CN110483907A - 一种改性氯化丁基橡胶阻尼材料 - Google Patents

一种改性氯化丁基橡胶阻尼材料 Download PDF

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王锦成
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Abstract

本发明涉及一种改性氯化丁基橡胶阻尼材料，采用以下组分及重量份的原料制备得到：氯化丁基橡胶：100；硫化剂：1～3；促进剂MD：1～3；促进剂TMTD：0.5‑1；硬脂酸：2～4；纳米氧化锌：1～2；防老剂：2～4；轻质氧化镁：1～3；蓖麻油基季铵盐蒙脱土：1～20。与现有技术相比，本发明阻尼性能、力学性能等得到显著提高。另外，由于有机蒙脱土中众多阳离子的存在，体系的导热性能得到很大程度的提升，因此其应用前景十分广阔。

Description

一种改性氯化丁基橡胶阻尼材料
技术领域
本发明涉及阻尼材料的制备方法，尤其是涉及一种含改性层状硅酸盐的氯化丁基橡胶阻尼复合材料的制备方法。
背景技术
现代工业的快速发展使得机械设备趋于高速化，和机械相关的振动和噪音等一系列问题也随之产生，这些问题既加速了机械结构的疲劳损坏，缩短其使用寿命，在一定程度上还会污染环境以及危害人体健康。因此，研制性能优异的高效阻尼材料，提高其阻尼减振效果，改善机械设备运行环境至关重要。阻尼材料，特别是橡胶阻尼材料，作为一种减振降噪，改善人机工作环境和设计制造水平的特殊功能材料，在高铁、航空航天、海军舰船、机械工程和国家安全等诸多领域都得到了广泛的应用。然而随着社会文明程度和设计制造水平的提高及高新技术的迅速发展，对橡胶阻尼材料的要求越来越高，使新型高性能橡胶阻尼材料成为竞相研发的材料之一。橡胶基体的选择、分子结构和微观结构的设计、特殊阻尼机制的构筑等方面将是橡胶阻尼材料研究的突破口。
氯化丁基橡胶在减震、阻尼等领域的应用十分宽广。随着汽车工业和航天工业等尖端高科技的发展，氯化丁基橡胶作为优秀的减震基材有着十分广阔的应用前景。氯化丁基橡胶为有活性氯的异丁烯-异戊二烯共聚弹性体。在橡胶的常见硫化体系中，异丁烯-异戊二烯共聚弹性体可与异戊二烯的碳-碳双键或者活性氯中的一种或者两种进行交联，因此氯化丁基橡胶的硫化胶具有良好的热稳定性和耐腐蚀性，能够在强腐蚀或者高温等极端环境下使用。氯化丁基橡胶的硫化速度快于丁基橡胶的硫化速度，并且能够与其他弹性体并用而硫化。我国氯化丁基橡胶曾经完全依赖进口，而国内对氯化丁基橡胶的需求以每年15％～20％的增长率持续增长，2005年增长率达到44.4％。
目前国内外对于蒙脱土等层状硅酸盐应用于阻尼剂的研究主要集中在有机改性和大分子插层，共聚和共混改性、互穿聚合物网络等。王锦成等采用一种含改性蒙脱土阻尼剂的氯化丁基阻尼橡胶的制备方法(王锦成，曹付海，杨思远，李茹梦，一种含改性蒙脱土阻尼剂的氯化丁基阻尼橡胶的制备方法， CN105199249A)，制备了4-烯丙基-2,6-二甲氧基苯酚的羟基保护、4-烯丙基-2,6-二甲氧基苯甲醚改性蒙脱土的制备、4-烯丙基-2,6-二甲氧基苯甲醚改性有机蒙脱土的羟基解保护、含改性蒙脱土阻尼剂的氯化丁基阻尼橡胶，虽然很好的减少了接枝过程中的羟基消耗，而且使提升阻尼效果的氢键效应完全发挥了出来。但是在其方法实施过程中改性的蒙脱土片层间距并不大，在氯化丁基橡胶中的分散性小，对阻尼性能的提升产生了主要影响。
王锦成等采一种树枝形阻尼剂及其制备方法和应用(王锦成，郝文莉，赵艺，潘鑫辰，郭曦，董星宇，一种树枝形阻尼剂及其制备方法和应用 CN102504338A)，采用的是由树枝形有机蒙脱土与受阻酚进行缩合反应而得的一种树枝形阻尼剂，虽然阻尼效果好，但是由于小分子阻尼剂在橡胶基体中的迁移削弱了阻尼效果的氢键效应，造成了阻尼机理单一，阻尼性能下降。
为了解决有机蒙脱土在橡胶中的分散性问题，以及增强阻尼剂在橡胶基体中的氢键效应，以及氯化丁基橡胶存在高温有效阻尼功能区不够宽广、低温阻尼稳定性不佳以及阻尼效果、导热性能不能满足阻尼减振苛刻要求等缺陷，因此其应用领域具有一定的局限性。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种有特殊有机改性结构的蒙脱土及采用该种改性结构蒙脱土的改性氯化丁基橡胶阻尼材料。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种改性氯化丁基橡胶阻尼材料，采用以下组分及重量份的原料制备得到：
氯化丁基橡胶：100；硫化剂：1～3；促进剂MD：1～3；促进剂TMTD：0.5-1；硬脂酸：2～4；纳米氧化锌：1～2；防老剂：2～4；轻质氧化镁：1～3；蓖麻油基季铵盐蒙脱土：1～20。
所述蓖麻油基季铵盐蒙脱土采用以下方法制备得到：
(1)将钠基蒙脱土加入CH3CH2OH水溶液调制成浆液，在浆液中加入钠化剂Na2CO3，65-75℃搅拌2-3h，洗涤浆液，抽滤反应物，将抽滤得到的产物放入烘箱干燥后研磨；
(2)取研磨后的蒙脱土，加入CH3CH2OH水溶液调制成矿浆，将矿浆悬浊液在粉碎机中超声波预处理1-2h，剧烈搅拌6小时后，洗涤浆液，抽滤反应物，并将抽滤得到的产物放入烘箱干燥，研磨得预处理蒙脱土；
(3)在蓖麻油酸甲酯中缓慢滴加N,N-二甲基-1,3-丙二胺，在磁力搅拌下，控制温度为130-160℃酰胺化反应18-24h，得到蓖麻油酸酰胺丙基二甲基胺；
(4)向蓖麻油酸酰胺丙基二甲基胺中加入卤代烃，在磁力搅拌下，室温下季铵化反应36-48h，得到N,N-二甲基-N-苄基-蓖麻油酸酰胺丙基溴化铵；
(5)将N,N-二甲基-N-苄基-蓖麻油酸酰胺丙基溴化铵分散到N,N-二甲基甲酰胺中，缓慢滴加十二酰氯和三乙胺，在磁力搅拌下，控制温度为50-80℃下反应12-18h，得到蓖麻油季铵盐；
(6)向预处理蒙脱土中加入蓖麻油基季铵盐及CH3CH2OH水溶液，在 70-90℃温度下超声处理，抽滤反应物，并将抽滤得到的产物放入烘箱干燥，得到蓖麻油基季铵盐蒙脱土。
钠基蒙脱土在CH3CH2OH水溶液中的浓度为15-20wt％，钠基蒙脱土与钠化剂的质量比为1：1-3。
研磨后的蒙脱土在CH3CH2OH水溶液中的浓度为15-20wt％。
蓖麻油酸甲酯与N,N-二甲基-1,3-丙二胺的摩尔比为0.1-0.3:0.6-0.8。
蓖麻油酸酰胺丙基二甲基胺与卤代烃的摩尔比为1∶1.2-1.4，所述卤代烃为二氯甲烷、溴化苄的混合物。
N,N-二甲基-N-苄基-蓖麻油酸酰胺丙基溴化铵分散到N,N-二甲基甲酰胺中，在40KHZ下超声处理2-4min。
N,N-二甲基-N-苄基-蓖麻油酸酰胺丙基溴化铵、十二酰氯和三乙胺的摩尔比为1-3:1-3:10。
预处理蒙脱土、蓖麻油基季铵盐的质量比为5-10:0.3-0.8。
预处理蒙脱土在CH3CH2OH水溶液中的浓度为15-20wt％。
所述硫化剂为硫磺；
所述促进剂TMTD为二硫化四甲基秋兰姆；
所述促进剂MD为2,2’-二硫代二苯并噻唑；
所述纳米氧化锌的粒径为50～70nm；
所述轻质氧化镁的粒径为2～5μm；
所述防老剂为N-苯基-1-萘胺。
将上述原料按照配方投入开炼机中，在辊筒温度为40℃的条件下进行混炼，即获得改性氯化丁基橡胶阻尼材料。
与现有技术相比，本发明所制备的片层有机蒙脱土，内部有很多层状空隙，共混后可以明显改变橡胶的阻尼性能；另外，由于该有机蒙脱土片层表面含有大量蓖麻油酸酰胺丙基以及羟基等极性基团，可以增加橡胶基体中的氢键作用。另外，由于有机蒙脱土的加入，改性所得的有机蒙脱土具有较大的层间距和热稳定性，其分散在氯化丁基橡胶材料中，提高了材料的交联密度以及内摩擦，因此，将该有机蒙脱土应用于氯化丁基橡胶中，产品的阻尼性能、力学性能等得到显著提高。另外，由于有机蒙脱土中众多阳离子的存在，体系的导热性能得到很大程度的提升，因此其应用前景十分广阔。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
下述实施例采用《材料结构及表征》(吴刚.化学工业出版社.2004)报道的方法，测试有机蒙脱土及蓖麻油酸酰胺丙基二甲基胺等相关改性材料的红外光谱、分子量、分子量分布指数；采用XRD测试有机蒙脱土的层间距；采用德国耐驰公司生产的DMA-242型动态力学分析仪测试橡胶的阻尼性能；采用 GB 528-83测试氯化丁基橡胶的力学性能；采用GB/T11205-2009测试氯化丁基橡胶的导热性能。
对比例1
将氯化丁基橡胶100g、硬脂酸2g、纳米氧化锌(粒径60nm)1g、促进剂 DM 1.5g、促进剂TMTD 0.5g、防老剂N-苯基-1-萘胺2g、轻质氧化镁(粒径5 μm)1g和硫磺1g按照上述比例投入开炼机中，在辊筒温度为40℃的条件下进行混炼，即获得普通氯化丁基橡胶。
普通氯化丁基阻尼橡胶的损耗因子、拉伸强度、断裂伸长率和导热系数，见表1。
对比例2
将氯化丁基橡胶100g、硬脂酸3g、纳米氧化锌(粒径60nm)1.5g、促进剂DM 1.5g、促进剂TMTD 0.5g、防老剂N-苯基-1-萘胺3g、轻质氧化镁(粒径5μm)2g和硫磺2g按照上述比例投入开炼机中，在辊筒温度为40℃的条件下进行混炼，即获得普通氯化丁基橡胶。
普通氯化丁基阻尼橡胶的损耗因子、拉伸强度、断裂伸长率和导热系数，见表1。
对比例3
将氯化丁基橡胶100g、硬脂酸4g、纳米氧化锌(粒径60nm)2g、促进剂DM 1.5g、促进剂TMTD 0.5g、防老剂N-苯基-1-萘胺4g、轻质氧化镁3g和硫磺3g按照上述比例投入开炼机中，在辊筒温度为40℃的条件下进行混炼，即获得普通氯化丁基橡胶。
普通氯化丁基阻尼橡胶的损耗因子、拉伸强度、断裂伸长率和导热系数，见表1。
实施例1
称取10g钠基蒙脱土，将其加入50mL 50％CH3CH2OH水溶液调制成矿浆，然后在浆液中加入钠化剂10g Na2CO3,65-75℃搅拌2-3h,洗涤、抽滤、烘干研磨后再加入30mL50％CH3CH2OH水溶液调制成矿浆，取矿浆质量分数为15％的悬浊液粉碎超声波预处理30min，抽滤、烘干后滴加1.0g蓖麻油基季铵盐， 65mL 50％CH3CH2OH水溶液，在70℃温度下再超声处理30min，抽滤反应物，并将抽滤得到的产物放入烘箱干燥，得到剥离型蒙脱土片层的蓖麻油基季铵盐蒙脱土，作为改性氯化丁基橡胶的填料。
将氯化丁基橡胶100g、硬脂酸2g、纳米氧化锌(粒径60nm)1g、促进剂DM 1.5g、促进剂TMTD 0.5g、防老剂N-苯基-1-萘胺2g、轻质氧化镁(粒径5 μm)1g、1g蓖麻油基季铵盐蒙脱土和硫磺1g按照上述比例投入开炼机中，在辊筒温度为40℃的条件下进行混炼，即获得本发明的阻尼橡胶。
蓖麻油改性有机蒙脱土的红外光谱、分子量、分子量分布指数及粒径见表 1。阻尼橡胶的损耗因子、拉伸强度、断裂伸长率和导热系数，见表2。
实施例2
称取10g钠基蒙脱土，将其加入50mL 50％CH3CH2OH水溶液调制成矿浆，然后在浆液中加入钠化剂10g Na2CO3,65-75℃搅拌2-3h,洗涤、抽滤、烘干研磨后再加入30mL50％CH3CH2OH水溶液调制成矿浆，取矿浆质量分数为15％的悬浊液粉碎超声波预处理1h，抽滤、烘干后滴加2.0g蓖麻油基季铵盐，65mL 50％CH3CH2OH水溶液，在70℃温度下再超声处理1h，抽滤反应物，并将抽滤得到的产物放入烘箱干燥，得到剥离型蒙脱土片层的蓖麻油基季铵盐蒙脱土，作为改性氯化丁基橡胶的填料。
将氯化丁基橡胶100g、硬脂酸2g、纳米氧化锌(粒径60nm)1g、促进剂 DM 1.5g、促进剂TMTD 0.5g、防老剂N-苯基-1-萘胺2g、轻质氧化镁(粒径5 μm)1g、3g蓖麻油基季铵盐蒙脱土和硫磺1g按照上述比例投入开炼机中，在辊筒温度为40℃的条件下进行混炼，即获得本发明的阻尼橡胶。
蓖麻油改性有机蒙脱土的红外光谱、分子量、分子量分布指数及粒径见表 1。阻尼橡胶的损耗因子、拉伸强度、断裂伸长率和导热系数，见表2。
实施例3
称取10g钠基蒙脱土，将其加入50mL 50％CH3CH2OH水溶液调制成矿浆，然后在浆液中加入钠化剂10g Na2CO3,65-75℃搅拌2-3h,洗涤、抽滤、烘干研磨后再加入30mL50％CH3CH2OH水溶液调制成矿浆，取矿浆质量分数为15％的悬浊液粉碎超声波预处理1.5h，抽滤、烘干后滴加3.0g蓖麻油基季铵盐，65mL 50％CH3CH2OH水溶液，在70℃温度下再超声处理2h，抽滤反应物，并将抽滤得到的产物放入烘箱干燥，得到剥离型蒙脱土片层的蓖麻油基季铵盐蒙脱土，作为改性氯化丁基橡胶的填料。
将氯化丁基橡胶100g、硬脂酸2g、纳米氧化锌(粒径60nm)1g、促进剂 DM 1.5g、促进剂TMTD 0.5g、防老剂N-苯基-1-萘胺2g、轻质氧化镁(粒径5 μm)1g、5g蓖麻油基季铵盐蒙脱土和硫磺1g按照上述比例投入开炼机中，在辊筒温度为40℃的条件下进行混炼，即获得本发明的阻尼橡胶。
实施例4
称取10g钠基蒙脱土，将其加入66mL 50％CH3CH2OH水溶液调制成矿浆，然后在浆液中加入钠化剂10g Na2CO3,65℃搅拌3h,洗涤、抽滤、烘干研磨后再加入30mL50％CH3CH2OH水溶液调制成矿浆，取矿浆质量分数为20％的悬浊液粉碎超声波预处理2h，抽滤、烘干后滴加蓖麻油基季铵盐，65mL 50％ CH3CH2OH水溶液，预处理蒙脱土与蓖麻油基季铵盐的质量比为5:0.3，预处理蒙脱土在CH3CH2OH水溶液中的浓度为15wt％，在70℃温度下再超声处理 2h，抽滤反应物，并将抽滤得到的产物放入烘箱干燥，得到剥离型蒙脱土片层的蓖麻油基季铵盐蒙脱土，作为改性氯化丁基橡胶的填料。
将氯化丁基橡胶100g、硬脂酸2g、纳米氧化锌(粒径50nm)1g、促进剂 DM 1g、促进剂TMTD 0.5g、防老剂N-苯基-1-萘胺2g、轻质氧化镁(粒径2μm) 1g、10g蓖麻油基季铵盐蒙脱土和硫磺3g按照上述比例投入开炼机中，在辊筒温度为40℃的条件下进行混炼，即获得本发明的阻尼橡胶。
实施例5
称取10g钠基蒙脱土，将其加入60mL 50％CH3CH2OH水溶液调制成矿浆，然后在浆液中加入钠化剂10g Na2CO3,70℃搅拌2h,洗涤、抽滤、烘干研磨后再加入30mL50％CH3CH2OH水溶液调制成矿浆，取矿浆质量分数为20％的悬浊液粉碎超声波预处理2.5h，抽滤、烘干后滴加蓖麻油基季铵盐，50mL 50％ CH3CH2OH水溶液，预处理蒙脱土与蓖麻油基季铵盐的质量比为7:0.8，预处理蒙脱土在CH3CH2OH水溶液中的浓度为18wt％，在90℃温度下再超声处理2h，抽滤反应物，并将抽滤得到的产物放入烘箱干燥，得到剥离型蒙脱土片层的蓖麻油基季铵盐蒙脱土，作为改性氯化丁基橡胶的填料。
将氯化丁基橡胶100g、硬脂酸4g、纳米氧化锌(粒径70nm)2g、促进剂 DM 1g、促进剂TMTD 0.5g、防老剂N-苯基-1-萘胺2g、轻质氧化镁(粒径4μm) 2g、15g蓖麻油基季铵盐蒙脱土和硫磺3g按照上述比例投入开炼机中，在辊筒温度为40℃的条件下进行混炼，即获得本发明的阻尼橡胶。
实施例6
称取10g钠基蒙脱土，将其加入50mL 50％CH3CH2OH水溶液调制成矿浆，然后在浆液中加入钠化剂10g Na2CO3,70℃搅拌2h,洗涤、抽滤、烘干研磨后再加入50mL50％CH3CH2OH水溶液调制成矿浆，取矿浆质量分数为15％的悬浊液粉碎超声波预处理3h，抽滤、烘干后滴加蓖麻油基季铵盐，50mL 50％ CH3CH2OH水溶液，预处理蒙脱土与蓖麻油基季铵盐的质量比为10:0.7，预处理蒙脱土在CH3CH2OH水溶液中的浓度为20wt％，在90℃温度下再超声处理 2h，抽滤反应物，并将抽滤得到的产物放入烘箱干燥，得到剥离型蒙脱土片层的蓖麻油基季铵盐蒙脱土，作为改性氯化丁基橡胶的填料。
将氯化丁基橡胶100g、硬脂酸3g、纳米氧化锌(粒径70nm)1.5g、促进剂DM 1g、促进剂TMTD 0.5g、防老剂N-苯基-1-萘胺4g、轻质氧化镁(粒径 4μm)3g、20g蓖麻油基季铵盐蒙脱土和硫磺2g按照上述比例投入开炼机中，在辊筒温度为40℃的条件下进行混炼，即获得本发明的阻尼橡胶。
上述实施例中的蓖麻油基季铵盐采用以下方法制备得到：
(1)在蓖麻油酸甲酯中缓慢滴加N,N-二甲基-1,3-丙二胺，蓖麻油酸甲酯与N,N-二甲基-1,3-丙二胺的摩尔比控制在0.1-0.3:0.6-0.8，在磁力搅拌下，控制温度为130-160℃酰胺化反应18-24h，得到蓖麻油酸酰胺丙基二甲基胺；
(2)向蓖麻油酸酰胺丙基二甲基胺中加入卤代烃，可以采用二氯甲烷、溴化苄的混合物，蓖麻油酸酰胺丙基二甲基胺与卤代烃的摩尔比为1∶1.2-1.4 在磁力搅拌下，室温下季铵化反应36-48h，得到N,N-二甲基-N-苄基-蓖麻油酸酰胺丙基溴化铵；
(3)将N,N-二甲基-N-苄基-蓖麻油酸酰胺丙基溴化铵分散到N,N-二甲基甲酰胺中，在40KHZ下超声处理2-4min，缓慢滴加十二酰氯和三乙胺，N,N- 二甲基-N-苄基-蓖麻油酸酰胺丙基溴化铵、十二酰氯和三乙胺摩尔比为 1-3:1-3:10，在磁力搅拌下，控制温度为50-80℃下反应12-18h，得到蓖麻油季铵盐。
实施例1-1～3-1
实施例1-3中的蓖麻油基季铵盐采用以下方法制备得到：
(1)按摩尔比为0.2:0.5在蓖麻油酸甲酯中缓慢滴加N,N-二甲基-1,3-丙二胺，在磁力搅拌下，控制温度为140℃酰胺化反应20h，得到蓖麻油酸酰胺丙基二甲基胺；
(2)按摩尔比为1∶1.3向蓖麻油酸酰胺丙基二甲基胺中加入二氯甲烷、溴化苄的混合物，在磁力搅拌下，室温下季铵化反应40h，得到N,N-二甲基-N- 苄基-蓖麻油酸酰胺丙基溴化铵；
(3)将N,N-二甲基-N-苄基-蓖麻油酸酰胺丙基溴化铵分散到N,N-二甲基甲酰胺中，在40KHZ下超声处理3min，控制N,N-二甲基-N-苄基-蓖麻油酸酰胺丙基溴化铵、十二酰氯和三乙胺的摩尔比为1:1:5缓慢滴加十二酰氯和三乙胺，在磁力搅拌下，控制温度为70℃下反应16h，得到蓖麻油季铵盐。
实施例4-1～5-1
实施例4、5中的蓖麻油基季铵盐采用以下方法制备得到：
(1)按摩尔比为0.1:0.6在蓖麻油酸甲酯中缓慢滴加N,N-二甲基-1,3-丙二胺，在磁力搅拌下，控制温度为130℃酰胺化反应24h，得到蓖麻油酸酰胺丙基二甲基胺；
(2)按摩尔比为1∶1.3向蓖麻油酸酰胺丙基二甲基胺中加入二氯甲烷、溴化苄的混合物，在磁力搅拌下，室温下季铵化反应36h，得到N,N-二甲基-N- 苄基-蓖麻油酸酰胺丙基溴化铵；
(3)将N,N-二甲基-N-苄基-蓖麻油酸酰胺丙基溴化铵分散到N,N-二甲基甲酰胺中，在40KHZ下超声处理2min，控制N,N-二甲基-N-苄基-蓖麻油酸酰胺丙基溴化铵、十二酰氯和三乙胺的摩尔比为1:1:10缓慢滴加十二酰氯和三乙胺，在磁力搅拌下，控制温度为50℃下反应18h，得到蓖麻油季铵盐。
实施例6-1
实施例6中的蓖麻油基季铵盐采用以下方法制备得到：
(1)按摩尔比为0.3:0.8在蓖麻油酸甲酯中缓慢滴加N,N-二甲基-1,3-丙二胺，在磁力搅拌下，控制温度为160℃酰胺化反应18h，得到蓖麻油酸酰胺丙基二甲基胺；
(2)按摩尔比为1∶1.4向蓖麻油酸酰胺丙基二甲基胺中加入二氯甲烷、溴化苄的混合物，在磁力搅拌下，室温下季铵化反应48h，得到N,N-二甲基-N- 苄基-蓖麻油酸酰胺丙基溴化铵；
(3)将N,N-二甲基-N-苄基-蓖麻油酸酰胺丙基溴化铵分散到N,N-二甲基甲酰胺中，在40KHZ下超声处理4min，控制N,N-二甲基-N-苄基-蓖麻油酸酰胺丙基溴化铵、十二酰氯和三乙胺的摩尔比为3:3:10缓慢滴加十二酰氯和三乙胺，在磁力搅拌下，控制温度为80℃下反应12h，得到蓖麻油季铵盐。
蓖麻油改性有机蒙脱土的红外光谱、分子量、分子量分布指数及粒径见表 1。阻尼橡胶的损耗因子、拉伸强度、断裂伸长率和导热系数，见表2。
表1蓖麻油改性有机蒙脱土的红外光谱、分子量、分子量分布指数
表2阻尼橡胶的损耗因子、拉伸强度、断裂伸长率和导热系数
从上述试验结果可以看出，本发明的最优选方案为实施例3，通过3.0g蓖麻油基季铵盐、粉碎超声波预处理1.5h改性后，通过表一的数据可以看出随着按照实施例3方法实施以后蒙脱土的层间距明显的增大，蒙脱土尺寸缩小，分散性增加。
另外可以在阻尼橡胶的表2中看出，橡胶最优选方案实施例3在加入5g 的有机蒙脱土后不仅大大改善了橡胶阻尼产品的导热性能，而且纳米蒙脱土在橡胶中的均匀分散，有效的改善了阻尼的力学性能，拉伸强度显著提高，阻尼因子大幅上升，阻尼性能得到了进一步的提高。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种改性氯化丁基橡胶阻尼材料，其特征在于，采用以下组分及重量份的原料制备得到：
氯化丁基橡胶：100；硫化剂：1～3；促进剂MD：1～3；促进剂TMTD：0.5-1；硬脂酸：2～4；纳米氧化锌：1～2；防老剂：2～4；轻质氧化镁：1～3；蓖麻油基季铵盐蒙脱土：1～20。
2.根据权利要求1所述的一种改性氯化丁基橡胶阻尼材料，其特征在于，所述蓖麻油基季铵盐蒙脱土采用以下方法制备得到：
(1)将钠基蒙脱土加入CH3CH2OH水溶液调制成浆液，在浆液中加入钠化剂Na2CO3，65-75℃搅拌2-3h，洗涤浆液，抽滤反应物，将抽滤得到的产物放入烘箱干燥后研磨；
(2)取研磨后的蒙脱土，加入CH3CH2OH水溶液调制成矿浆，将矿浆悬浊液在粉碎机中超声波预处理30-50min，洗涤浆液，抽滤反应物，并将抽滤得到的产物放入烘箱干燥，研磨得预处理蒙脱土；
(3)在蓖麻油酸甲酯中缓慢滴加N,N-二甲基-1,3-丙二胺，在磁力搅拌下，控制温度为130-160℃酰胺化反应18-24h，得到蓖麻油酸酰胺丙基二甲基胺；
(4)向蓖麻油酸酰胺丙基二甲基胺中加入卤代烃，在磁力搅拌下，室温下季铵化反应36-48h，得到N,N-二甲基-N-苄基-蓖麻油酸酰胺丙基溴化铵；
(5)将N,N-二甲基-N-苄基-蓖麻油酸酰胺丙基溴化铵分散到N,N-二甲基甲酰胺中，缓慢滴加十二酰氯和三乙胺，在磁力搅拌下，控制温度为50-80℃下反应12-18h，得到蓖麻油季铵盐；
(6)向预处理蒙脱土中加入蓖麻油基季铵盐及CH3CH2OH水溶液，在70-90℃温度下超声处理，抽滤反应物，并将抽滤得到的产物放入烘箱干燥，得到蓖麻油基季铵盐蒙脱土。
3.根据权利要求1所述的一种改性氯化丁基橡胶阻尼材料，其特征在于，钠基蒙脱土在CH3CH2OH水溶液中的浓度为15-20wt％，钠基蒙脱土与钠化剂的质量比为1：1。
4.根据权利要求1所述的一种改性氯化丁基橡胶阻尼材料，其特征在于，研磨后的蒙脱土在CH3CH2OH水溶液中的浓度为15-20wt％。
5.根据权利要求1所述的一种改性氯化丁基橡胶阻尼材料，其特征在于，蓖麻油酸甲酯与N,N-二甲基-1,3-丙二胺的摩尔比为0.1-0.3:0.6-0.8。
6.根据权利要求1所述的一种改性氯化丁基橡胶阻尼材料，其特征在于，蓖麻油酸酰胺丙基二甲基胺与卤代烃的摩尔比为1∶1.2-1.4，所述卤代烃为二氯甲烷、溴化苄的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种改性氯化丁基橡胶阻尼材料，其特征在于，N,N-二甲基-N-苄基-蓖麻油酸酰胺丙基溴化铵分散到N,N-二甲基甲酰胺中，在40KHZ下超声处理2-4min。
8.根据权利要求1所述的一种改性氯化丁基橡胶阻尼材料，其特征在于，N,N-二甲基-N-苄基-蓖麻油酸酰胺丙基溴化铵、十二酰氯和三乙胺摩尔比为1-3:1-3:10。
9.根据权利要求1所述的一种改性氯化丁基橡胶阻尼材料，其特征在于，预处理蒙脱土、蓖麻油基季铵盐的质量比为5-10:0.3-0.8，预处理蒙脱土在CH3CH2OH水溶液中的浓度为15-20wt％。
10.根据权利要求1所述的一种改性氯化丁基橡胶阻尼材料，其特征在于，
所述硫化剂为硫磺；
所述促进剂TMTD为二硫化四甲基秋兰姆；
所述促进剂MD为2,2’-二硫代二苯并噻唑；
所述纳米氧化锌的粒径为50～70nm；
所述轻质氧化镁的粒径为2～5μm；
所述防老剂为N-苯基-1-萘胺。
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