CN114561051A - 一种减振橡胶胶辊材料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种减振橡胶胶辊材料，包括氯丁橡胶、巴拉塔橡胶、填充体系材料和配合剂。制备方法包括以下步骤：调节密炼机的初始温度和排胶温度，加入氯丁橡胶和巴拉塔橡胶，加入填充体系材料和硬脂酸，排混合胶；调节双辊开炼机的辊温、转速调和辊距，混合胶中加入硫磺、促进剂DM和促进剂CZ，混炼均匀；出片冷却，即得。本发明采用巴拉塔橡胶作为共混橡胶，二维网布作为减振橡胶材料的填充材料，在橡胶材料收到冲击时，二维网布与橡胶体间收缩不同步，进而导致二维网布/橡胶体之间产生内应力，这种压应力导致了橡胶体中的二维网布发生了微小的位移，同时由于形状记忆合金的高阻尼性能，能量消耗降低，从而提高材料的减振性能。
Description
技术领域
本发明涉及功能橡胶领域，具体涉及一种减振橡胶胶辊材料。
背景技术
胶辊是以金属或其他材料为芯，外覆橡胶经硫化而制成的辊状制品，目前已被广泛应用于各行各业。胶辊外覆的橡胶直接决定了胶辊的性能，而随着现代工业的飞速发展，对于胶辊材料的要求也越来越高，其中，具有很好的减振性能的胶辊就是研究对象之一。橡胶类阻尼减振材料一般包括天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶及氯丁橡胶，其中，氯丁橡胶具有优良的阻燃性、耐热性、耐候性及耐溶剂性，能够满足耐全天候的特殊减振材料的使用性能要求。但是氯丁橡胶自身也存在一些性能缺陷，主要包括耐屈挠和耐撕裂性能较差，硬度较低等，同时减振性能也有待进一步提高。
为了谋求阻尼减振橡胶的减振性，选择与开发提高减振性能的填料变得尤为重要。
发明内容
要解决的技术问题：本发明针对目前橡胶胶辊减振性不佳，应用有局限性的技术问题，采用巴拉塔橡胶作为共混橡胶，二维网布作为减振橡胶材料的填充材料，在橡胶材料收到冲击时，二维网布与橡胶体间收缩不同步，进而导致二维网布/橡胶体之间产生内应力，这种压应力导致了橡胶体中的二维网布发生了微小的位移，同时由于形状记忆合金的高阻尼性能，能量消耗降低，从而提高材料的减振性能。
技术方案：一种减振橡胶胶辊材料，包括80重量份氯丁橡胶、15-30份巴拉塔橡胶、10-15重量份填充体系材料和4.5-7.5份配合剂。
优选的，所述填充体系材料为改性聚丙烯腈浆粕和二维网布，其中，改性聚丙烯腈浆粕和二维网布的质量比为1:(1-2)。
优选的，所述改性聚丙烯腈浆粕的制备方法为：将聚丙烯腈浆粕在电晕处理设备上进行10kV的电晕处理10s即得。
优选的，所述二维网布的制备方法为：取改性玻璃纤维和形状记忆合金丝，将二者编织成二维网布，并裁切成长为0.3-0.5mm，宽为0.3-0.5mm即得。
优选的，所述改性玻璃纤维和形状记忆合金丝的质量比为1:(1-1.5)。
优选的，所述改性玻璃纤维的制备方法为：
步骤1：取500mL 1mg/mL的纳米微纤纤维素悬浮液，滴入1mL固含量为50％的水溶性环氧树脂，搅拌，超声处理30min，超声功率为600W，获得稳定的悬浮液；
步骤2：将玻璃纤维浸入其中，搅拌10-20min；
步骤3：取出，在90℃下保温10min，升温至120℃保持2h；
步骤4：固化后待其自然冷却即得。
优选的，所述改性玻璃纤维的直径为1-3mm，长为5cm。
优选的，所述形状记忆合金丝的制备方法为：
步骤1：对衬底进行清洗，衬底为P型-Si单面(100)抛光单晶片，厚度为1mm，尺寸为5cm×20mm；
步骤2：溅射条件为：本底真空度2.0×10-4Pa，Ar工作压强0.8Pa～1.4Pa，溅射功率100W～400W，溅射时间10min～120min，靶材为尺寸为φ80mm×3mm的NiTi形状记忆合金靶，纯度为99.99％，镍和钛的原子数比为1:1；
步骤3：将溅射获得的形状记忆合金薄膜取下；
步骤4：将薄膜进行裁切成长5cm，宽1-3mm即得。
优选的，所述薄膜的厚度为6-10μm。
优选的，所述配合剂为1-1.5重量份硬脂酸、2-3重量份硫黄、1-2重量份促进剂DM和0.5-1重量份促进剂CZ。
上述减振橡胶胶辊材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)调节密炼机的初始温度为60℃，转速为60r/min，排胶温度为120℃，加入氯丁橡胶和巴拉塔橡胶，4min后加入填充体系材料和硬脂酸，15min后排混合胶；
(2)将双辊开炼机的辊温调至30-40℃，转速调至30-40r/min，辊距为1mm，混合胶中加入硫磺、促进剂DM和促进剂CZ，混炼均匀；
(3)出片冷却，即得。
有益效果：
1.本发明采用巴拉塔橡胶作为共混橡胶，巴拉塔橡胶微观链结构最典型的三大特征是双键、链柔性和反式有序性。链柔性是使其成为弹性体的基础，通过对巴拉塔橡胶的双键进行硫化交联，控制交联程度来实现对结晶的抑制，使其成为柔软的弹性体，提高复合材料的减振性。
2.本发明采用纳米微纤纤维素对玻璃纤维进行改性，从而提高其减振效果，并通过水溶性环氧树脂，增加纳米微纤纤维素与玻璃纤维间的结合力。
3.本发明采用二维网布作为减振橡胶材料的填充材料，在橡胶材料收到冲击时，二维网布与橡胶体间收缩不同步，进而导致二维网布/橡胶体之间产生内应力，这种压应力导致了橡胶体中的二维网布发生了微小的位移，同时由于形状记忆合金的高阻尼性能，能量消耗降低，从而提高材料的减振性能。
4.本发明采用改性聚丙烯腈浆粕，改性聚丙烯腈浆粕经电晕改性后，具有轻质低密、高模量及和更好的与橡胶分子良好的界面结合力等特性，能够降低橡胶分子网络的应力水平，可显著提升材料模量，提高减振效果。
5.本发明减振橡胶胶辊材料的动静刚度比最低可低至1.07，减振效果好，同时具有良好的力学性能。
具体实施方式
实施例1
一种减振橡胶胶辊材料，包括80重量份氯丁橡胶、15份巴拉塔橡胶、10重量份填充体系材料和4.5份配合剂；填充体系材料为改性聚丙烯腈浆粕和二维网布，其中，改性聚丙烯腈浆粕和二维网布的质量比为1:1；配合剂为1重量份硬脂酸、2重量份硫黄、1重量份促进剂DM和0.5重量份促进剂CZ；改性聚丙烯腈浆粕的制备方法为：将聚丙烯腈浆粕在电晕处理设备上进行10kV的电晕处理10s即得。
二维网布的制备方法为：取改性玻璃纤维和形状记忆合金丝，将二者编织成二维网布，并裁切成长为0.3mm，宽为0.3mm即得，其中，改性玻璃纤维和形状记忆合金丝的质量比为1:1。所述改性玻璃纤维的制备方法为：
步骤1：取500mL 1mg/mL的纳米微纤纤维素悬浮液，滴入1mL固含量为50％的水溶性环氧树脂，搅拌，超声处理30min，超声功率为600W，获得稳定的悬浮液；
步骤2：将玻璃纤维浸入其中，搅拌10min；
步骤3：取出，在90℃下保温10min，升温至120℃保持2h；
步骤4：固化后待其自然冷却即得，改性玻璃纤维的直径为1mm，长为5cm。
所述形状记忆合金丝的制备方法为：
步骤1：对衬底进行清洗，衬底为P型-Si单面(100)抛光单晶片，厚度为1mm，尺寸为5cm×20mm；
步骤2：溅射条件为：本底真空度2.0×10-4Pa，Ar工作压强0.8Pa，溅射功率100W，溅射时间120min，靶材为尺寸为φ80mm×3mm的NiTi形状记忆合金靶，纯度为99.99％，镍和钛的原子数比为1:1；
步骤3：将溅射获得的形状记忆合金薄膜取下，薄膜的厚度为6μm；
步骤4：将薄膜进行裁切成长5cm，宽1mm即得。
减振橡胶胶辊材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)调节密炼机的初始温度为60℃，转速为60r/min，排胶温度为120℃，加入氯丁橡胶和巴拉塔橡胶，4min后加入填充体系材料和硬脂酸，15min后排混合胶；
(2)将双辊开炼机的辊温调至30℃，转速调至30r/min，辊距为1mm，混合胶中加入硫磺、促进剂DM和促进剂CZ，混炼均匀；
(3)出片冷却，即得。
实施例2
一种减振橡胶胶辊材料，包括80重量份氯丁橡胶、18份巴拉塔橡胶、10重量份填充体系材料和4.5份配合剂；填充体系材料为改性聚丙烯腈浆粕和二维网布，其中，改性聚丙烯腈浆粕和二维网布的质量比为1:1；配合剂为1重量份硬脂酸、2重量份硫黄、1重量份促进剂DM和0.5重量份促进剂CZ；改性聚丙烯腈浆粕的制备方法为：将聚丙烯腈浆粕在电晕处理设备上进行10kV的电晕处理10s即得。
二维网布的制备方法为：取改性玻璃纤维和形状记忆合金丝，将二者编织成二维网布，并裁切成长为0.3mm，宽为0.3mm即得，其中，改性玻璃纤维和形状记忆合金丝的质量比为1:1。所述改性玻璃纤维的制备方法为：
步骤1：取500mL 1mg/mL的纳米微纤纤维素悬浮液，滴入1mL固含量为50％的水溶性环氧树脂，搅拌，超声处理30min，超声功率为600W，获得稳定的悬浮液；
步骤2：将玻璃纤维浸入其中，搅拌10min；
步骤3：取出，在90℃下保温10min，升温至120℃保持2h；
步骤4：固化后待其自然冷却即得，改性玻璃纤维的直径为1mm，长为5cm。
所述形状记忆合金丝的制备方法为：
步骤1：对衬底进行清洗，衬底为P型-Si单面(100)抛光单晶片，厚度为1mm，尺寸为5cm×20mm；
步骤2：溅射条件为：本底真空度2.0×10-4Pa，Ar工作压强0.8Pa，溅射功率100W，溅射时间120min，靶材为尺寸为φ80mm×3mm的NiTi形状记忆合金靶，纯度为99.99％，镍和钛的原子数比为1:1；
步骤3：将溅射获得的形状记忆合金薄膜取下，薄膜的厚度为6μm；
步骤4：将薄膜进行裁切成长5cm，宽1mm即得。
减振橡胶胶辊材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)调节密炼机的初始温度为60℃，转速为60r/min，排胶温度为120℃，加入氯丁橡胶和巴拉塔橡胶，4min后加入填充体系材料和硬脂酸，15min后排混合胶；
(2)将双辊开炼机的辊温调至30℃，转速调至30r/min，辊距为1mm，混合胶中加入硫磺、促进剂DM和促进剂CZ，混炼均匀；
(3)出片冷却，即得。
实施例3
一种减振橡胶胶辊材料，包括80重量份氯丁橡胶、22份巴拉塔橡胶、10重量份填充体系材料和4.5份配合剂；填充体系材料为改性聚丙烯腈浆粕和二维网布，其中，改性聚丙烯腈浆粕和二维网布的质量比为1:1；配合剂为1重量份硬脂酸、2重量份硫黄、1重量份促进剂DM和0.5重量份促进剂CZ；改性聚丙烯腈浆粕的制备方法为：将聚丙烯腈浆粕在电晕处理设备上进行10kV的电晕处理10s即得。
二维网布的制备方法为：取改性玻璃纤维和形状记忆合金丝，将二者编织成二维网布，并裁切成长为0.3mm，宽为0.3mm即得，其中，改性玻璃纤维和形状记忆合金丝的质量比为1:1。所述改性玻璃纤维的制备方法为：
步骤1：取500mL 1mg/mL的纳米微纤纤维素悬浮液，滴入1mL固含量为50％的水溶性环氧树脂，搅拌，超声处理30min，超声功率为600W，获得稳定的悬浮液；
步骤2：将玻璃纤维浸入其中，搅拌10min；
步骤3：取出，在90℃下保温10min，升温至120℃保持2h；
步骤4：固化后待其自然冷却即得，改性玻璃纤维的直径为1mm，长为5cm。
所述形状记忆合金丝的制备方法为：
步骤1：对衬底进行清洗，衬底为P型-Si单面(100)抛光单晶片，厚度为1mm，尺寸为5cm×20mm；
步骤2：溅射条件为：本底真空度2.0×10-4Pa，Ar工作压强0.8Pa，溅射功率100W，溅射时间120min，靶材为尺寸为φ80mm×3mm的NiTi形状记忆合金靶，纯度为99.99％，镍和钛的原子数比为1:1；
步骤3：将溅射获得的形状记忆合金薄膜取下，薄膜的厚度为6μm；
步骤4：将薄膜进行裁切成长5cm，宽1mm即得。
减振橡胶胶辊材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)调节密炼机的初始温度为60℃，转速为60r/min，排胶温度为120℃，加入氯丁橡胶和巴拉塔橡胶，4min后加入填充体系材料和硬脂酸，15min后排混合胶；
(2)将双辊开炼机的辊温调至30℃，转速调至30r/min，辊距为1mm，混合胶中加入硫磺、促进剂DM和促进剂CZ，混炼均匀；
(3)出片冷却，即得。
实施例4
一种减振橡胶胶辊材料，包括80重量份氯丁橡胶、26份巴拉塔橡胶、10重量份填充体系材料和4.5份配合剂；填充体系材料为改性聚丙烯腈浆粕和二维网布，其中，改性聚丙烯腈浆粕和二维网布的质量比为1:1；配合剂为1重量份硬脂酸、2重量份硫黄、1重量份促进剂DM和0.5重量份促进剂CZ；改性聚丙烯腈浆粕的制备方法为：将聚丙烯腈浆粕在电晕处理设备上进行10kV的电晕处理10s即得。
二维网布的制备方法为：取改性玻璃纤维和形状记忆合金丝，将二者编织成二维网布，并裁切成长为0.3mm，宽为0.3mm即得，其中，改性玻璃纤维和形状记忆合金丝的质量比为1:1。所述改性玻璃纤维的制备方法为：
步骤1：取500mL 1mg/mL的纳米微纤纤维素悬浮液，滴入1mL固含量为50％的水溶性环氧树脂，搅拌，超声处理30min，超声功率为600W，获得稳定的悬浮液；
步骤2：将玻璃纤维浸入其中，搅拌10min；
步骤3：取出，在90℃下保温10min，升温至120℃保持2h；
步骤4：固化后待其自然冷却即得，改性玻璃纤维的直径为1mm，长为5cm。
所述形状记忆合金丝的制备方法为：
步骤1：对衬底进行清洗，衬底为P型-Si单面(100)抛光单晶片，厚度为1mm，尺寸为5cm×20mm；
步骤2：溅射条件为：本底真空度2.0×10-4Pa，Ar工作压强0.8Pa，溅射功率100W，溅射时间120min，靶材为尺寸为φ80mm×3mm的NiTi形状记忆合金靶，纯度为99.99％，镍和钛的原子数比为1:1；
步骤3：将溅射获得的形状记忆合金薄膜取下，薄膜的厚度为6μm；
步骤4：将薄膜进行裁切成长5cm，宽1mm即得。
减振橡胶胶辊材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)调节密炼机的初始温度为60℃，转速为60r/min，排胶温度为120℃，加入氯丁橡胶和巴拉塔橡胶，4min后加入填充体系材料和硬脂酸，15min后排混合胶；
(2)将双辊开炼机的辊温调至30℃，转速调至30r/min，辊距为1mm，混合胶中加入硫磺、促进剂DM和促进剂CZ，混炼均匀；
(3)出片冷却，即得。
实施例5
一种减振橡胶胶辊材料，包括80重量份氯丁橡胶、30份巴拉塔橡胶、10重量份填充体系材料和4.5份配合剂；填充体系材料为改性聚丙烯腈浆粕和二维网布，其中，改性聚丙烯腈浆粕和二维网布的质量比为1:1；配合剂为1重量份硬脂酸、2重量份硫黄、1重量份促进剂DM和0.5重量份促进剂CZ；改性聚丙烯腈浆粕的制备方法为：将聚丙烯腈浆粕在电晕处理设备上进行10kV的电晕处理10s即得。
二维网布的制备方法为：取改性玻璃纤维和形状记忆合金丝，将二者编织成二维网布，并裁切成长为0.3mm，宽为0.3mm即得，其中，改性玻璃纤维和形状记忆合金丝的质量比为1:1。所述改性玻璃纤维的制备方法为：
步骤1：取500mL 1mg/mL的纳米微纤纤维素悬浮液，滴入1mL固含量为50％的水溶性环氧树脂，搅拌，超声处理30min，超声功率为600W，获得稳定的悬浮液；
步骤2：将玻璃纤维浸入其中，搅拌10min；
步骤3：取出，在90℃下保温10min，升温至120℃保持2h；
步骤4：固化后待其自然冷却即得，改性玻璃纤维的直径为1mm，长为5cm。
所述形状记忆合金丝的制备方法为：
步骤1：对衬底进行清洗，衬底为P型-Si单面(100)抛光单晶片，厚度为1mm，尺寸为5cm×20mm；
步骤2：溅射条件为：本底真空度2.0×10-4Pa，Ar工作压强0.8Pa，溅射功率100W，溅射时间120min，靶材为尺寸为φ80mm×3mm的NiTi形状记忆合金靶，纯度为99.99％，镍和钛的原子数比为1:1；
步骤3：将溅射获得的形状记忆合金薄膜取下，薄膜的厚度为6μm；
步骤4：将薄膜进行裁切成长5cm，宽1mm即得。
减振橡胶胶辊材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)调节密炼机的初始温度为60℃，转速为60r/min，排胶温度为120℃，加入氯丁橡胶和巴拉塔橡胶，4min后加入填充体系材料和硬脂酸，15min后排混合胶；
(2)将双辊开炼机的辊温调至30℃，转速调至30r/min，辊距为1mm，混合胶中加入硫磺、促进剂DM和促进剂CZ，混炼均匀；
(3)出片冷却，即得。
实施例6
一种减振橡胶胶辊材料，包括80重量份氯丁橡胶、26份巴拉塔橡胶、12重量份填充体系材料和4.5份配合剂；填充体系材料为改性聚丙烯腈浆粕和二维网布，其中，改性聚丙烯腈浆粕和二维网布的质量比为1:1；配合剂为1重量份硬脂酸、2重量份硫黄、1重量份促进剂DM和0.5重量份促进剂CZ；改性聚丙烯腈浆粕的制备方法为：将聚丙烯腈浆粕在电晕处理设备上进行10kV的电晕处理10s即得。
二维网布的制备方法为：取改性玻璃纤维和形状记忆合金丝，将二者编织成二维网布，并裁切成长为0.3mm，宽为0.3mm即得，其中，改性玻璃纤维和形状记忆合金丝的质量比为1:1。所述改性玻璃纤维的制备方法为：
步骤1：取500mL 1mg/mL的纳米微纤纤维素悬浮液，滴入1mL固含量为50％的水溶性环氧树脂，搅拌，超声处理30min，超声功率为600W，获得稳定的悬浮液；
步骤2：将玻璃纤维浸入其中，搅拌10min；
步骤3：取出，在90℃下保温10min，升温至120℃保持2h；
步骤4：固化后待其自然冷却即得，改性玻璃纤维的直径为1mm，长为5cm。
所述形状记忆合金丝的制备方法为：
步骤1：对衬底进行清洗，衬底为P型-Si单面(100)抛光单晶片，厚度为1mm，尺寸为5cm×20mm；
步骤2：溅射条件为：本底真空度2.0×10-4Pa，Ar工作压强1.0Pa，溅射功率200W，溅射时间100min，靶材为尺寸为φ80mm×3mm的NiTi形状记忆合金靶，纯度为99.99％，镍和钛的原子数比为1:1；
步骤3：将溅射获得的形状记忆合金薄膜取下，薄膜的厚度为6μm；
步骤4：将薄膜进行裁切成长5cm，宽1mm即得。
减振橡胶胶辊材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)调节密炼机的初始温度为60℃，转速为60r/min，排胶温度为120℃，加入氯丁橡胶和巴拉塔橡胶，4min后加入填充体系材料和硬脂酸，15min后排混合胶；
(2)将双辊开炼机的辊温调至30℃，转速调至30r/min，辊距为1mm，混合胶中加入硫磺、促进剂DM和促进剂CZ，混炼均匀；
(3)出片冷却，即得。
实施例7
一种减振橡胶胶辊材料，包括80重量份氯丁橡胶、26份巴拉塔橡胶、13重量份填充体系材料和4.5份配合剂；填充体系材料为改性聚丙烯腈浆粕和二维网布，其中，改性聚丙烯腈浆粕和二维网布的质量比为1:1；配合剂为1重量份硬脂酸、2重量份硫黄、1重量份促进剂DM和0.5重量份促进剂CZ；改性聚丙烯腈浆粕的制备方法为：将聚丙烯腈浆粕在电晕处理设备上进行10kV的电晕处理10s即得。
二维网布的制备方法为：取改性玻璃纤维和形状记忆合金丝，将二者编织成二维网布，并裁切成长为0.3mm，宽为0.3mm即得，其中，改性玻璃纤维和形状记忆合金丝的质量比为1:1。所述改性玻璃纤维的制备方法为：
步骤1：取500mL 1mg/mL的纳米微纤纤维素悬浮液，滴入1mL固含量为50％的水溶性环氧树脂，搅拌，超声处理30min，超声功率为600W，获得稳定的悬浮液；
步骤2：将玻璃纤维浸入其中，搅拌10min；
步骤3：取出，在90℃下保温10min，升温至120℃保持2h；
步骤4：固化后待其自然冷却即得，改性玻璃纤维的直径为1mm，长为5cm。
所述形状记忆合金丝的制备方法为：
步骤1：对衬底进行清洗，衬底为P型-Si单面(100)抛光单晶片，厚度为1mm，尺寸为5cm×20mm；
步骤2：溅射条件为：本底真空度2.0×10-4Pa，Ar工作压强1.0Pa，溅射功率200W，溅射时间100min，靶材为尺寸为φ80mm×3mm的NiTi形状记忆合金靶，纯度为99.99％，镍和钛的原子数比为1:1；
步骤3：将溅射获得的形状记忆合金薄膜取下，薄膜的厚度为6μm；
步骤4：将薄膜进行裁切成长5cm，宽1mm即得。
减振橡胶胶辊材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)调节密炼机的初始温度为60℃，转速为60r/min，排胶温度为120℃，加入氯丁橡胶和巴拉塔橡胶，4min后加入填充体系材料和硬脂酸，15min后排混合胶；
(2)将双辊开炼机的辊温调至30℃，转速调至30r/min，辊距为1mm，混合胶中加入硫磺、促进剂DM和促进剂CZ，混炼均匀；
(3)出片冷却，即得。
实施例8
一种减振橡胶胶辊材料，包括80重量份氯丁橡胶、26份巴拉塔橡胶、15重量份填充体系材料和4.5份配合剂；填充体系材料为改性聚丙烯腈浆粕和二维网布，其中，改性聚丙烯腈浆粕和二维网布的质量比为1:1；配合剂为1重量份硬脂酸、2重量份硫黄、1重量份促进剂DM和0.5重量份促进剂CZ；改性聚丙烯腈浆粕的制备方法为：将聚丙烯腈浆粕在电晕处理设备上进行10kV的电晕处理10s即得。
二维网布的制备方法为：取改性玻璃纤维和形状记忆合金丝，将二者编织成二维网布，并裁切成长为0.3mm，宽为0.3mm即得，其中，改性玻璃纤维和形状记忆合金丝的质量比为1:1。所述改性玻璃纤维的制备方法为：
步骤1：取500mL 1mg/mL的纳米微纤纤维素悬浮液，滴入1mL固含量为50％的水溶性环氧树脂，搅拌，超声处理30min，超声功率为600W，获得稳定的悬浮液；
步骤2：将玻璃纤维浸入其中，搅拌10min；
步骤3：取出，在90℃下保温10min，升温至120℃保持2h；
步骤4：固化后待其自然冷却即得，改性玻璃纤维的直径为1mm，长为5cm。
所述形状记忆合金丝的制备方法为：
步骤1：对衬底进行清洗，衬底为P型-Si单面(100)抛光单晶片，厚度为1mm，尺寸为5cm×20mm；
步骤2：溅射条件为：本底真空度2.0×10-4Pa，Ar工作压强1.0Pa，溅射功率200W，溅射时间100min，靶材为尺寸为φ80mm×3mm的NiTi形状记忆合金靶，纯度为99.99％，镍和钛的原子数比为1:1；
步骤3：将溅射获得的形状记忆合金薄膜取下，薄膜的厚度为6μm；
步骤4：将薄膜进行裁切成长5cm，宽1mm即得。
减振橡胶胶辊材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)调节密炼机的初始温度为60℃，转速为60r/min，排胶温度为120℃，加入氯丁橡胶和巴拉塔橡胶，4min后加入填充体系材料和硬脂酸，15min后排混合胶；
(2)将双辊开炼机的辊温调至30℃，转速调至30r/min，辊距为1mm，混合胶中加入硫磺、促进剂DM和促进剂CZ，混炼均匀；
(3)出片冷却，即得。
实施例9
一种减振橡胶胶辊材料，包括80重量份氯丁橡胶、26份巴拉塔橡胶、13重量份填充体系材料和4.5份配合剂；填充体系材料为改性聚丙烯腈浆粕和二维网布，其中，改性聚丙烯腈浆粕和二维网布的质量比为1:1.5；配合剂为1重量份硬脂酸、2重量份硫黄、1重量份促进剂DM和0.5重量份促进剂CZ；改性聚丙烯腈浆粕的制备方法为：将聚丙烯腈浆粕在电晕处理设备上进行10kV的电晕处理10s即得。
二维网布的制备方法为：取改性玻璃纤维和形状记忆合金丝，将二者编织成二维网布，并裁切成长为0.3mm，宽为0.3mm即得，其中，改性玻璃纤维和形状记忆合金丝的质量比为1:1。所述改性玻璃纤维的制备方法为：
步骤1：取500mL 1mg/mL的纳米微纤纤维素悬浮液，滴入1mL固含量为50％的水溶性环氧树脂，搅拌，超声处理30min，超声功率为600W，获得稳定的悬浮液；
步骤2：将玻璃纤维浸入其中，搅拌10min；
步骤3：取出，在90℃下保温10min，升温至120℃保持2h；
步骤4：固化后待其自然冷却即得，改性玻璃纤维的直径为1mm，长为5cm。
所述形状记忆合金丝的制备方法为：
步骤1：对衬底进行清洗，衬底为P型-Si单面(100)抛光单晶片，厚度为1mm，尺寸为5cm×20mm；
步骤2：溅射条件为：本底真空度2.0×10-4Pa，Ar工作压强1.2Pa，溅射功率300W，溅射时间60min，靶材为尺寸为φ80mm×3mm的NiTi形状记忆合金靶，纯度为99.99％，镍和钛的原子数比为1:1；
步骤3：将溅射获得的形状记忆合金薄膜取下，薄膜的厚度为6μm；
步骤4：将薄膜进行裁切成长5cm，宽1mm即得。
减振橡胶胶辊材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)调节密炼机的初始温度为60℃，转速为60r/min，排胶温度为120℃，加入氯丁橡胶和巴拉塔橡胶，4min后加入填充体系材料和硬脂酸，15min后排混合胶；
(2)将双辊开炼机的辊温调至30℃，转速调至30r/min，辊距为1mm，混合胶中加入硫磺、促进剂DM和促进剂CZ，混炼均匀；
(3)出片冷却，即得。
实施例10
一种减振橡胶胶辊材料，包括80重量份氯丁橡胶、26份巴拉塔橡胶、13重量份填充体系材料和4.5份配合剂；填充体系材料为改性聚丙烯腈浆粕和二维网布，其中，改性聚丙烯腈浆粕和二维网布的质量比为1:2；配合剂为1重量份硬脂酸、2重量份硫黄、1重量份促进剂DM和0.5重量份促进剂CZ；改性聚丙烯腈浆粕的制备方法为：将聚丙烯腈浆粕在电晕处理设备上进行10kV的电晕处理10s即得。
二维网布的制备方法为：取改性玻璃纤维和形状记忆合金丝，将二者编织成二维网布，并裁切成长为0.3mm，宽为0.3mm即得，其中，改性玻璃纤维和形状记忆合金丝的质量比为1:1。所述改性玻璃纤维的制备方法为：
步骤1：取500mL 1mg/mL的纳米微纤纤维素悬浮液，滴入1mL固含量为50％的水溶性环氧树脂，搅拌，超声处理30min，超声功率为600W，获得稳定的悬浮液；
步骤2：将玻璃纤维浸入其中，搅拌10min；
步骤3：取出，在90℃下保温10min，升温至120℃保持2h；
步骤4：固化后待其自然冷却即得，改性玻璃纤维的直径为1mm，长为5cm。
所述形状记忆合金丝的制备方法为：
步骤1：对衬底进行清洗，衬底为P型-Si单面(100)抛光单晶片，厚度为1mm，尺寸为5cm×20mm；
步骤2：溅射条件为：本底真空度2.0×10-4Pa，Ar工作压强1.2Pa，溅射功率300W，溅射时间60min，靶材为尺寸为φ80mm×3mm的NiTi形状记忆合金靶，纯度为99.99％，镍和钛的原子数比为1:1；
步骤3：将溅射获得的形状记忆合金薄膜取下，薄膜的厚度为6μm；
步骤4：将薄膜进行裁切成长5cm，宽1mm即得。
减振橡胶胶辊材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)调节密炼机的初始温度为60℃，转速为60r/min，排胶温度为120℃，加入氯丁橡胶和巴拉塔橡胶，4min后加入填充体系材料和硬脂酸，15min后排混合胶；
(2)将双辊开炼机的辊温调至30℃，转速调至30r/min，辊距为1mm，混合胶中加入硫磺、促进剂DM和促进剂CZ，混炼均匀；
(3)出片冷却，即得。
实施例11
一种减振橡胶胶辊材料，包括80重量份氯丁橡胶、26份巴拉塔橡胶、13重量份填充体系材料和4.5份配合剂；填充体系材料为改性聚丙烯腈浆粕和二维网布，其中，改性聚丙烯腈浆粕和二维网布的质量比为1:1.5；配合剂为1重量份硬脂酸、2重量份硫黄、1重量份促进剂DM和0.5重量份促进剂CZ；改性聚丙烯腈浆粕的制备方法为：将聚丙烯腈浆粕在电晕处理设备上进行10kV的电晕处理10s即得。
二维网布的制备方法为：取改性玻璃纤维和形状记忆合金丝，将二者编织成二维网布，并裁切成长为0.3mm，宽为0.3mm即得，其中，改性玻璃纤维和形状记忆合金丝的质量比为1:1.5。所述改性玻璃纤维的制备方法为：
步骤1：取500mL 1mg/mL的纳米微纤纤维素悬浮液，滴入1mL固含量为50％的水溶性环氧树脂，搅拌，超声处理30min，超声功率为600W，获得稳定的悬浮液；
步骤2：将玻璃纤维浸入其中，搅拌10min；
步骤3：取出，在90℃下保温10min，升温至120℃保持2h；
步骤4：固化后待其自然冷却即得，改性玻璃纤维的直径为1mm，长为5cm。
所述形状记忆合金丝的制备方法为：
步骤1：对衬底进行清洗，衬底为P型-Si单面(100)抛光单晶片，厚度为1mm，尺寸为5cm×20mm；
步骤2：溅射条件为：本底真空度2.0×10-4Pa，Ar工作压强1.4Pa，溅射功率400W，溅射时间50min，靶材为尺寸为φ80mm×3mm的NiTi形状记忆合金靶，纯度为99.99％，镍和钛的原子数比为1:1；
步骤3：将溅射获得的形状记忆合金薄膜取下，薄膜的厚度为6μm；
步骤4：将薄膜进行裁切成长5cm，宽1mm即得。
减振橡胶胶辊材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)调节密炼机的初始温度为60℃，转速为60r/min，排胶温度为120℃，加入氯丁橡胶和巴拉塔橡胶，4min后加入填充体系材料和硬脂酸，15min后排混合胶；
(2)将双辊开炼机的辊温调至30℃，转速调至30r/min，辊距为1mm，混合胶中加入硫磺、促进剂DM和促进剂CZ，混炼均匀；
(3)出片冷却，即得。
实施例12
一种减振橡胶胶辊材料，包括80重量份氯丁橡胶、22份巴拉塔橡胶、13重量份填充体系材料和7.5份配合剂；填充体系材料为改性聚丙烯腈浆粕和二维网布，其中，改性聚丙烯腈浆粕和二维网布的质量比为1:1.5；配合剂为1.3重量份硬脂酸、2.5重量份硫黄、1.5重量份促进剂DM和0.8重量份促进剂CZ；改性聚丙烯腈浆粕的制备方法为：将聚丙烯腈浆粕在电晕处理设备上进行10kV的电晕处理10s即得。
二维网布的制备方法为：取改性玻璃纤维和形状记忆合金丝，将二者编织成二维网布，并裁切成长为0.4mm，宽为0.4mm即得，其中，改性玻璃纤维和形状记忆合金丝的质量比为1:1.3。所述改性玻璃纤维的制备方法为：
步骤1：取500mL 1mg/mL的纳米微纤纤维素悬浮液，滴入1mL固含量为50％的水溶性环氧树脂，搅拌，超声处理30min，超声功率为600W，获得稳定的悬浮液；
步骤2：将玻璃纤维浸入其中，搅拌15min；
步骤3：取出，在90℃下保温10min，升温至120℃保持2h；
步骤4：固化后待其自然冷却即得，改性玻璃纤维的直径为2mm，长为5cm。
所述形状记忆合金丝的制备方法为：
步骤1：对衬底进行清洗，衬底为P型-Si单面(100)抛光单晶片，厚度为1mm，尺寸为5cm×20mm；
步骤2：溅射条件为：本底真空度2.0×10-4Pa，Ar工作压强1.1Pa，溅射功率250W，溅射时间65min，靶材为尺寸为φ80mm×3mm的NiTi形状记忆合金靶，纯度为99.99％，镍和钛的原子数比为1:1；
步骤3：将溅射获得的形状记忆合金薄膜取下，薄膜的厚度为8μm；
步骤4：将薄膜进行裁切成长5cm，宽2mm即得。
减振橡胶胶辊材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)调节密炼机的初始温度为60℃，转速为60r/min，排胶温度为120℃，加入氯丁橡胶和巴拉塔橡胶，4min后加入填充体系材料和硬脂酸，15min后排混合胶；
(2)将双辊开炼机的辊温调至35℃，转速调至35r/min，辊距为1mm，混合胶中加入硫磺、促进剂DM和促进剂CZ，混炼均匀；
(3)出片冷却，即得。
实施例13
一种减振橡胶胶辊材料，包括80重量份氯丁橡胶、30份巴拉塔橡胶、15重量份填充体系材料和7.5份配合剂；填充体系材料为改性聚丙烯腈浆粕和二维网布，其中，改性聚丙烯腈浆粕和二维网布的质量比为1:2；配合剂为1.5重量份硬脂酸、3重量份硫黄、2重量份促进剂DM和1重量份促进剂CZ；改性聚丙烯腈浆粕的制备方法为：将聚丙烯腈浆粕在电晕处理设备上进行10kV的电晕处理10s即得。
二维网布的制备方法为：取改性玻璃纤维和形状记忆合金丝，将二者编织成二维网布，并裁切成长为0.5mm，宽为0.5mm即得，其中，改性玻璃纤维和形状记忆合金丝的质量比为1:1.5。所述改性玻璃纤维的制备方法为：
步骤1：取500mL 1mg/mL的纳米微纤纤维素悬浮液，滴入1mL固含量为50％的水溶性环氧树脂，搅拌，超声处理30min，超声功率为600W，获得稳定的悬浮液；
步骤2：将玻璃纤维浸入其中，搅拌20min；
步骤3：取出，在90℃下保温10min，升温至120℃保持2h；
步骤4：固化后待其自然冷却即得，改性玻璃纤维的直径为3mm，长为5cm。
所述形状记忆合金丝的制备方法为：
步骤1：对衬底进行清洗，衬底为P型-Si单面(100)抛光单晶片，厚度为1mm，尺寸为5cm×20mm；
步骤2：溅射条件为：本底真空度2.0×10-4Pa，Ar工作压强1.4Pa，溅射功率400W，溅射时间10min～120min，靶材为尺寸为φ80mm×3mm的NiTi形状记忆合金靶，纯度为99.99％，镍和钛的原子数比为1:1；
步骤3：将溅射获得的形状记忆合金薄膜取下，薄膜的厚度为10μm；
步骤4：将薄膜进行裁切成长5cm，宽3mm即得。
减振橡胶胶辊材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)调节密炼机的初始温度为60℃，转速为60r/min，排胶温度为120℃，加入氯丁橡胶和巴拉塔橡胶，4min后加入填充体系材料和硬脂酸，15min后排混合胶；
(2)将双辊开炼机的辊温调至40℃，转速调至40r/min，辊距为1mm，混合胶中加入硫磺、促进剂DM和促进剂CZ，混炼均匀；
(3)出片冷却，即得。
对比例1
本实施例与实施例11之间的区别在于以改性聚丙烯腈浆粕完全代替二维网布，具体的：一种减振橡胶胶辊材料，包括80重量份氯丁橡胶、26份巴拉塔橡胶、13重量份填充体系材料和4.5份配合剂；填充体系材料为改性聚丙烯腈浆粕；配合剂为1重量份硬脂酸、2重量份硫黄、1重量份促进剂DM和0.5重量份促进剂CZ；改性聚丙烯腈浆粕的制备方法为：将聚丙烯腈浆粕在电晕处理设备上进行10kV的电晕处理10s即得。
减振橡胶胶辊材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)调节密炼机的初始温度为60℃，转速为60r/min，排胶温度为120℃，加入氯丁橡胶和巴拉塔橡胶，4min后加入填充体系材料和硬脂酸，15min后排混合胶；
(2)将双辊开炼机的辊温调至30℃，转速调至30r/min，辊距为1mm，混合胶中加入硫磺、促进剂DM和促进剂CZ，混炼均匀；
(3)出片冷却，即得。
将实施例材料制备成50mm×50mm×40mm的样品，采用国标法在力学性能试验机上检测其静态性能，然后再进行振动试验，得到频响函数，测试材料的动刚度及静刚度，并计算其动静刚度比。
表1不同实施例的动静刚度比
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | |
| 动静刚度比 | 1.19 | 1.18 | 1.18 | 1.17 | 1.16 | 1.13 | 1.11 |
| 实施例8 | 实施例9 | 实施例10 | 实施例11 | 实施例12 | 实施例13 | 对比例1 | |
| 动静刚度比 | 1.10 | 1.09 | 1.07 | 1.07 | 1.08 | 1.08 | 1.27 |
动静刚度比与振动传递及减振效果密切相关，动静刚度比越小，回弹性越好，振动传递效果越好，该值越趋近于1，振动传递效果越好，减振性越好。
拉伸强度及断裂伸长率采用德国电子拉力试验机按照国家标准GB/T528-2009进行测试，拉伸速率为500mm/min。
压缩永久变形按照国家标准GB/T7759.1-2015进行测试，测试条件为(70±1)℃，24h，压缩率为25％。
表2不同实施例的力学性能
从表1和表2可以看出，随着巴拉塔橡胶的比例增加，减振性能增加，但是力学性能相对下降。同时，填充体系材料中改性聚丙烯腈浆粕和二维网布的质量比为1:2时，对材料的减振性能效果更佳。
Claims (10)
1.一种减振橡胶胶辊材料，其特征在于，包括80重量份氯丁橡胶、15-30份巴拉塔橡胶、10-15重量份填充体系材料和4.5-7.5份配合剂。
2.根据权利要求1所述的一种减振橡胶胶辊材料，其特征在于，所述填充体系材料为改性聚丙烯腈浆粕和二维网布，其中，改性聚丙烯腈浆粕和二维网布的质量比为1:(1-2)。
3.根据权利要求2所述的一种减振橡胶胶辊材料，其特征在于，所述二维网布的制备方法为：取改性玻璃纤维和形状记忆合金丝，将二者编织成二维网布，并裁切成长为0.3-0.5mm，宽为0.3-0.5mm即得。
4.根据权利要求3所述的一种减振橡胶胶辊材料，其特征在于，所述改性玻璃纤维和形状记忆合金丝的质量比为1:(1-1.5)。
5.根据权利要求3所述的一种减振橡胶胶辊材料，其特征在于，所述改性玻璃纤维的制备方法为：
步骤1：取500mL 1mg/mL的纳米微纤纤维素悬浮液，滴入1mL固含量为50％的水溶性环氧树脂，搅拌，超声处理30min，超声功率为600W，获得稳定的悬浮液；
步骤2：将玻璃纤维浸入其中，搅拌10-20min；
步骤3：取出，在90℃下保温10min，升温至120℃保持2h；
步骤4：固化后待其自然冷却即得。
6.根据权利要求3所述的一种减振橡胶胶辊材料，其特征在于，所述改性玻璃纤维的直径为1-3mm，长为5cm。
7.根据权利要求3所述的一种减振橡胶胶辊材料，其特征在于，所述形状记忆合金丝的制备方法为：
步骤1：对衬底进行清洗，衬底为P型-Si单面(100)抛光单晶片，厚度为1mm，尺寸为5cm×20mm；
步骤2：溅射条件为：本底真空度2.0×10-4Pa，Ar工作压强0.8Pa～1.4Pa，溅射功率100W～400W，溅射时间10min～120min，靶材为尺寸为φ80mm×3mm的NiTi形状记忆合金靶，纯度为99.99％，镍和钛的原子数比为1:1；
步骤3：将溅射获得的形状记忆合金薄膜取下；
步骤4：将薄膜进行裁切成长5cm，宽1-3mm即得。
8.根据权利要求7所述的一种减振橡胶胶辊材料，其特征在于，所述薄膜的厚度为6-10μm。
9.根据权利要求1所述的一种减振橡胶胶辊材料，其特征在于，所述配合剂为1-1.5重量份硬脂酸、2-3重量份硫黄、1-2重量份促进剂DM和0.5-1重量份促进剂CZ。
10.一种减振橡胶胶辊材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)调节密炼机的初始温度为60℃，转速为60r/min，排胶温度为120℃，加入氯丁橡胶和巴拉塔橡胶，4min后加入填充体系材料和硬脂酸，15min后排混合胶；
(2)将双辊开炼机的辊温调至30-40℃，转速调至30-40r/min，辊距为1mm，混合胶中加入硫磺、促进剂DM和促进剂CZ，混炼均匀；
(3)出片冷却，即得。
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| GR01 | Patent grant | ||
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