本發(fā)明屬于橡膠板條，具體涉及一種高彈性減振橡膠板條及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、水潤滑軸承中使用的橡膠板條是關(guān)鍵組件之一，它們通常用于創(chuàng)建一個水膜，以減少兩個相對運動表面之間的直接接觸，從而降低摩擦和磨損。橡膠板條的設(shè)計和性能直接影響到軸承的潤滑效率、承載能力和使用壽命。現(xiàn)有技術(shù)中橡膠板條主要存在以下技術(shù)問題：(1)材料選擇：橡膠板條需要選用合適的彈性體材料，它必須能夠承受工作環(huán)境下的化學(xué)侵蝕，比如海水的鹽分、酸堿度變化，以及溫度波動。(2)材料的彈性和耐久性也至關(guān)重要，以確保在長時間運行中保持穩(wěn)定的性能。(3)水膜形成：橡膠板條的表面處理影響水膜的形成，表面光潔度有助于優(yōu)化水膜的穩(wěn)定性，進(jìn)而影響潤滑效果和摩擦系數(shù)。(4)磨損和疲勞：長期運行中，橡膠板條可能會因磨損而變薄，導(dǎo)致水膜厚度減小，影響潤滑效果。板條還可能受到疲勞損傷，尤其是在高負(fù)載和振動條件下。

2、因此，研發(fā)一款綜合性能優(yōu)異的橡膠板條符合市場的需求，具有極高的市場價值。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種高彈性減振橡膠板條及其制備方法。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

3、一種高彈性減振橡膠板條的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

4、(1)按重量份數(shù)稱取原料：70-75份丁腈橡膠、13-18份復(fù)合環(huán)氧樹脂、10-15份改性填料、12-18份增塑劑a、1-3份防老劑、0.4-0.9份不溶性硫磺、2-4份硫化促進(jìn)劑，4-7份環(huán)氧活性增韌劑、3-6份分散劑和4-9份增塑劑b；其中，所述復(fù)合環(huán)氧樹脂由重量比為1：1.2-1.6：0.4-0.8的雙酚f型環(huán)氧樹脂、雙酚a型環(huán)氧樹脂和脂環(huán)族環(huán)氧樹脂復(fù)配得到；

5、(2)將丁腈橡膠放入捏煉機(jī)中，在125-130℃捏合6-9min；將捏合后的丁腈橡膠與改性填料、增塑劑a、防老劑、分散劑和增塑劑b混合，升溫至120-130℃攪拌5-10min，得到丁腈橡膠混合物；

6、(3)將復(fù)合環(huán)氧樹脂、環(huán)氧活性增韌劑加入到丁腈橡膠混合物中混合，在70-80℃攪拌20-25min，然后放入開煉機(jī)中進(jìn)行捏合，同時加入不溶性硫磺和硫化促進(jìn)劑，在40-50℃攪拌5-10min，得到橡膠材料；

7、(4)將橡膠材料制成高彈性體減振層，將高彈性體減振層和高分子硬質(zhì)板粘接構(gòu)成橡膠板條。

8、進(jìn)一步地，雙酚f型環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當(dāng)量為165-175g/eq。

9、進(jìn)一步地，雙酚a型環(huán)氧樹脂的環(huán)氧值為0.39±0.02mol/100g。

10、進(jìn)一步地，所述脂環(huán)族環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當(dāng)量為170-200g/eq。

11、進(jìn)一步地，所述高分子硬質(zhì)板的材料為超高分子量聚乙烯。

12、更進(jìn)一步地，超高分子量聚乙烯的分子量為300萬。

13、進(jìn)一步地，所述增塑劑a為聚酯類增塑劑a。

14、更進(jìn)一步地，增塑劑a為增塑劑ars-107。

15、進(jìn)一步地，所述增塑劑b為鄰苯二甲酸二辛酯二丁酯、葵二酸二丁酯中的一種或多種。

16、進(jìn)一步地，所述防老劑為nbc。cas：13927-77-0。

17、進(jìn)一步地，所述硫化促進(jìn)劑為tmtd。cas：137-26-8。

18、進(jìn)一步地，所述分散劑為二甲基苯磺酸鈉。

19、船舶推進(jìn)系統(tǒng)中的艉軸是連接發(fā)動機(jī)輸出端和推進(jìn)器的關(guān)鍵部件。在船舶航行過程中，艉軸會遭受各種動態(tài)載荷，包括波浪引起的振動、水流的沖擊、螺旋槳的不平衡力、以及發(fā)動機(jī)的振動。橡膠板條的彈性可以吸收和緩沖這些沖擊，減少對軸和軸承的直接損害。丁腈橡膠用于橡膠板條的材料，但是丁腈橡膠作為橡膠板條材料用作船舶推進(jìn)系統(tǒng)中的艉軸，存在耐低溫性能差的問題，丁腈橡膠在低溫環(huán)境下變硬且彈性降低，影響其在寒冷條件下的密封性能和減震效果，同時隨著時間的推移，nbr會硬化、失去彈性或產(chǎn)生裂紋，特別是在極端溫度、光照和濕度條件下。本發(fā)明通過將丁腈橡膠和雙酚f型環(huán)氧樹脂、雙酚a型環(huán)氧樹脂和脂環(huán)族環(huán)氧樹脂復(fù)配復(fù)合環(huán)氧樹脂復(fù)配，改善了丁腈橡膠的低溫下的減振性能，減少了軸承內(nèi)部各部件間的相對運動和磨損，有助于延長軸承的使用壽命，減少維護(hù)和更換的頻率。分析是環(huán)氧樹脂作為一種剛性組分，當(dāng)與丁腈橡膠結(jié)合時，可以形成更加復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而提高復(fù)合材料的彈性回復(fù)和耐寒性。雙酚a型和雙酚f型環(huán)氧樹脂具有高交聯(lián)密度和優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度，脂環(huán)族環(huán)氧樹脂具有更高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，在較高溫度下仍能保持良好的機(jī)械性，能當(dāng)丁腈橡膠與經(jīng)過復(fù)配的環(huán)氧樹脂混合，通過適當(dāng)?shù)慕宦?lián)和固化過程，可以形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)能夠有效分散應(yīng)力，減少材料的脆性，同時提高其韌性。同時當(dāng)使用參數(shù)的雙酚f型環(huán)氧樹脂、雙酚a型環(huán)氧樹脂和脂環(huán)族環(huán)氧樹脂，可以改善丁腈橡膠的耐老化問題。

20、進(jìn)一步地，所述改性填料的制備方法為：按重量份數(shù)計，

21、(1)將1份二氧化硅加入到60-70份35-40wt％的過氧化氫水溶液中，在100℃下回流反應(yīng)2-2.5h，過濾、干燥后得到改性二氧化硅a；

22、(2)將1份改性二氧化硅a、1份水、6-9份乙醇、90-100份25-28wt％氨水和1.5-2.5份kh590混合，40-45℃下反應(yīng)4-6h，過濾、干燥后，得到改性二氧化硅b；

23、(3)將2-3份改性二氧化硅b、1份二甲基二烯丙基氯化銨、0.04-0.08份偶氮二異丁腈和70-80份90-95wt％乙醇水溶液混合，在氮氣保護(hù)下80-90℃反應(yīng)12-15h，過濾、清洗、干燥，得到改性填料。

24、進(jìn)一步地，所述二氧化硅由質(zhì)量比1：1.4-1.9：0.3-0.8的二氧化硅ⅰ、二氧化硅ⅱ和二氧化硅?；旌辖M成，所述二氧化硅ⅰ的平均粒徑＜二氧化硅ⅱ的平均粒徑＜二氧化硅ⅲ的平均粒徑。

25、具體的，其中二氧化硅ⅰ的平均粒徑為10nm、平均比表面積為380m2/g；二氧化硅ⅱ的平均粒徑為50nm、平均比表面積為210m2/g；二氧化硅ⅲ的平均粒徑為300nm、平均比表面積為17m2/g。

26、發(fā)明人發(fā)現(xiàn)環(huán)氧樹脂的分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)會影響丁腈橡膠的吸水性。分析是雙酚f型和雙酚a型環(huán)氧樹脂含有酚羥基，這些酚羥基可以與水分子形成氫鍵，從而增加吸水性。發(fā)明人試圖添加二氧化硅用以改善橡膠材料的吸水率，但是二氧化硅在本發(fā)明體系中分散性不佳，導(dǎo)致效果并不理想。本發(fā)明通過將二氧化硅進(jìn)行改性，可以有效改善橡膠材料的吸水率。分析是通過巰基和kh590改性，提高了二氧化硅與聚合物基體之間的化學(xué)相容性，季銨基團(tuán)的存在可以增強(qiáng)二氧化硅在極性聚合物基體(如環(huán)氧樹脂)中的分散性，同時由于其親水性較低，有助于減少復(fù)合材料與水的相互作用；改性后的二氧化硅與聚合物基體之間形成了更強(qiáng)的界面結(jié)合，減少了水分滲透的路徑，二氧化硅顆粒在基體中分布得更加均勻，減少了微孔隙和缺陷，降低水分滲透的通道。同時使用不同粒徑的二氧化硅制備的改性填料的加入可以改善橡膠材料的力學(xué)性能和耐候性。

27、本發(fā)明還提供了所述制備方法制得的高彈性減振橡膠板條。

28、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果為：

29、1、本發(fā)明橡膠板條均由高彈性體減振層和高分子硬質(zhì)板粘接構(gòu)成，生產(chǎn)的橡膠型軸承可用于船舶推進(jìn)系統(tǒng)艉軸或其他用途，起到減振降噪、潤滑作用。

30、2、本發(fā)明通過將丁腈橡膠和雙酚f型環(huán)氧樹脂、雙酚a型環(huán)氧樹脂和脂環(huán)族環(huán)氧樹脂復(fù)配復(fù)合環(huán)氧樹脂復(fù)配，改善了丁腈橡膠的低溫下的減振性能，減少了軸承內(nèi)部各部件間的相對運動和磨損，有助于延長軸承的使用壽命，減少維護(hù)和更換的頻率。同時當(dāng)使用參數(shù)的雙酚f型環(huán)氧樹脂、雙酚a型環(huán)氧樹脂和脂環(huán)族環(huán)氧樹脂，可以改善丁腈橡膠的耐老化問題。

31、3、本發(fā)明通過將二氧化硅進(jìn)行改性，可以有效改善橡膠材料的吸水率；同時改性填料的加入可以改善橡膠材料的力學(xué)性能和耐候性。