CN111675859A - 一种阻尼材料及其制备方法 - Google Patents
一种阻尼材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111675859A CN111675859A CN202010600166.2A CN202010600166A CN111675859A CN 111675859 A CN111675859 A CN 111675859A CN 202010600166 A CN202010600166 A CN 202010600166A CN 111675859 A CN111675859 A CN 111675859A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flame retardant
- damping material
- parts
- rubber
- retardant
- 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
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 145
- 238000013016 damping Methods 0.000 title claims abstract description 107
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 9
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 97
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims abstract description 97
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims abstract description 51
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 50
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 claims abstract description 33
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 claims abstract description 25
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 52
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 33
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 20
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims description 20
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 claims description 20
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 19
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 claims description 18
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 17
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 17
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 17
- 239000004114 Ammonium polyphosphate Substances 0.000 claims description 16
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims description 16
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 235000019826 ammonium polyphosphate Nutrition 0.000 claims description 16
- 229920001276 ammonium polyphosphate Polymers 0.000 claims description 16
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 claims description 16
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 16
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 claims description 14
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims description 13
- ZWYAVGUHWPLBGT-UHFFFAOYSA-N bis(6-methylheptyl) decanedioate Chemical compound CC(C)CCCCCOC(=O)CCCCCCCCC(=O)OCCCCCC(C)C ZWYAVGUHWPLBGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims description 13
- 238000004513 sizing Methods 0.000 claims description 9
- 229920000346 polystyrene-polyisoprene block-polystyrene Polymers 0.000 claims description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 6
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims description 5
- -1 ethylene propylene diene Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 3
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 abstract description 9
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 14
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 6
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 5
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 5
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 4
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 3
- 150000004074 biphenyls Chemical class 0.000 description 3
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 3
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N chromium(6+) Chemical compound [Cr+6] JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009841 combustion method Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N diphenyl ether Chemical class C=1C=CC=CC=1OC1=CC=CC=C1 USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000003021 phthalic acid derivatives Chemical class 0.000 description 3
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 3
- 238000004227 thermal cracking Methods 0.000 description 3
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 2
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 2
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Chemical compound O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- ISAVYTVYFVQUDY-UHFFFAOYSA-N 4-tert-Octylphenol Chemical compound CC(C)(C)CC(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 ISAVYTVYFVQUDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YUWBVKYVJWNVLE-UHFFFAOYSA-N [N].[P] Chemical compound [N].[P] YUWBVKYVJWNVLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- PBRIXADXGMHVMW-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;4-(2,4,4-trimethylpentan-2-yl)phenol Chemical compound O=C.CC(C)(C)CC(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 PBRIXADXGMHVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 229920005555 halobutyl Polymers 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920001195 polyisoprene Polymers 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004636 vulcanized rubber Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/18—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms
- C08L23/20—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms having four to nine carbon atoms
- C08L23/22—Copolymers of isobutene; Butyl rubber ; Homo- or copolymers of other iso-olefins
-
- 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
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2296—Oxides; Hydroxides of metals of zinc
-
- 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
- C08K3/32—Phosphorus-containing compounds
- C08K2003/321—Phosphates
- C08K2003/322—Ammonium phosphate
- C08K2003/323—Ammonium polyphosphate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/22—Halogen free composition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2203/00—Applications
- C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
- C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2207/00—Properties characterising the ingredient of the composition
- C08L2207/04—Thermoplastic elastomer
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本申请公开一种阻尼材料及其制备方法，涉及阻尼材料配方设计领域，阻尼材料包括胶料体系、硫化体系、阻燃体系、补强体系和助剂，所述胶料体系至少包括丁基橡胶，按照质量份数计，胶料体系的质量份数为30～66份，硫化体系的质量份数为4.4～10.9份，补强体系的质量份数为2～20份，助剂的质量份数为1.9～9份，阻燃体系的质量份数为25～50份。本申请在丁基阻尼材料中添加了阻燃体系，提高了阻尼材料的阻燃性能，同时因为本申请中阻燃体系的增加量少，不影响到阻尼材料的强度，可保证阻尼材料的强度大于5Mpa，从而拓展了阻尼材料的应用领域。
Description
技术领域
本申请涉及阻尼材料技术领域，尤其涉及一种阻尼材料及其制备方法。
背景技术
振动和噪声是当今世界主要污染源之一，基于粘弹性阻尼材料发展起来的阻尼减振降噪技术是环保科学的重要学科和领域，传统的阻尼橡胶材料已广泛应用于无线通信、航空航天、轨道交通、家用电器等诸多领域。
随着社会的进步，人们对阻尼材料的要求越来越高。现有的丁基阻尼材料还未见与阻燃材料配合，丁基阻尼材料普遍阻燃性能差，限制了其应用领域。
发明内容
本申请提供一种阻尼材料及其制备方法，在丁基阻尼材料中添加了阻燃体系，提高了阻尼材料的阻燃性能。
上述目标和其他目标将通过独立权利要求中的特征来达成。进一步的实现方式在从属权利要求、说明书和附图中体现。
本申请第一目的在于提供一种阻尼材料，包括胶料体系、硫化体系、阻燃体系、补强体系和助剂，所述胶料体系至少包括丁基橡胶，按照质量份数计，胶料体系的质量份数为30～66份，硫化体系的质量份数为4.4～10.9份，补强体系的质量份数为2～20份，助剂的质量份数为1.9～9份，阻燃体系的质量份数为25～50份。
可选的，所述阻燃体系包括磷系阻燃剂和/或氮系阻燃剂；
其中，磷系阻燃剂的磷含量在磷系阻燃剂中不低于20％；氮系阻燃剂的氮含量在氮系阻燃剂中不低于40％。
可选的，所述磷系阻燃剂包括聚磷酸铵阻燃剂，所述氮系阻燃剂包括三聚氰胺高氮阻燃剂；
其中，所述聚磷酸铵阻燃剂与所述三聚氰胺高氮阻燃剂质量之比为2:1。
可选的，所述胶料体系包括三元乙丙橡胶和热塑性弹性体；
所述丁基橡胶的质量份数为30～48份、三元乙丙橡胶的质量份数为0～9份，热塑性弹性体的质量份数为0～9份。
可选的，所述的丁基橡胶的门尼粘度ML1+8(125℃)为46～56；
所述三元乙丙橡胶的门尼粘度ML1+4(100℃)为20～50。
可选的，所述热塑性弹性体为苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物。
可选的，所述硫化体系包括对-特辛基酚醛树脂和氧化锌；
所述对-特辛基酚醛树脂的质量份数为4～10份，所述氧化锌的质量份数为0.4～0.9份。
可选的，所述助剂包括癸二酸二异辛酯、硬脂酸和防老剂；
所述癸二酸二异辛酯的质量份数为1.5～8份，所述硬脂酸的质量份数为0～0.5份，所述防老剂的质量份数为0.4～0.5份；
其中，所述防老剂为防老剂RD或防老剂SP-L。
可选的，所述补强体系为热裂解炭黑N990或热裂解炭黑N991。
本申请第二目的在于提供上述阻尼材料的制备方法，包含以下步骤：
对补强体系进行干燥处理；
将硫化体系制成不大于10mm的颗粒；
在90℃～100℃的环境下，依次将胶料体系、硫化体系、助剂在开炼机中进行配炼，得到母胶；
在50℃～60℃的环境下，依次在母胶中加入所述补强体系和阻燃体系进行混炼；
将混炼好的胶料在室温下停放12h后在开炼机上进行返炼出片，将胶料滚压至表面平整。
本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：
本申请在丁基阻尼材料中添加了阻燃体系，提高了阻尼材料的阻燃性能，同时因为本申请中阻燃体系的增加量少，不影响到阻尼材料的强度，可保证阻尼材料的强度大于5MPa，从而拓展了阻尼材料的应用领域。
通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍；此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本申请实施例提供过的阻尼材料制备工艺流程图；
图2为本申请实施例提供过的阻尼材料在高低温下的动态力学性能图；
图3为本申请实施例二中阻尼材料在高低温下的动态力学性能图；
图4为本申请实施例三中阻尼材料在高低温下的动态力学性能图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
现有的丁基阻尼材料阻尼性能优异，但是其综合性能不够好，尤其是其阻燃性能差，限制了其应用领域。
有鉴于此，本申请实施例提供一种阻尼材料，能够解决上述技术问题。
本申请提供一种阻尼材料，包括胶料体系、硫化体系、阻燃体系、补强体系和助剂，所述胶料体系至少包括丁基橡胶，按照质量份数计，胶料体系的质量份数为30～66份，硫化体系的质量份数为4.4～10.9份，补强体系的质量份数为2～20份，助剂的质量份数为1.9～9份，阻燃体系的质量份数为25～50份。
本申请实施例中，在丁基阻尼材料中添加了阻燃体系，提高了阻尼材料的阻燃性能，同时因为本申请中阻燃体系的增加量少，不影响到阻尼材料的强度，可保证阻尼材料的强度大于5MPa，拓展了其应用领域。
在一种可能的实施方案中，所述阻燃体系包括磷系阻燃剂和/或氮系阻燃剂，其中，
磷系阻燃剂的磷含量在磷系阻燃剂中不低于20％；氮系阻燃剂的氮含量在氮系阻燃剂中不低于40％。
现有的橡胶材料阻燃一般都大量添加卤素阻燃剂和三氧化二锑配合使用，不符合未来环保发展方向。本申请实施例中，采用高磷阻燃剂(聚磷酸铵阻燃剂，磷含量不低于20％)和高氮阻燃剂(三聚氰胺高氮阻燃剂，氮含量不低于40％)配合使用，利于环保，值得推广。
在一种可能的实施方案中，所述磷系阻燃剂包括聚磷酸铵阻燃剂，所述氮系阻燃剂包括三聚氰胺高氮阻燃剂；其中，聚磷酸铵阻燃剂与所述三聚氰胺高氮阻燃剂质量之比为2:1。
在该实施方案中，当聚磷酸铵阻燃剂与所述三聚氰胺高氮阻燃剂质量之比大于或小于2:1时，虽然有一定的阻燃效果，但是阻燃效果并不突出。当聚磷酸铵阻燃剂与所述三聚氰胺高氮阻燃剂质量之比为2:1时，可充分发挥氮-磷协同效应，阻尼材料的阻燃效果明显，阻燃级别可达到V-0级，显著地提高了阻燃性能。
在一种可能的实施方案中，胶料体系还包括三元乙丙橡胶和热塑性弹性体。其中，
所述丁基橡胶的质量份数为30～48份、三元乙丙橡胶的质量份数为0～9份，热塑性弹性体的质量份数为0～9份。
用作阻尼材料的丁基橡胶主要包括：卤化丁基橡胶(含有卤素)和丁基橡胶，本申请实施例使用的是无污型丁基橡胶，即丁基胶301或丁基胶1751，从而提高了环保性能。
本申请中，阻尼材料以丁基橡胶为主体材料还辅以三元乙丙橡胶、热塑性弹性体调节，使的阻尼材料配方的流动性好，增强其可加工性。另外，三元乙丙橡胶可改善材料的弹性，而热塑性弹性体可使材料的阻尼峰值向高温(0～20℃)移动，使材料在宽温域内具有较好的阻尼性能。
本申请中所述丁基橡胶的门尼粘度ML1+8(125℃)为46～56，所述三元乙丙橡胶的门尼粘度ML1+4(100℃)为20～50。上述质量份数设计以丁基橡胶为主体，配备少量的三元乙丙橡胶和热塑性弹性体，且通过选用适宜的三元乙丙橡胶和热塑性弹性体的粘度，实现调节出流动性好的配方，提高了加工性能。
在一种可能的实施方案中，热塑性弹性体可以选用苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(SIS)。该苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(SIS)因中间嵌段聚异戊二烯结构上具有甲基侧链，与其他材料相比，具有更好的粘结力和相容性，有利于优化阻尼材料的物理性能。
在一种可能的实施方案中，所述硫化体系包括对-特辛基酚醛树脂和氧化锌。
用作阻尼材料的硫化树脂现有一般都为溴化对-特辛基酚醛树脂，溴含量超高，本申请实施例中，则采用了无溴的对-特辛基酚醛树脂，有利于环保。另外，采用对-特辛基酚醛树脂与氧化锌配合使用作为硫化体系，其在丁基橡胶、三元乙丙橡胶和热塑性弹性体共混体系中分散良好，硫化时间短，制品力学性能优越且材料在0℃～65℃范围内阻尼系数大于0.35。传统丁基橡胶阻尼材料硫化剂采用溴化对-特辛基酚醛树脂或者硫磺，含卤素或者硫含且生产效率低。本申请实施例将对-特辛基酚醛树脂和氧化锌配合使用，硫化曲线表明：提高硫化温度(180℃以上)也不会发生焦烧现象。故通过提高硫化温度来缩短硫化时间，最短5min即可完成硫化，大大提高了生产效率。
其中，所述对-特辛基酚醛树脂的质量份数为4～10份，所述氧化锌的质量份数为0.4～0.9份。
该实施方案中，硫化体系以对-特辛基酚醛树脂为主，配以少量氧化锌，氧化锌活化了硫化体系，提高了交联密度，能够加快硫化速度，提高硫化胶的导热性能使得硫化更加彻底，氧化钙同时还具有提高阻尼材料耐老化性能的效果。在上述质量份数范围内，硫化体系可快随完成硫化，锁定硫化时间，显著地提高了生产效率。
在一种可能的实施方案中，所述助剂包括癸二酸二异辛酯、硬脂酸和防老剂。
阻尼材料的阻尼性能除了受胶料体系和硫化体系的影响外，通过添加助剂也能改良阻尼性能。具体的，所述癸二酸二异辛酯的质量份数为1.5～8份，所述硬脂酸的质量份数为0～0.5份，所述防老剂的质量份数为0.4～0.5份。其中，所述防老剂为防老剂RD或防老剂SP-L。
在一种可能的实施方案中，所述补强体系为热裂解炭黑N990或热裂解炭黑N991。
现有大量使用的炉法炭黑，如N330，N550等，硫含量高，不满足要求，本申请实施例中，我们采用热裂解炭黑N990或N991，提升了阻尼材料的环保性能。
本申请实施例提供的阻尼材料具有良好的力学性能，其拉断强度≥5MPa。
本申请同时还提供该阻尼材料的制备方法，包括：
对补强体系进行干燥处理；
将硫化体系制成不大于10mm的颗粒；
在90℃～100℃的环境下，依次将胶料体系、硫化体系、助剂在开炼机中进行配炼，得到母胶；
在50℃～60℃的环境下，依次在母胶中加入所述补强体系和阻燃体系进行混炼；
将混炼好的胶料在室温下停放12h后在开炼机上进行返炼出片，将胶料滚压至表面平整。
具体的，参见图1所示为本发明阻尼材料制备工艺流程图。
原材料处理：将炭黑置于烘箱中进行干燥处理，干燥温度为100℃～120℃，干燥时间为4h±10min；在通风橱中将片状对-特辛基酚醛树脂捣碎过筛，要求树脂颗粒直径不大于10mm。
配料：按配方进行配料，配料时使用天平准确称量各种原材料；
共混炼胶:先在18寸高温开炼机上依次加入已完成配料的丁基橡胶、三元乙丙橡胶、热塑性弹性体、对-特辛基酚醛树脂、氧化锌、癸二酸二异辛酯、硬脂酸、防老剂进行配炼，得到母胶，配炼时辊筒温度为90℃～100℃，不允许超过110℃。然后在18寸开炼机上依次在母胶中加入炭黑和聚磷酸铵阻燃剂、三聚氰胺高氮阻燃剂进行混炼，辊筒温度为50℃～60℃，不允许超过70℃。
返炼出片：经混炼好的胶料在室温下必须停放12h后方可返炼出片。返炼在18寸开炼机上进行，辊筒温度为30℃～50℃，辊距2mm～5mm,割胶打卷过辊8～10次，滚压到胶料表面平整为止。
检验：按照阻尼胶料相应性能要求进行检验。试样包括2mm厚试片和Ф10mm×15mm小豆。2mm厚试片的硫化温度为165±5℃，硫化压力10±2MPa,硫化时间35min，放气次数为1～2次；Ф10mm×15mm小豆的硫化温度为165±5℃，硫化压力10±2MPa,硫化时间60min，放气次数为1～2次。
包装：胶料使用干净的塑料袋包装，做好状态标识。胶料的贮存温度为-10℃～+35℃。胶料不得与有腐蚀性、挥发性的化学药品及易燃物品存放在一起，不得受阳光直接照射。
以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例一
本实施例一提供一种阻尼材料。
成分配比：
按照质量份数计，丁基橡胶的质量份数为45.7份，三元乙丙橡胶的质量份数为0份，热塑性弹性体的质量份数为0份，对-特辛基酚醛树脂的质量份数为6.8份，氧化锌的质量份数为0.9，癸二酸二异辛酯的质量份数为2.3份，炭黑N990的质量份数为6.8份，硬脂酸的质量份数为0.5份，防老剂D的质量份数为0.5份，聚磷酸铵阻燃剂的质量份数为22.8份，三聚氰胺高氮阻燃剂的质量份数为13.7份。
制备过程：在18寸高温开炼机上依次加入已完成配料的丁基橡胶、三元乙丙橡胶、热塑性弹性、对-特辛基酚醛树脂、氧化锌、癸二酸二异辛酯、硬脂酸、防老剂RD进行配炼，得到母胶。配炼时辊筒温度为95℃。然后在18寸开炼机上依次在母胶中加入干燥处理后的炭黑N990和聚磷酸铵阻燃剂、三聚氰胺高氮阻燃剂进行混炼，辊筒温度为55℃。混炼好的胶料在室温下停放12h后返炼出片。返炼在18寸开炼机上进行，辊筒温度为40℃，辊距3mm,割胶打卷过辊8～10次，滚压到胶料表面平整为止。按照阻尼胶料相应性能要求进行检验并包装。
性能测试：阻尼材料硬度为邵氏51度，扯断强度为6.1MPa，拉断伸长率为753％，在-10℃～+65℃范围内，阻尼系数大于0.35，最大阻尼系数为1.2；材料中镉、铅、汞、六价铬、多溴联苯(PBBs)、多溴二苯醚(PBDEs)、邻苯二甲酸酯的测试结果均符合欧盟RoHS指令的限值要求；阻尼材料硫含量为120mg/kg；阻尼材料中氯含量为306mg/kg,溴含量为0，符合IEC61249-2-21无卤标准要求；该材料按REACH法规对168种高关注物质(SVHC)进行筛分测试，样品中测试的高关注物质浓度都≤0.1％，符合REACH规定；该材料2mm试片按UL-94标准进行水平燃烧法测试，阻燃等级为HB级。
该阻尼材料已在某5G设备上应用，取得了良好的效果。图2为本申请实施例一的阻尼材料在高低温下的动态力学性能图。
实施例二
本实施例一提供一种阻尼材料。
成分配比：
按照质量份数计，丁基橡胶的质量份数为30.3份，三元乙丙橡胶的质量份数为7.6份，热塑性弹性体的质量份数为0份，对-特辛基酚醛树脂的质量份数为9.4份，氧化锌的质量份数为0.8，癸二酸二异辛酯的质量份数为1.9份，炭黑N991的质量份数为18.9份，硬脂酸的质量份数为0.4份，防老剂RD的质量份数为0.4份，聚磷酸铵阻燃剂的质量份数为18.9份，三聚氰胺高氮阻燃剂的质量份数为11.4份。
制备过程：
在18寸高温开炼机上依次加入已完成配料的丁基橡胶、三元乙丙橡胶、对-特辛基酚醛树脂、氧化锌、癸二酸二异辛酯、硬脂酸、防老剂RD进行配炼，得到母胶，配炼时辊筒温度为95℃。然后在18寸开炼机上依次在母胶中加入干燥处理后的炭黑N991和聚磷酸铵阻燃剂、三聚氰胺高氮阻燃剂进行混炼，辊筒温度为55℃。
混炼好的胶料在室温下停放12h后返炼出片。返炼在18寸开炼机上进行，辊筒温度为40℃，辊距3mm,割胶打卷过辊8～10次，滚压到胶料表面平整为止。按照阻尼胶料相应性能要求进行检验并包装。
性能测试：
阻尼材料硬度为邵氏60度，扯断强度为8.2MPa，拉断伸长率为668％，在-10℃～+65℃范围内，阻尼系数大于0.4，最大阻尼系数为0.71；材料中镉、铅、汞、六价铬、多溴联苯(PBBs)、多溴二苯醚(PBDEs)、邻苯二甲酸酯的测试结果均符合欧盟RoHS指令的限值要求；阻尼材料硫含量为107mg/kg；阻尼材料中氯含量为358mg/kg,溴含量为0，符合IEC61249-2-21无卤标准要求；该材料按REACH法规对168种高关注物质(SVHC)进行筛分测试，样品中测试的高关注物质浓度都≤0.1％，符合REACH规定；该材料2mm试片按UL-94标准进行垂直燃烧法测试，阻燃等级为V-1级。
该阻尼材料已在某通信天线罩上得到应用。图3为本申请实施例二中的阻尼材料在高低温下的动态力学性能图。
实施例三
本实施例一提供一种阻尼材料。
成分配比：
按照质量份数计，丁基橡胶的质量份数为34.3份，三元乙丙橡胶的质量份数为4.3份，热塑性弹性体的质量份数为4.3份，对-特辛基酚醛树脂的质量份数为4.3份，氧化锌的质量份数为0.4，癸二酸二异辛酯的质量份数为6.4份，炭黑N991的质量份数为2.2份，硬脂酸的质量份数为0.4份，防老剂RD的质量份数为0.4份，聚磷酸铵阻燃剂的质量份数为25.8份，三聚氰胺高氮阻燃剂的质量份数为17.2份。
制备过程：
在18寸高温开炼机上依次加入已完成配料的丁基橡胶、三元乙丙橡胶、热塑性弹性体SIS、对-特辛基酚醛树脂、氧化锌、癸二酸二异辛酯、硬脂酸、防老剂RD进行配炼，得到母胶，配炼时辊筒温度为95℃。然后在18寸开炼机上依次在母胶中加入干燥处理后的炭黑N990和聚磷酸铵阻燃剂、三聚氰胺高氮阻燃剂进行混炼，辊筒温度为55℃。混炼好的胶料在室温下停放12h后返炼出片。返炼在18寸开炼机上进行，辊筒温度为40℃，辊距3mm,割胶打卷过辊8～10次，滚压到胶料表面平整为止。按照阻尼胶料相应性能要求进行检验并包装。
性能测试：
阻尼材料硬度为邵氏45度，扯断强度为5.5MPa，拉断伸长率为772％，在-10℃～+65℃范围内，阻尼系数大于0.37，最大阻尼系数为1.19；材料中镉、铅、汞、六价铬、多溴联苯(PBBs)、多溴二苯醚(PBDEs)、邻苯二甲酸酯的测试结果均符合欧盟RoHS指令的限值要求；阻尼材料硫含量为57mg/kg；阻尼材料中氯含量为227mg/kg，溴含量为0，符合IEC61249-2-21无卤标准要求；该材料按REACH法规对168种高关注物质(SVHC)进行筛分测试，样品中测试的高关注物质浓度都≤0.1％，符合REACH规定；该材料3mm试片按UL-94标准进行垂直燃烧法测试，阻燃等级为V-0级。
该阻尼材料已在某无人机云台上得到应用。图4为本申请实施例三中阻尼材料在高低温下的动态力学性能图。
综上所述，本申请提供的阻尼材料在宽温域内拥有良好的力学性能和阻尼性能，在0℃～65℃范围内，阻尼系数大于0.35；本申请提供的阻尼材料同时环保性能优异，硫含量和卤素含量低，硫含量低于200mg/kg，符合RoHS指令要求，符合REACH法规规定，符合IEC61249-2-21无卤标准，阻燃性能最优可达到UL-94标准V-0等级。除已有应用外，该本申请的阻燃材料还可推广应用于无线电通讯、航空航天、轨道交通等领域，对各类电子设备进行有效的振动和噪声控制。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。
Claims (10)
1.一种阻尼材料，其特征在于，包括胶料体系、硫化体系、阻燃体系、补强体系和助剂，所述胶料体系至少包括丁基橡胶，按照质量份数计，胶料体系的质量份数为30～66份，硫化体系的质量份数为4.4～10.9份，补强体系的质量份数为2～20份，助剂的质量份数为1.9～9份，阻燃体系的质量份数为25～50份。
2.根据权利要求1所述的阻尼材料，其特征在于，所述阻燃体系包括磷系阻燃剂和/或氮系阻燃剂；
其中，磷系阻燃剂的磷含量在磷系阻燃剂中不低于20％；氮系阻燃剂的氮含量在氮系阻燃剂中不低于40％。
3.根据权利要求2所述的阻尼材料，其特征在于，所述磷系阻燃剂包括聚磷酸铵阻燃剂，所述氮系阻燃剂包括三聚氰胺高氮阻燃剂；
其中，所述聚磷酸铵阻燃剂与所述三聚氰胺高氮阻燃剂质量之比为2:1。
4.根据权利要求1所述的阻尼材料，其特征在于，所述胶料体系包括三元乙丙橡胶和热塑性弹性体；
所述丁基橡胶的质量份数为30～48份、三元乙丙橡胶的质量份数为0～9份，热塑性弹性体的质量份数为0～9份。
5.根据权利要求4所述的阻尼材料，其特征在于，所述的丁基橡胶的门尼粘度ML1+8(125℃)为46～56；
所述三元乙丙橡胶的门尼粘度ML1+4(100℃)为20～50。
6.根据权利要求4所述的阻尼材料，其特征在于，所述热塑性弹性体为苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物。
7.根据权利要求1所述的阻尼材料，其特征在于，所述硫化体系包括对-特辛基酚醛树脂和氧化锌；
所述对-特辛基酚醛树脂的质量份数为4～10份，所述氧化锌的质量份数为0.4～0.9份。
8.根据权利要求1所述的阻尼材料，其特征在于，所述助剂包括癸二酸二异辛酯、硬脂酸和防老剂；
所述癸二酸二异辛酯的质量份数为1.5～8份，所述硬脂酸的质量份数为0～0.5份，所述防老剂的质量份数为0.4～0.5份；
其中，所述防老剂为防老剂RD或防老剂SP-L。
9.根据权利要求1所述的阻尼材料，其特征在于，所述补强体系为热裂解炭黑N990或热裂解炭黑N991。
10.如权利要求1-9任一所述的阻尼材料的制备方法，其特征在于包含以下步骤：
对补强体系进行干燥处理；
将硫化体系制成不大于10mm的颗粒；
在90℃～100℃的环境下，依次将胶料体系、硫化体系、助剂在开炼机中进行配炼，得到母胶；
在50℃～60℃的环境下，依次在母胶中加入所述补强体系和阻燃体系进行混炼；
将混炼好的胶料在室温下停放12h后在开炼机上进行返炼出片，将胶料滚压至表面平整。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010600166.2A CN111675859A (zh) | 2020-06-28 | 2020-06-28 | 一种阻尼材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010600166.2A CN111675859A (zh) | 2020-06-28 | 2020-06-28 | 一种阻尼材料及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111675859A true CN111675859A (zh) | 2020-09-18 |
Family
ID=72456787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010600166.2A Pending CN111675859A (zh) | 2020-06-28 | 2020-06-28 | 一种阻尼材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111675859A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112175340A (zh) * | 2020-11-09 | 2021-01-05 | 广东信力科技股份有限公司 | 一种苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物与丁基类橡胶的共混组合物阻尼材料 |
| CN115651324A (zh) * | 2022-10-28 | 2023-01-31 | 北京建筑大学 | 一种宽温域高阻尼复合橡胶材料及其制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11302455A (ja) * | 1998-04-27 | 1999-11-02 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 熱可塑性エラストマー組成物 |
| CN103113682A (zh) * | 2013-02-26 | 2013-05-22 | 航天材料及工艺研究所 | 一种电子产品用宽温域高阻尼环保阻尼材料及其制备方法 |
| CN104788836A (zh) * | 2015-03-29 | 2015-07-22 | 安徽微威胶件集团有限公司 | 一种高阻尼橡胶材料的制备方法 |
| CN108250598A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-07-06 | 广州市骏怡汇汽车科技有限公司 | 一种阻燃减振隔音材料及其制备方法 |
-
2020
- 2020-06-28 CN CN202010600166.2A patent/CN111675859A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11302455A (ja) * | 1998-04-27 | 1999-11-02 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 熱可塑性エラストマー組成物 |
| CN103113682A (zh) * | 2013-02-26 | 2013-05-22 | 航天材料及工艺研究所 | 一种电子产品用宽温域高阻尼环保阻尼材料及其制备方法 |
| CN104788836A (zh) * | 2015-03-29 | 2015-07-22 | 安徽微威胶件集团有限公司 | 一种高阻尼橡胶材料的制备方法 |
| CN108250598A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-07-06 | 广州市骏怡汇汽车科技有限公司 | 一种阻燃减振隔音材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 常冠军: "《粘弹性阻尼材料》", 31 October 2012, 防工业出版社 * |
| 王传东: "丁基橡胶材料的阻燃体系研究", 《橡塑资源利用》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112175340A (zh) * | 2020-11-09 | 2021-01-05 | 广东信力科技股份有限公司 | 一种苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物与丁基类橡胶的共混组合物阻尼材料 |
| CN115651324A (zh) * | 2022-10-28 | 2023-01-31 | 北京建筑大学 | 一种宽温域高阻尼复合橡胶材料及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1247268A (en) | Reinforced rubber mixtures, a process for their preparation and their use | |
| CN107849315B (zh) | 橡胶组合物 | |
| JP5401873B2 (ja) | スチールコード被覆用ゴム組成物 | |
| CN111675859A (zh) | 一种阻尼材料及其制备方法 | |
| CN105400088B (zh) | 一种三元乙丙橡胶与氯丁橡胶共硫化材料及其制备方法 | |
| WO2015160468A1 (en) | Epoxy resin compositions for pre-gel ovens | |
| CN103113682A (zh) | 一种电子产品用宽温域高阻尼环保阻尼材料及其制备方法 | |
| JP2015205971A (ja) | タイヤキャップトレッド用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ | |
| JP6297900B2 (ja) | タイヤ金属コード被覆用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ | |
| JP2015205950A (ja) | タイヤランフラット補強ライナー用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りランフラットタイヤ | |
| JP2015205968A (ja) | タイヤビードフィラー用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ | |
| JP2015205948A (ja) | タイヤ繊維被覆用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ | |
| US4243774A (en) | Rubber composition | |
| JP2015205969A (ja) | タイヤリムクッション用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ | |
| US6103792A (en) | Non-phenolic rubber tackifier | |
| US20220010123A1 (en) | Method for producing resin composition, and resin composition | |
| CN113185756A (zh) | 磁敏橡胶组合物及其制备方法 | |
| CN112321921B (zh) | 用于汽车空调管的橡胶组合物及其制备方法 | |
| KR100527414B1 (ko) | 승용차 타이어용 카카스 고무조성물 | |
| JP6686324B2 (ja) | ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ | |
| US4322319A (en) | Rubber composition containing crosslinkable processing aid | |
| JP2006124602A (ja) | ゴム組成物及びそれを使用するタイヤ | |
| KR100913594B1 (ko) | 점착성이 향상된 타이어 고무조성물 | |
| KR20060101661A (ko) | 점착력이 향상된 림 플렌지 고무조성물 | |
| JP2013133433A (ja) | 高減衰積層体用ゴム組成物および高減衰積層体 |
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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200918 |