一種環(huán)保型橡膠阻尼材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種阻尼材料及其制備方法，尤其是涉及一種聚合物橡膠阻尼材料及 其制備方法。
【背景技術】
[0002] 阻尼材料是一種基于高聚物為基質的功能材料，能消除噪聲和振動。它利用聚合 物處于玻璃化轉變溫度區(qū)域時，由于鏈段運動不能夠完全跟上振動的速率而產(chǎn)生的分子鏈 內(nèi)摩擦，吸收一部分振動能，再以"熱"的形式而耗散，這樣就能起到減少振動或降低振動的 作用。
[0003] 傳統(tǒng)的阻尼材料里面包含瀝青，但這種含瀝青的阻尼片安裝后會持續(xù)散發(fā)臭味， 導致車內(nèi)空氣污染，危害人體健康。市場迫切需求一種環(huán)保，無氣味并具有高阻尼性能的阻 尼片。
[0004] 目前，國內(nèi)已有大量的相關研究：例如關于通過改性阻尼片的瀝青成分(專利號為 CN101654561A，?？Q為《一種車輛用改性瀝青熱熔型阻尼材料及其制備和施工方法》） 雖然制得的阻尼材料具有良好的耐高低溫，阻尼性能也很好，但只是通過高分子與瀝青進 行共混，在使用時還是有氣味，未達到環(huán)保的要求;也有研究人員用一種用橡膠共混來取代 瀝青成分的阻尼材料(專利號CN104804313A，專利名稱為《一種環(huán)保熱熔阻尼板及其制備方 法》）雖然制得的阻尼材料不含瀝青材料，達到了環(huán)保的要求，但是其制備工藝復雜，成本 高，工業(yè)化困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本專利主要涉及一種廣泛用于汽車行業(yè)的橡膠阻尼材料，將它貼合在車身金屬 內(nèi)，利用聚合物的粘彈特性，起到減小車身震動和降低噪音的作用。在要求聚合物具有良好 阻尼特性的同時，它必須和車身內(nèi)表面良好貼合、粘接。高分子阻尼材料是新發(fā)展起來的一 種新型材料，作為吸振動材料能防止或減輕機械振動對部件的破壞，已被廣泛用于火箭，導 彈，人造衛(wèi)星，精密機床，精密儀器以及預防地震對高層建筑的破化，現(xiàn)代化工業(yè)和航天事 業(yè)的發(fā)展，高分子阻尼材料的應用越來越廣泛。
[0006] 為了解決現(xiàn)有產(chǎn)品的缺點和不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種橡膠阻尼材 料，環(huán)保且制備工藝簡單的阻尼片。首先，蒙脫土、云母或CaC03等層狀結構填料的使用，大 幅提高制品的阻尼性能和高溫保持形狀的能力（掛壁性能）；其次，長支鏈的丁基橡膠或長 支鏈的三元乙丙橡膠和C5樹脂或熱塑性聚酯彈性體的應用，不僅可以提高粘接性能，而且 使用過程中很環(huán)保;第三，高分子的增粘作用，通過加入實驗室自制高醚含量熱塑性聚酯彈 性體，得到的阻尼片常溫高粘接強度，高溫流動與高貼合性較好。
[0007] 本發(fā)明的技術方案為，一種橡膠阻尼材料，包含以下重量份數(shù)的組份：
[0008]三元乙丙橡膠或丁基橡膠10~16份
[0009] 增粘樹脂15~25份
[0010] 環(huán)烷油5~8份
[0011] 無機填料50~67份
[0012] 所述的增粘樹脂為C5樹脂或熱塑性聚酯彈性體。
[0013] 所述的無機填料為蒙脫土、云母或輕質CaC〇3。
[0014] 本發(fā)明還提供一種橡膠阻尼材料的制備方法，包含如下步驟：
[0015] 步驟一在100-120°c，將按上述重量份數(shù)計的三元乙丙橡膠或丁基橡膠加入密煉 設備中密煉1-10分鐘；
[0016] 步驟二再將C5樹脂或熱塑性聚酯彈性體15-30份，環(huán)烷油5-20份，蒙脫土、云母或 CaC0350-67份按照先后次序加入密煉設備中密煉5-10分鐘。
[0017] 步驟三將上述原料取出后，用平板硫化機在加工溫度下壓板壓5-10分鐘。
【附圖說明】
[0018]附圖是頻率與損耗因子關系圖【具體實施方式】
[0019] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0020] 以下實施例采用以下方法評價產(chǎn)品性能：
[0021] 將試樣按要求切成條狀，于美國TA公司2980型動態(tài)熱機械分析儀，單懸臂，溫度保 持在25°C，樣品尺寸4臟\12臟\3111111，測量頻率范圍為0.1-100取。
[0022] 實施例一
[0023]用布拉本德密煉機，在100°C下，將按重量分數(shù)計，先將16份的三元乙丙橡膠先密 煉10分鐘后，再加入熱塑性聚酯彈性體25份，環(huán)烷油8份，云母50份，密煉10分鐘后得到共混 物，再將得到的共混物放在平板硫化機加工溫度下壓板壓5分鐘。采用動態(tài)力學性能分析儀 對材料進行動態(tài)力學性能表征，用頻率的對數(shù)與損耗因子tano作圖得到曲線實施例一。 [0024] 實施例二
[0025]用布拉本德密煉機，在100°C下，將按重量分數(shù)計，先將11份的三元乙丙橡膠先密 煉10分鐘后，再加入熱塑性聚酯彈性體16份，環(huán)烷油5份，云母67份密煉10分鐘后得到共混 物，再將得到的共混物放在平板硫化機加工溫度下壓板壓5分鐘。采用動態(tài)力學性能分析儀 對材料進行動態(tài)力學性能表征，用頻率的對數(shù)與損耗因子tano作圖得到曲線實施例二。 [0026] 實施例三
[0027]用布拉本德密煉機，在100°C下，將按重量分數(shù)計，先將11份的長支鏈丁基橡膠先 密煉10分鐘后，再加入熱塑性聚酯彈性體16份，環(huán)烷油6份，云母67份密煉10分鐘后得到共 混物，再將得到的共混物放在平板硫化機加工溫度下壓板壓5分鐘。采用動態(tài)力學性能分析 儀對材料進行動態(tài)力學性能表征，用頻率的對數(shù)與損耗因子tan〇作圖得到曲線實施例三。 [0028]實施例四
[0029]用布拉本德密煉機，在100°C下，將按重量分數(shù)計，先將10份的（三元乙丙橡膠與長 支鏈丁基橡膠的1:1混合物)先密煉10分鐘后，再加入熱塑性聚酯彈性體17份，環(huán)烷油6份， 云母67份密煉10分鐘后得到共混物，再將得到的共混物放在平板硫化機加工溫度下壓板壓 5分鐘。采用動態(tài)力學性能分析儀對材料進行動態(tài)力學性能表征，用頻率的對數(shù)與損耗因子 tano作圖得到曲線實施例四。
[0030] 對比實驗一
[0031] 將一定量的天然橡膠用平板硫化機在145攝氏度下壓板5分鐘，采用動態(tài)力學性能 分析儀對材料進行動態(tài)力學性能表征，用頻率的對數(shù)與損耗因子tano作圖得到曲線對比例 〇
[0032] 對比實驗二
[0033]將市面上銷售的瀝青阻尼板用動態(tài)力學性能分析儀進行動態(tài)力學性能表征，用頻 率的對數(shù)與損耗因子tano作圖得到曲線對比例二。
[0034] 對于阻尼材料，tan〇越大，其阻尼性能越好。由損耗因子tano-lg(frequency)圖可 以看出，從0.ΙΗζ-ΙΟ0Hz，相對于對比例一（天然橡膠），它的阻尼因子峰值為0.343，沒有阻 尼性能，而阻尼材料的tano始終在0.6以上，基本上能夠發(fā)揮阻尼的作用。對比例二(瀝青阻 尼材料），損耗因子峰值為1.49,雖然它的阻尼性能很好，但會散發(fā)出臭味，造成車內(nèi)空氣污 染，危害人類健康，而本專利所發(fā)明的四組配方實施例，最優(yōu)配方為實施例二，阻尼性能優(yōu) 越、環(huán)保且成本低。對于實施例一，其損耗因子峰值為1.51，但隨著頻率的增加，其損耗因子 有所下降，若將云母的比例提高，得到實施例二，會發(fā)現(xiàn)其阻尼性能得到明顯提升，tano在 1.0以上，峰值為1.60,為最優(yōu)配方，若將三元乙丙橡膠換成丁基橡膠得到的圖為實施例三， 可以看出它的損耗因子在1.0以上，峰值為1.42,阻尼性能優(yōu)越，但成本較高。若將橡膠換成 長支鏈的三元乙丙橡膠和丁基橡膠1:1的混合物，得到的曲線為實施例四，它在頻率范圍 ΙΗζ-ΙΟ0Hz內(nèi)，損耗因子峰值為1.606。
【主權項】
1. 一種環(huán)保型橡膠阻尼材料，其特征在于:所述的材料包含以下重量份數(shù)的原料： 環(huán)保橡膠 10-16份 增粘樹脂 15-30份 環(huán)烷油 5-20份 無機填料 50-67份。2. 根據(jù)權利要求1所述的環(huán)保橡膠型阻尼材料，其中，所述的環(huán)保橡膠為三元乙丙橡 膠、丁基橡膠的一種或重量比1:1的混合物。3. 根據(jù)權利要求1所述的環(huán)保橡膠型阻尼材料，其中，所述的增粘樹脂為C5樹脂或熱塑 性聚醋彈性體。4. 根據(jù)權利要求1所述的環(huán)保橡膠型阻尼材料，其中，所述的無機填料為蒙脫土、云母 或輕質CaC03。5. -種環(huán)保型橡膠阻尼材料的制備方法，其特征在于，所述的制備方法包括步驟： 步驟一在100-120°C，將按重量份數(shù)計的三元乙丙橡膠或丁基橡膠加入蜜煉設備中密 煉1-10分鐘； 步驟二再將C5樹脂或熱塑性聚酯彈性體15-30份，環(huán)烷油5-20份，蒙脫土、云母或CaC03 的一種50-67份按照先后次序加入再密煉5-10分鐘； 步驟三將上述原料取出后，用平板硫化機在常溫下壓板壓5-10分鐘。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種環(huán)保型橡膠阻尼材料及其制備方法，材料包含以下一定重量份數(shù)的原料：環(huán)保橡膠、增粘樹脂、環(huán)烷油、無機填料，其是在長支鏈三元乙丙橡膠或長支鏈丁基橡膠中加入C5樹脂或熱塑性聚酯彈性體，環(huán)烷油和填充材料蒙脫土經(jīng)密煉，壓片制得。與現(xiàn)有的阻尼產(chǎn)品相比，本發(fā)明所說的材料具有環(huán)保，無氣味和高阻尼等優(yōu)點。
【IPC分類】C08K3/34, C08L67/00, C08L23/16, C08L23/22, B29C35/02, C08K3/26
【公開號】CN105440591
【申請?zhí)枴緾N201511022353
【發(fā)明人】蔣濤, 郝同輝, 程園園, 蔡芳昌, 張群朝
【申請人】湖北大學
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年12月30日