。

在一种最优选的实施方式中，所述隔音保温橡胶制品，以重量份计，制备原料至少包括：三元乙丙橡胶95份、二氧化硅气凝胶25份、填料19份、硫磺1.5份、活化剂3份、增塑剂3份、防老剂3份、有机发泡剂5份、石蜡油25份。

三元乙丙橡胶

本发明所述三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃的共聚物，是乙丙橡胶的一种，以EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer)表示，因其主链是由化学稳定的饱和烃组成，只在侧链中含有不饱和双键，故其耐臭氧、耐热、耐候等耐老化性能优异，可广泛用于汽车部件、建筑用防水材料、电线电缆护套、耐热胶管、胶带、汽车密封件等领域。

在一种优选的实施方式中，本发明所述三元乙丙橡胶选自乙叉降冰片烯型三元乙丙橡胶(ENB-EPDM)、双环戊二烯型三元乙丙橡胶(DCPD-EPDM)、1,4-己二烯型三元乙丙橡胶(HD-EPDM)中的一种或多种。

在一种最优选的实施方式中，本发明所述三元乙丙橡胶类型为乙叉降冰片烯型三元乙丙橡胶(ENB-EPDM)。

二氧化硅气凝胶

本发明所述二氧化硅气凝胶是纳米量级胶体粒子相互聚集形成纳米多孔三维网络结构，并在其孔隙中充满气体介质的一种纳米多孔非晶态材料。

在一种优选的实施方式中，本发明所述二氧化硅气凝胶是硅烷偶联剂改性二氧化硅气凝胶。

在一种更优选的实施方式中，本发明所述硅烷偶联剂为含有羰基的硅烷偶联剂。

在一种优选实施方式中，本发明所述硅烷偶联剂改性二氧化硅气凝胶的制备方法为：常温下，将10mL硅烷偶联剂、90mL正己烷、5mL盐酸混合均匀，配制成表面修饰液，然后将2g二氧化硅气凝胶浸没在表面修饰液中，静置反应，过滤得沉淀物，干燥，即得硅烷偶联剂改性二氧化硅气凝胶。

在一种最优选的实施方式中，本发明所述含有羰基的硅烷偶联剂为(甲氧羰基氨基甲基)三甲氧基硅烷(CAS：23432-64-6)。

本申请发明人通过(甲氧羰基氨基甲基)三甲氧基硅烷改性二氧化硅气凝胶，有效地提高了二氧化硅的力学性能。其原因可能是由于有机硅烷偶联剂自身具有大量的极性官能团，当偶联剂与二氧化硅气凝胶偶联反应后，极性官能团易与二氧化硅气凝胶表面相结合，有效地改变了二氧化硅气凝胶的表面性能，防止其发生水解和缩聚反应，以形成较为刚性的凝胶网络；另一方面，硅烷偶联剂中的有机基团将作用于胶料的焦烧阶段，使其具有合适的诱导期，同时引入了大量具有孤对电子的活性基团，促进了胶料的硫化交联反应，有助于胶料网状结构的形成。两者有效的结合完美地提高了橡胶制品的力学性能和硫化性能。本发明通过实验证明(甲氧羰基氨基甲基)三甲氧基硅烷与二氧化硅气凝胶的质量比为(1.3-1):(1.7-1)时效果较佳。

填料

本发明所述填料泛指被填充于其他物体中的物料；在化工产品中，填料又称填充剂，是指用以改善加工性能、制品力学性能并(或)降低成本的固体物料。

在一种优选的实施方式中，本发明所述填料为无机填料。

作为无机填料的实例，包括但不限于：滑石粉、硫酸钡、碳化硅、氮化硼、氧化铝、轻质碳酸钙、改性轻质碳酸钙。

在一种更优选的实施方式中，本发明所述填料为改性轻质碳酸钙。

在一种更优选的实施方式中，本发明所述改性轻质碳酸钙为二硫代氨基化合物改性轻质碳酸钙。

在一种实施方式中，本发明所述二硫代氨基化合物改性轻质碳酸钙的制备方法为：称取轻质碳酸钙粉末30g，置于烧杯中，加入适量的蒸馏水，经超声波处理30min后，将悬浮液移入100mL的三口烧瓶中，用恒温油浴锅进行加热，控制反应温度为80℃，然后在搅拌条件下，慢慢加入按碳酸钙质量5％计量的二硫代氨基化合物，反应2h后，过滤，洗涤，在100℃下，真空干燥24h，即得到二硫代氨基化合物改性轻质碳酸钙。

在一种更优选的实施方式中，本发明所述二硫代氨基化合物为含有羧基的二硫代化合物。

在一种最优选的实施方式中，本发明所述含有羧基的二硫代化合物为二羧基甲基二硫代氨基甲酸酯(CAS：16661-12-4)。

本申请发明人通过二羧基甲基二硫代氨基甲酸酯对轻质碳酸钙进行改性处理，能够有效地提高改性轻质碳酸钙在反应体系中的分散性。其可能是由于羧酸根粒子易与轻质碳酸钙中的钙离子结合形成包覆层改变了碳酸钙的表面结构，使得改性后的轻质碳酸钙在橡胶制品反应中具有更好的分散性。此外，可能是由于二硫代化合物对轻质碳酸钙的改性处理为生胶的硫化反应引入了大量的活性基团和促进基团，对生胶的硫化反应具有促进的作用，使硫化过程具有硫化速度快，硫化曲线平坦的效果，最终有助于形成较好机械强度以及硫化性能好的橡胶制品。本发明通过实验证明二羧基甲基二硫代氨基甲酸酯与轻质碳酸钙的质量比为(0.75-1):(0.9-1)时效果较佳。

本申请发明人在实验过程中无需添加硫化促进剂便可得到机械性能、硫化性能和耐老化性能优异的橡胶制品，其可能原因是由于(甲氧羰基氨基甲基)三甲氧基硅烷改性二氧化硅气凝胶和二羧基甲基二硫代氨基甲酸酯改性轻质碳酸钙的协同作用，不仅发挥了硫化促进剂的功效，还克服了其焦烧时间短的缺点；当二羧基甲基二硫代氨基甲酸酯与轻质碳酸钙的质量比控制为(0.75-1):(0.9-1)时，胶料的硫化速度快，硫化曲线较为平坦；当(甲氧羰基氨基甲基)三甲氧基硅烷与二氧化硅气凝胶的质量比控制为(1.3-1):(1.7-1)时，胶料诱导期的焦烧时间较为适宜；当(甲氧羰基氨基甲基)三甲氧基硅烷改性二氧化硅气凝胶和二羧基甲基二硫代氨基甲酸酯改性轻质碳酸钙的重量比为1.3:1时，胶料硫化的诱导期合适，硫化速度快，硫化平坦期长，橡胶制品具有最为优异的机械强度和硫化性能。

硫磺

本发明中，所述硫磺别名硫、胶体硫、硫黄块。外观为淡黄色脆性结晶或粉末，有特殊臭味。分子量为32.06，蒸汽压是0.13kPa，闪点为207℃，熔点为118℃，沸点为444.6℃，相对密度(水＝1)为2.0。

活化剂

本发明所述活化剂是能增加其他物质活化作用的药剂；在高分子化学中，指能使杂环化合物分子中碳原子和杂原子间的键容易裂开而进行聚合或缩聚的物质。

在一种优选的实施方式中，本发明所述活化剂为无机活化剂。

在一种更优选的实施方式中，本发明所述无机活化剂选自：氧化锌、氧化钙、氯化钙、氯化钡、硫化钠、硫氢化钠、碳酸钠、氢氟酸中的一种或多种。

在一种最优选的实施方式中，本发明所述活化剂为氧化锌。

增塑剂

本发明中，所述增塑剂是在工业生产上被广泛使用的高分子材料助剂，又称塑化剂；凡是添加到聚合物材料中能使聚合物塑性增加的物质都称为塑化剂。

在一种优选的实施方式中，本发明所述增塑剂为烷基酸类化合物。

在一种最优选的实施方式中，本发明所述增塑剂为硬脂酸。

防老剂

本发明所述防老剂是指能延缓高分子化合老化的物质。大多能抑制氧化作用，有些能抑制热或光的作用，从而延长制品的使用寿命。一般分为天然防老剂、物理防老剂和化学防老剂。

在一种优选的实施方式中，本发明所述防老剂选自胺类化合物、酚类化合物、酚类衍生物、苯并咪唑类化合物中的一种或多种。

作为胺类化合物的实例，包括但不限于：N,N’-二(2-萘基)-对苯二胺、N-异丙基-N’-苯基对苯二胺、N,N’-二(1,4-二甲基戊基)-对苯二胺、N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺有机络合物。

作为酚类化合物、酚类衍生物的实例，包括但不限于：3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八酯、2,2’-硫代二(4-甲基-6-叔丁基苯酚)。

作为苯并咪唑类化合物的实例，包括但不限于：2-巯基苯并咪唑。

在一种最优选的实施方式中，本发明所述防老剂为N,N’-二(2-萘基)-对苯二胺(CAS：93-46-9)。

有机发泡剂

本发明所述有机发泡剂是指使对象物质成孔的有机物，经加热分解后能释放出二氧化碳和氮气等气体，并在聚合物组成中形成细孔；有机发泡剂具有较高的表面活性，能有效降低液体的表面张力，并在液膜表面双电子层排列而包围空气，形成气泡，再由单个气泡组成泡沫。

在一种优选的实施方式中，本发明所述有机发泡剂为偶氮化合物、磺酰肼类化合物、亚硝基化合物中的至少一种。

作为偶氮化合物的实例，包括但不限于：偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁睛、偶氟二异庚腈、偶氮二甲酸二异丙酯、偶氮二甲酸二乙酯、偶氟二羧酸钡、偶氮二羧酸二乙酯、偶氮胺苯。

作为磺酰肼类化合物的实例，包括但不限于：苯磺酰肼、对甲苯磺酰肼、4,4′-氧化双苯磺酰肼、3,3′-二磺酰肼二苯砜、1,3-苯二磺酰肼、对甲苯磺酰氨基脲、4,4′-氧代双(苯磺酰氨基脲)、5-苯基四唑。

作为亚硝基化合物的实例，包括但不限于：N-N′-二甲基-二亚硝基对苯二甲酰胺。

在一种最优选的实施方式中，本发明所述有机发泡剂为偶氮二甲酸二异丙酯(CAS：2446-83-5)和对甲苯磺酰氨基脲(CAS：10396-10-8)，其重量份比为1:1。

石蜡油

本发明所述石蜡油外观清澈透明清亮透明、无荧光、无异味，优异的低温性能：粘度适宜、倾点底，填充到橡胶中能够很好地增强充油胶的物性和耐寒性，在寒冷的冬季也能方便的进行储存操作。以链烷烃为主，芳烃含量低，无毒环保，具有低至敏性和很好的封闭性，因此它无毒环保，且与橡胶相容性很好。

在一种优选的实施方式中，本发明所述石蜡油购买自合肥格恩科技有限公司。

本发明的第二个方面提供了隔音保温橡胶制品的制备方法，包括以下步骤：

(1)将上述重量份的三元乙丙橡胶投入到开炼机中进行塑炼包辊，得到胶料1；

(2)将上述重量份的二氧化硅气凝胶、填料、硫磺、硫化促进剂、活化剂、增塑剂、防老剂、有机发泡剂、石蜡油加入步骤(1)所得的胶料1中，然后下片并停放45-55h，得到胶料2，最后将胶料2返炼，得到胶料3；

(3)将胶料3加入到模具中，置于平板硫化机，加压后移动模板释放压力，脱模、冷却，即得。下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售的，购于国药化学试剂。

实施例

实施例1

实施例1提供了一种隔音保温橡胶制品，按重量份数计，制备原料至少包括：三元乙丙橡胶80份、二氧化硅气凝胶20份、填料15份、硫磺0.5份、活化剂1份、增塑剂1份、防老剂1份、有机发泡剂2份、石蜡油20份。

所述三元乙丙橡胶为乙叉降冰片烯型三元乙丙橡胶。

所述二氧化硅气凝胶为(甲氧羰基氨基甲基)三甲氧基硅烷改性二氧化硅气凝胶。

在一种实施方式中，所述(甲氧羰基氨基甲基)三甲氧基硅烷改性二氧化硅气凝胶的制备方法为：常温下，将10mL(甲氧羰基氨基甲基)三甲氧基硅烷偶联剂、90mL正己烷、5mL盐酸混合均匀，配制成表面修饰液，然后将200mg二氧化硅气凝胶浸没在表面修饰液中，静置反应，过滤得沉淀物，干燥，即得(甲氧羰基氨基甲基)三甲氧基硅烷改性二氧化硅气凝胶。

所述填料为二羧基甲基二硫代氨基甲酸酯改性轻质碳酸钙。

在一种实施方式中，所述二硫代氨基化合物改性轻质碳酸钙的制备方法为：称取碳酸钙粉末30g，置于烧杯中，加入适量的蒸馏水，经超声波处理30min后，将悬浮液移入100mL的三口烧瓶中，用恒温油浴锅进行加热，控制反应温度为80℃，然后在搅拌条件下，慢慢加入按碳酸钙粉末5％计量的二羧基甲基二硫代氨基甲酸酯，反应2h后，过滤，洗涤，在100℃下，真空干燥24h，即得二羧基甲基二硫代氨基甲酸酯改性轻质碳酸钙。

所述活化剂为氧化锌。

所述增塑剂为硬脂酸。

所述防老剂为N,N’-二(2-萘基)-对苯二胺。

所述有机发泡剂为偶氮二甲酸二异丙酯和对甲苯磺酰氨基脲的组合物，其重量份比例为1:1。

所述隔音保温橡胶制品的制备方法，包括以下步骤：

(1)将上述重量份的三元乙丙橡胶投入到开炼机中进行塑炼包辊，得到胶料1；

(2)将上述重量份的二氧化硅气凝胶、填料、硫磺、硫化促进剂、活化剂、增塑剂、防老剂、有机发泡剂、石蜡油加入步骤(1)所得的胶料1中，然后下片并停放50h，得到胶料2，最后将胶料2返炼，得到胶料3；

(3)将胶料3加入到模具中，置于平板硫化机，加压后移动模板释放压力，脱模、冷却，即得。

实施例2

实施例2提供了一种隔音保温橡胶制品，按重量份数计，制备原料至少包括：三元乙丙橡胶90份、二氧化硅气凝胶22份、填料17份、硫磺1份、活化剂2份、增塑剂2份、防老剂2份、有机发泡剂4份、石蜡油22份。

所述三元乙丙橡胶为乙叉降冰片烯型三元乙丙橡胶。

所述二氧化硅气凝胶为(甲氧羰基氨基甲基)三甲氧基硅烷偶联剂改性二氧化硅气凝胶。

所述(甲氧羰基氨基甲基)三甲氧基硅烷偶联剂改性二氧化硅气凝胶的制备方法同实施例1。

所述填料为二羧基甲基二硫代氨基甲酸酯改性轻质碳酸钙。

所述二羧基甲基二硫代氨基甲酸酯改性轻质碳酸钙的制备方法同实施例1。

所述活化剂为氧化锌。

所述增塑剂为硬脂酸。

所述防老剂为N,N’-二(2-萘基)-对苯二胺。

所述有机发泡剂为偶氮二甲酸二异丙酯和对甲苯磺酰氨基脲的组合物，其重量份比例为1:1。

所述隔音保温橡胶制品的制备方法同实施例1。

实施例3

实施例3提供了一种隔音保温橡胶制品，按重量份数计，制备原料至少包括：三元乙丙橡胶95份、二氧化硅气凝胶25份、填料19份、硫磺1.5份、活化剂3份、增塑剂3份、防老剂3份、有机发泡剂5份、石蜡油25份。

所述三元乙丙橡胶为乙叉降冰片烯型三元乙丙橡胶。

所述二氧化硅气凝胶为(甲氧羰基氨基甲基)三甲氧基硅烷偶联剂改性二氧化硅气凝胶。

所述(甲氧羰基氨基甲基)三甲氧基硅烷偶联剂改性二氧化硅气凝胶的制备方法同实施例1。

所述填料为通过二羧基甲基二硫代氨基甲酸酯改性后的轻质碳酸钙。

所述二硫代氨基化合物改性轻质碳酸钙的制备方法同实施例1。

所述活化剂为氧化锌。

所述增塑剂为硬脂酸。

所述防老剂为N,N’-二(2-萘基)-对苯二胺。

所述有机发泡剂为偶氮二甲酸二异丙酯和对甲苯磺酰氨基脲的组合物，其重量份比例为1:1。

所述隔音保温橡胶制品的制备方法同实施例1。

实施例4

实施例4提供了一种隔音保温橡胶制品，按重量份数计，制备原料至少包括：三元乙丙橡胶100份、二氧化硅气凝胶28份、填料22份、硫磺2份、活化剂4份、增塑剂4份、防老剂4份、有机发泡剂6份、石蜡油28份。

所述三元乙丙橡胶为乙叉降冰片烯型三元乙丙橡胶。

所述二氧化硅气凝胶为(甲氧羰基氨基甲基)三甲氧基硅烷偶联剂改性二氧化硅气凝胶。

所述(甲氧羰基氨基甲基)三甲氧基硅烷偶联剂改性二氧化硅气凝胶的制备方法同实施例1。

所述填料为通过二羧基甲基二硫代氨基甲酸酯改性后的轻质碳酸钙。

所述二硫代氨基化合物改性轻质碳酸钙的制备方法同实施例1。

所述活化剂为氧化锌。

所述增塑剂为硬脂酸。

所述防老剂为N,N’-二(2-萘基)-对苯二胺。

所述有机发泡剂为偶氮二甲酸二异丙酯和对甲苯磺酰氨基脲的组合物，其重量份比例为1:1。

所述隔音保温橡胶制品的制备方法同实施例1。

实施例5

实施例5提供了一种隔音保温橡胶制品，按重量份数计，制备原料至少包括：三元乙丙橡胶110份、二氧化硅气凝胶30份、填料25份、硫磺2.5份、硫化促进剂1份、活化剂5份、增塑剂5份、防老剂5份、有机发泡剂8份、石蜡油30份。

所述三元乙丙橡胶为乙叉降冰片烯型三元乙丙橡胶。

所述二氧化硅气凝胶为(甲氧羰基氨基甲基)三甲氧基硅烷偶联剂改性二氧化硅气凝胶。

所述(甲氧羰基氨基甲基)三甲氧基硅烷偶联剂改性二氧化硅气凝胶的制备方法同实施例1。

所述填料为通过二羧基甲基二硫代氨基甲酸酯改性后的轻质碳酸钙。

所述二硫代氨基化合物改性轻质碳酸钙的制备方法同实施例1。

所述活化剂为氧化锌。

所述增塑剂为硬脂酸。

所述防老剂为N,N’-二(2-萘基)-对苯二胺。

所述有机发泡剂为偶氮二甲酸二异丙酯和对甲苯磺酰氨基脲的组合物，其重量份比例为1:1。

所述隔音保温橡胶制品的制备方法同实施例1。

实施例6

实施例6提供了一种隔音保温橡胶制品，按重量份数计，制备原料至少包括：三元乙丙橡胶95份、二氧化硅气凝胶25份、填料19份、硫磺1.5份、活化剂3份、增塑剂3份、防老剂3份、有机发泡剂5份、石蜡油25份。

所述三元乙丙橡胶为乙叉降冰片烯型三元乙丙橡胶。

所述二氧化硅气凝胶是通过乙烯基三氯硅烷偶联剂改性的二氧化硅气凝胶。

在一种实施方式中，所述硅烷偶联剂改性二氧化硅气凝胶的制备方法为：常温下，将10mL乙烯基三氯硅烷偶联剂、90mL正己烷、5mL盐酸混合均匀，配制成表面修饰液，然后将2g二氧化硅气凝胶浸没在表面修饰液中，静置反应，过滤得沉淀物，干燥，即得乙烯基三氯硅烷偶联剂改性后的二氧化硅气凝胶。

所述填料为通过二羧基甲基二硫代氨基甲酸酯改性后的轻质碳酸钙。

所述二硫代氨基化合物改性轻质碳酸钙的制备方法为同实施例1。

所述活化剂为氧化锌。

所述增塑剂为硬脂酸。

所述防老剂为N,N’-二(2-萘基)-对苯二胺。

所述有机发泡剂为偶氮二甲酸二异丙酯和对甲苯磺酰氨基脲的组合物，其重量份比例为1:1。

所述隔音保温橡胶制品的制备方法同实施例1。

实施例7

实施例7提供了一种隔音保温橡胶制品，按重量份数计，制备原料至少包括：三元乙丙橡胶95份、二氧化硅气凝胶25份、填料19份、硫磺1.5份、活化剂3份、增塑剂3份、防老剂3份、有机发泡剂5份、石蜡油25份。

所述三元乙丙橡胶为乙叉降冰片烯型三元乙丙橡胶。

所述二氧化硅气凝胶为没有改性的二氧化硅气凝胶。

所述填料为通过二羧基甲基二硫代氨基甲酸酯改性后的轻质碳酸钙。

所述二硫代氨基化合物改性轻质碳酸钙的制备方法同实施例1。

所述活化剂为氧化锌。

所述增塑剂为硬脂酸。

所述防老剂为N,N’-二(2-萘基)-对苯二胺。

所述有机发泡剂为偶氮二甲酸二异丙酯和对甲苯磺酰氨基脲的组合物，其重量份比例为1:1。

所述隔音保温橡胶制品的制备方法同实施例1。

实施例8

实施例8提供了一种隔音保温橡胶制品，按重量份数计，制备原料至少包括：三元乙丙橡胶95份、二氧化硅气凝胶25份、填料19份、硫磺1.5份、活化剂3份、增塑剂3份、防老剂3份、有机发泡剂5份、石蜡油25份。

所述三元乙丙橡胶为乙叉降冰片烯型三元乙丙橡胶。

所述二氧化硅气凝胶为(甲氧羰基氨基甲基)三甲氧基硅烷偶联剂改性二氧化硅气凝胶。

所述(甲氧羰基氨基甲基)三甲氧基硅烷偶联剂改性二氧化硅气凝胶的制备方法同实施例1。

所述填料为通过铝酸脂改性后的轻质碳酸钙。

在一种实施方式中，所述改性碳酸钙的制备方法为：称取碳酸钙粉末30g，置于烧杯中，加入适量的蒸馏水，经超声波处理30min后，将悬浮液移入100mL的三口烧瓶中，用恒温油浴锅进行加热，控制反应温度为80℃，然后在搅拌条件下，慢慢加入按碳酸钙粉末5％计量的铝酸脂，反应2h后，过滤，洗涤，在100℃下，真空干燥24h，即得到改性的轻质碳酸钙。

所述活化剂为氧化锌。

所述增塑剂为硬脂酸。

所述防老剂为N,N’-二(2-萘基)-对苯二胺。

所述有机发泡剂为偶氮二甲酸二异丙酯和对甲苯磺酰氨基脲的组合物，其重量份比例为1:1。

所述隔音保温橡胶制品的制备方法同实施例1。

实施例9

实施例9提供了一种隔音保温橡胶制品，按重量份数计，制备原料至少包括：三元乙丙橡胶95份、二氧化硅气凝胶25份、填料19份、硫磺1.5份、活化剂3份、增塑剂3份、防老剂3份、有机发泡剂5份、石蜡油25份。

所述三元乙丙橡胶为乙叉降冰片烯型三元乙丙橡胶。

所述二氧化硅气凝胶为没有改性过的二氧化硅气凝胶。

所述填料为通过铝酸脂改性后的轻质碳酸钙。

所述改性碳酸钙的制备方法同实施例8。

所述活化剂为氧化锌。

所述增塑剂为硬脂酸。

所述防老剂为N,N’-二(2-萘基)-对苯二胺。

所述有机发泡剂为偶氮二甲酸二异丙酯和对甲苯磺酰氨基脲的组合物，其重量份比例为1:1。

所述隔音保温橡胶制品的制备方法同实施例1。

实施例10

实施例10提供了一种隔音保温橡胶制品，按重量份数计，制备原料至少包括：三元乙丙橡胶95份、二氧化硅气凝胶25份、填料19份、硫磺1.5份、活化剂3份、增塑剂3份、防老剂3份、有机发泡剂5份、石蜡油25份。

所述三元乙丙橡胶为乙叉降冰片烯型三元乙丙橡胶。

所述二氧化硅气凝胶为通过乙烯基三氯硅烷偶联剂改性的二氧化硅气凝胶。

在一种实施方式中，所述硅烷偶联剂改性二氧化硅气凝胶的制备方法为同实施例6。

所述填料是通过铝酸脂改性后的轻质碳酸钙。

所述改性碳酸钙的制备方法同实施例8。

所述活化剂为氧化锌。

所述增塑剂为硬脂酸。

所述防老剂为N,N’-二(2-萘基)-对苯二胺。

所述有机发泡剂为偶氮二甲酸二异丙酯和对甲苯磺酰氨基脲的组合物，其重量份比例为1:1。

所述隔音保温橡胶制品的制备方法同实施例1。

实施例11

实施例11提供了一种隔音保温橡胶制品，按重量份数计，制备原料至少包括：三元乙丙橡胶95份、二氧化硅气凝胶25份、填料19份、硫磺1.5份、活化剂3份、增塑剂3份、防老剂3份、有机发泡剂5份、石蜡油25份。

所述三元乙丙橡胶为乙叉降冰片烯型三元乙丙橡胶。

所述二氧化硅气凝胶为(甲氧羰基氨基甲基)三甲氧基硅烷偶联剂改性二氧化硅气凝胶。

所述(甲氧羰基氨基甲基)三甲氧基硅烷偶联剂改性二氧化硅气凝胶的制备方法同实施例1。

所述填料是没有改性处理的轻质碳酸钙。

所述活化剂为氧化锌。

所述增塑剂为硬脂酸。

所述防老剂为N,N’-二(2-萘基)-对苯二胺。

所述有机发泡剂为偶氮二甲酸二异丙酯和对甲苯磺酰氨基脲的组合物，其重量份比例为1:1。

所述隔音保温橡胶制品的制备方法同实施例1。

实施例12

实施例12提供了一种隔音保温橡胶制品，按重量份数计，制备原料至少包括：三元乙丙橡胶95份、二氧化硅气凝胶25份、填料19份、硫磺1.5份、活化剂3份、增塑剂3份、防老剂3份、有机发泡剂5份、石蜡油25份。

所述三元乙丙橡胶为乙叉降冰片烯型三元乙丙橡胶。

所述二氧化硅气凝胶为通过乙烯基三氯硅烷偶联剂改性的二氧化硅气凝胶。

在一种实施方式中，所述硅烷偶联剂改性二氧化硅气凝胶的制备方法同实施例6。

所述填料是没有改性的轻质碳酸钙。

所述活化剂为氧化锌。

所述增塑剂为硬脂酸。

所述防老剂为N,N’-二(2-萘基)-对苯二胺。

所述有机发泡剂为偶氮二甲酸二异丙酯和对甲苯磺酰氨基脲的组合物，其重量份比例为1:1。

所述隔音保温橡胶制品的制备方法同实施例1。

实施例13

实施例13提供了一种隔音保温橡胶制品，按重量份数计，制备原料至少包括：三元乙丙橡胶95份、二氧化硅气凝胶25份、填料19份、硫磺1.5份、活化剂3份、增塑剂3份、防老剂3份、有机发泡剂5份、石蜡油25份。

所述三元乙丙橡胶为乙叉降冰片烯型三元乙丙橡胶。

所述二氧化硅气凝胶为没有改性处理的二氧化硅气凝胶。

所述填料是没有改性处理的轻质碳酸钙。

所述活化剂为氧化锌。

所述增塑剂为硬脂酸。

所述防老剂为N,N’-二(2-萘基)-对苯二胺。

所述有机发泡剂为偶氮二甲酸二异丙酯和对甲苯磺酰氨基脲的组合物，其重量份比例为1:1。

所述隔音保温橡胶制品的制备方法同实施例1。

性能评价

1.硫化性能测试：将胶料在GT-M2000-A型无转子硫化仪中测定硫化特性曲线。

操作过程：将胶料放置24h后,裁取5g左右，置于上下两层聚酷薄膜之间。将仪器模腔清理干净，设定试验温度和试验时间，待硫化仪温度稳定后，将聚醋薄膜包裹的试样放置模腔内，关闭模腔，开始测试。执行标准：GB/T16584-1W6。

2.拉伸性能测试：胶料的拉伸性能测试按照GB/T528-2009国家标准，采用高铁公司AI-7000S型拉力试验机在室温下进行测试。拉伸试样采用I型试样，测试拉伸速率为500mm/min。

3.扯断伸长率测试：按国家标准GB/T 508-2008，用电子实验机进行测试，速度为500mm/min，测试温度为室温。性能表征数据如下表1。

表1性能表征测试

由表1可以看出，本发明中的隔音保温橡胶制品具有非常好的拉伸强度、断裂伸长率和硫化性能。从对比实施例可以看出，当橡胶制品的原料同时包含改性二氧化硅气凝胶和改性碳酸钙时，其力学性能和硫化性能都是最优的。

前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。

Claims (10)

1.一种隔音保温橡胶制品，其特征在于，按重量份数计，制备原料至少包括：三元乙丙橡胶80-110份、二氧化硅气凝胶20-30份、填料15-25份、硫磺0.5-2.5份、活化剂1-5份、增塑剂1-5份、防老剂1-5份、有机发泡剂2-8份、石蜡油20-30份。

2.根据权利要求1所述的隔音保温橡胶制品，其特征在于，所述三元乙丙橡胶的类型为乙叉降冰片烯型。

3.根据权利要求1所述的隔音保温橡胶制品，其特征在于，所述二氧化硅气凝胶为硅烷偶联剂改性二氧化硅气凝胶。

4.根据权利要求3所述的隔音保温橡胶制品，其特征在于，所述硅烷偶联剂为含有羰基的硅烷偶联剂。

5.根据权利要求1所述的隔音保温橡胶制品，其特征在于，所述填料为改性轻质碳酸钙。

6.根据权利要求5所述的隔音保温橡胶制品，其特征在于，所述改性轻质碳酸钙为含有羧基的二硫代氨基化合物改性轻质碳酸钙。

7.根据权利要求1所述的隔音保温橡胶制品，其特征在于，所述活化剂为无机活化剂。

8.根据权利要求1所述的隔音保温橡胶制品，其特征在于，所述防老剂为胺类化合物、酚类化合物、酚类衍生物、苯并咪唑类化合物中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的隔音保温橡胶制品，其特征在于，所述有机发泡剂为偶氮化合物、磺酰肼类化合物、亚硝基化合物中的至少一种。

10.一种根据权利要求1-9任一项所述的隔音保温橡胶制品的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将上述重量份的三元乙丙橡胶投入到开炼机中进行塑炼包辊，得到胶料1；

(2)将上述重量份的二氧化硅气凝胶、填料、硫磺、活化剂、增塑剂、防老剂、有机发泡剂、石蜡油加入步骤(1)所得的胶料1中，然后下片并停放45-55h，得到胶料2，最后将胶料2返炼，得到胶料3；

(3)将胶料3加入到模具中，置于平板硫化机，加压后移动模板释放压力，脱模、冷却，即得。