一種基于三元乙丙橡膠的寬溫域阻尼材料及其制備與應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于三元乙丙橡膠的寬溫域阻尼材料及其制備與應(yīng)用。所述制備方法包括以下步驟：在40～100℃，將三元乙丙橡膠、不同環(huán)氧化程度的環(huán)氧化天然橡膠分別在開煉機(jī)上塑煉后包輥，并分別加入助劑硫化劑混煉；然后取按質(zhì)量份數(shù)計(jì)的三元乙丙橡膠混煉膠50～80份，不同環(huán)氧化程度的環(huán)氧化天然橡膠混煉膠10～30份、靜置，于一定條件下硫化，制得所述寬溫域阻尼材料。本發(fā)明制得的寬溫域阻尼材料在比較寬的溫度范圍內(nèi)(-80℃～70℃)均具有良好的阻尼性能，同時(shí)材料的物理機(jī)械性能較好，可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說(shuō)明】—種基于三元乙丙橡膠的寬溫域阻尼材料及其制備與應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于材料化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種基于三元乙丙橡膠的寬溫域阻尼材料及其制備與應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，在工程中，機(jī)械振動(dòng)和噪音造成的危害日趨嚴(yán)重，地震等自然災(zāi)害對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)安全的威脅也越來(lái)越突出，減震降噪技術(shù)是當(dāng)今社會(huì)亟待解決的技術(shù)問(wèn)題之一。采用阻尼材料和技術(shù)是控制振動(dòng)和噪聲最有效的方法之一。高分子阻尼材料特別是橡膠阻尼材料由于其特殊的粘彈性能夠產(chǎn)生較大的內(nèi)耗(即高阻尼)，且比重輕、易于加工，成為目前研究最多、應(yīng)用最廣的阻尼材料。
[0003]三元乙丙橡膠(EPDM)由于良好的耐熱、耐候、耐老化性能，成為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)支座、橋梁支座、軌枕墊等許多減震制品的理想膠種。從三元乙丙橡膠(EPDM)的結(jié)構(gòu)來(lái)看，共聚物中丙烯上的側(cè)甲基使得分子鏈的空間位阻增大，分子鏈在受到外力運(yùn)動(dòng)時(shí)有較大的內(nèi)耗，所以EPDM具有作為阻尼材料應(yīng)用的潛在價(jià)值。但由于其有效阻尼溫域較窄，且主要集中在相對(duì)較低的溫度下，室溫以上的高阻尼性能不好，嚴(yán)重限制了 EPDM作為阻尼材料的應(yīng)用。而寬溫域高阻尼材料要求至少在60~80°C的溫域范圍內(nèi)，其阻尼因子tan δ >0.3，因此，拓寬EPDM的阻尼溫域范圍，特別是提高其在室溫以上區(qū)域的阻尼功能，成為拓寬其作為阻尼材料應(yīng)用范圍的關(guān)鍵問(wèn)題。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)公開了一些拓寬三元乙丙橡膠有效阻尼功能區(qū)的方法如:中國(guó)專利CN1648162Α中公開了一種三元乙丙橡膠(EPDM)系阻尼材料，其是在固態(tài)EPDM中按比例加入液態(tài)EPDM、石油樹脂和/或氯化石蠟經(jīng)共混、壓片制得。盡管該技術(shù)制得的阻尼材料本低、適用面廣和耐候性好等優(yōu)點(diǎn)，但該阻尼材料較難硫化，力學(xué)性能差，也不能在高溫下使用；中國(guó)專利CN102936377A通過(guò)硫化劑、硫化助劑的合理搭配，采用欠硫化的技術(shù)手段來(lái)提高EPDM阻尼性能，然而其在常溫范圍內(nèi)阻尼值較低，不能滿足阻尼材料的環(huán)境使用溫度；中國(guó)專利CN103254510A公開了一種拓寬EPDM阻尼溫域的方法，即在EPDM混煉膠中添加酚類防老劑和/或增粘樹脂，阻尼材料在低溫和高溫呈現(xiàn)兩個(gè)或三個(gè)獨(dú)立的阻尼損耗峰，但其兩個(gè)阻尼峰間都存在很大的阻尼失效區(qū)，其在常溫下的運(yùn)用受到了限制。馬楠，陳碧燕等將三元乙丙橡膠/石油樹脂共混物和丁腈橡膠/酚醛樹脂共混物共混制得新共混物，共混物的有效尼溫域較寬，但由于大量樹脂的加入，共混物力學(xué)性能大大降低，限制了其使用范圍。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足之處，本發(fā)明的首要目的在于提供一種基于三元乙丙橡膠的寬溫域阻尼材料的制備方法，該方法以三元乙丙橡膠和不同環(huán)氧化程度的環(huán)氧化天然橡膠共混，利用兩橡膠硫化過(guò)程中由于各自硫化速度的差異以及硫化劑、助劑等的擴(kuò)散，造成共混物中兩組分相的交聯(lián)程度不同，通過(guò)調(diào)節(jié)硫化體系，硫化促進(jìn)劑和組分用量制備出一種寬溫域阻尼材料，同時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)不同環(huán)氧化程度的環(huán)氧化天然橡膠的用量，改善了兩個(gè)內(nèi)耗峰之間的波谷處阻尼值，使制備出的阻尼材料在較寬的溫域范圍內(nèi)具備良好的阻尼性能。
[0006]本發(fā)明的另一目的在于提供上述制備方法得到的寬溫域阻尼材料。
[0007]本發(fā)明的再一目的在于提供上述制備方法得到的寬溫域阻尼材料的應(yīng)用。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0009]一種基于三元乙丙橡膠的寬溫域阻尼材料的制備方法，包括以下步驟:
[0010](I)在40~100°C，將100質(zhì)量份三元乙丙橡膠在開煉機(jī)上塑煉3~5分鐘，然后包輥，加入10~50質(zhì)量份填料、5~10質(zhì)量份軟化劑、5~16質(zhì)量份硫化助劑和0.5~
2.0質(zhì)量份三元乙丙橡膠的硫化劑，制備成三元乙丙橡膠混煉膠；
[0011]在40~100°C，對(duì)若干種不同環(huán)氧化程度的環(huán)氧化天然橡膠分別進(jìn)行塑煉、包輥和硫化，制得若干種不同環(huán)氧化程度的環(huán)氧化天然橡膠混煉膠；具體操作為:將100質(zhì)量份的環(huán)氧化天然橡膠在開煉機(jī)上塑煉3~5分鐘，然后包輥，加入6~19質(zhì)量份硫化助劑和5~10質(zhì)量份環(huán)氧化天然橡膠的硫化劑，制備成環(huán)氧化天然橡膠混煉膠；
[0012]取三元乙丙橡膠混煉膠50~80質(zhì)量份以及若干種不同環(huán)氧化程度的環(huán)氧化天然橡膠混煉膠每種10~30質(zhì)量份共混，得到混煉膠；
[0013](2)將步驟⑴制得的混煉膠靜置8~24小時(shí)后，于150~200°C，50~10kgf/cm2條件下，硫化15~40分鐘，即可制得所述寬溫域阻尼材料。
[0014]優(yōu)選的，步驟⑴所述三元乙丙橡膠的第三單體為乙叉降冰片烯。
[0015]優(yōu)選的，步驟(1)所述環(huán)氧化天然橡膠的環(huán)氧化程度為25~75%。
[0016]優(yōu)選的，步驟(1)所述環(huán)氧化天然橡膠的硫化劑為酚醛樹脂；三元乙丙橡膠的硫化劑為硫磺。
[0017]更優(yōu)選的，所述酚醛樹脂為對(duì)叔丁基苯酚甲醛樹脂。
[0018]優(yōu)選的，步驟(1)所述硫化助劑的組成為:3~8質(zhì)量份氧化鋅、I~5質(zhì)量份硬脂酸、I~3質(zhì)量份堿式碳酸鎂、I~3質(zhì)量份二硫化二苯并噻唑(DM)、0.2~I質(zhì)量份四硫化雙五甲撐秋蘭姆(TRA)。
[0019]優(yōu)選的，步驟(1)所述軟化劑為白礦油；所述填料為炭黑。
[0020]更優(yōu)選的，所述炭黑為天然氣半補(bǔ)強(qiáng)炭黑、天然氣槽法炭黑或混氣炭黑中的一種或兩種。
[0021]上述制備方法得到的寬溫域阻尼材料，該寬溫域阻尼材料在比較寬的溫度范圍內(nèi)(_80°C~70°C)均具有良好的阻尼性能，同時(shí)材料的物理機(jī)械性能較好。作為阻尼材料在減震降噪領(lǐng)域，如建筑機(jī)械、車輛船舶、家用電器和體育器材方面可望得到廣泛應(yīng)用。
[0022]上述制備方法得到的寬溫域阻尼材料在建筑機(jī)械、車輛船舶、家用電器或體育器材領(lǐng)域減震降噪中的應(yīng)用。
[0023]本發(fā)明的原理為:本發(fā)明選用不飽和度較低的三元乙丙橡膠和不飽和度較高的環(huán)氧化天然橡膠，兩者共混后在硫化過(guò)程中由于橡膠本身硫化反應(yīng)活性的不同，硫化速度不同以及硫化劑和硫化助劑等的擴(kuò)散，使得共混物中兩組分相在交聯(lián)程度上存在一定的差異，硫化后EPDM組分相中交聯(lián)程度較低，環(huán)氧化天然橡膠相中交聯(lián)程度較高。因此共混體系出現(xiàn)兩個(gè)分別向高、低溫?cái)U(kuò)張的玻璃化轉(zhuǎn)變峰。通過(guò)調(diào)節(jié)不同環(huán)氧化程度的環(huán)氧化天然橡膠的用量，制備出的組合物拓寬了 EPDM的阻尼溫域，使其有效阻尼功能區(qū)移向室溫乃至更高，在比較寬的溫度范圍內(nèi)具有良好的阻尼性能，適合作為高阻尼粘彈性材料使用。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0025](1)本發(fā)明所制得的寬溫域阻尼橡膠的原料易得，加工成型方法簡(jiǎn)單，利用三元乙丙橡膠和環(huán)氧化天然橡膠在硫化過(guò)程中由于反應(yīng)活性的不同造成的硫化速度的差異以及硫化劑、硫化助劑的遷移，使得兩組分相在交聯(lián)程度上存在一定差異，共混體系出現(xiàn)兩個(gè)分別向高、低溫?cái)U(kuò)張的玻璃化轉(zhuǎn)變峰，拉寬了其有效阻尼溫域的跨度。同時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)不同環(huán)氧化程度的環(huán)氧化天然橡膠的用量，改善了兩損耗峰間的阻尼值，所得共混硫化膠在較寬溫度范圍內(nèi)阻尼性能良好，作為阻尼材料在減震降噪方面可望得到廣泛應(yīng)用。
[0026](2)本發(fā)明通過(guò)添加填料、軟化劑等改善了三元乙丙橡膠加工及阻尼性能，使其有效阻尼功能區(qū)移向室溫乃至更高達(dá)70°C，在比較寬的溫度范圍內(nèi)(_80°C~70°C)均具有良好的阻尼性能，同時(shí)材料的物理機(jī)械性能較好，可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為本發(fā)明對(duì)比例在1Hz下的動(dòng)態(tài)力學(xué)溫度圖譜。其中，曲線I為單組份EP6950型三元乙丙橡膠在1Hz下動(dòng)態(tài)力學(xué)溫度圖譜；曲線2為對(duì)比例I中制備的三元乙丙橡膠/ENR-50型環(huán)氧化天然橡膠共混物在1Hz下的動(dòng)態(tài)力學(xué)溫度圖譜；曲線3為單組分ENR-50型環(huán)氧化天然橡膠在1Hz下的動(dòng)態(tài)力學(xué)溫度圖譜。
[0028]圖2為本發(fā)明實(shí)施例5中制備的寬溫域阻尼材料在1Hz下的動(dòng)態(tài)力學(xué)溫度圖譜。

【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0030]以下實(shí)施例中所用的三元乙丙橡膠，型號(hào)為EP6950，乙烯含量48 %，第三單體為乙叉降冰片烯，含量為9%，由朗盛化學(xué)(中國(guó))有限公司生產(chǎn)。
[0031]以下實(shí)施例中所使用的環(huán)氧化天然橡膠環(huán)氧化程度分別為25% (型號(hào)ENR-25)，40% (型號(hào)ENR-40)，50% (型號(hào)ENR-50)，75% (型號(hào)ENR-75)由中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)廣品加工研究所提供。
[0032]以下實(shí)施例中所使用炭黑，型號(hào)分別為N220，N330, N550，生產(chǎn)廠家為美國(guó)卡博特化工公司。
[0033]以下實(shí)施例中所使用的酚醛樹脂，型號(hào)為2402叔丁基苯酚甲醛樹脂，生產(chǎn)廠家為山西省太原化工研究所。
[0034]實(shí)施例1
[0035]一種基于三元乙丙橡膠的寬溫域阻尼材料的制備方法，包括以下步驟:
[0036](1)在40°C，將EP6950型三元乙丙橡膠10g在開煉機(jī)上塑煉5分鐘，然后包輥，加入氧化鋅3g、硬脂酸lg、N330型炭黑10g、白礦油5g、二硫化二苯并噻唑lg、四硫化雙五甲撐秋蘭姆0.2g和硫磺0.5g，制備成三元乙丙橡膠混煉膠；
[0037]在40°C，將ENR-25型環(huán)氧化天然橡膠10g放入開煉機(jī)中塑煉5分鐘，然后包輥，加入氧化鋅5g、硬脂酸2g、堿式碳酸鎂lg、二硫化二苯并噻唑3g和2402叔丁基苯酚甲醛樹脂Sg混煉均勻，制備成ENR-25型環(huán)氧化天然橡膠混煉膠；將ENR-50型環(huán)氧化天然橡膠10g放入開煉機(jī)中塑煉5分鐘，然后包輥，加入氧化鋅5g、硬脂酸2g、堿式碳酸鎂lg、二硫化二苯并噻唑2g和2402叔丁基苯酚甲醛樹脂5g混煉均勻，制備成ENR-50型環(huán)氧化天然橡膠混煉膠；
[0038]取上述制備的三元乙丙橡膠混煉膠50g、ENR-25型環(huán)氧化天然橡膠混煉膠20g和ENR-50型環(huán)氧化天然橡膠混煉膠30g，共混得到混煉膠；
[0039](2)將步驟(1)制得的混煉膠靜置8小時(shí)后，于溫度150°C，壓力50kgf/cm2下，在平板硫化機(jī)上硫化20分鐘，得到所述寬溫域阻尼材料。
[0040]所得寬溫域阻尼材料的性能見(jiàn)表1。
[0041]實(shí)施例2
[0042]一種基于三元乙丙橡膠的寬溫域阻尼材料的制備方法，包括以下步驟:
[0043](I)在50°C，將EP6950型三元乙丙橡膠10g在開煉機(jī)上塑煉4分鐘，然后包輥，加入氧化鋅4g、硬脂酸1.5g、N330型炭黑20g、白礦油6g、二硫化二苯并噻唑2g、四硫化雙五甲撐秋蘭姆0.5g、硫磺lg，制備成三元乙丙橡膠混煉膠；
[0044]在50°C，將ENR-40型環(huán)氧化天然橡膠10g放入開煉機(jī)中塑煉4分鐘，然后包輥，加入氧化鋅5g、硬脂酸2g、堿式碳酸鎂1.5g、二硫化二苯并噻唑2g和2402叔丁基苯酚甲醛樹脂6g混煉均勻，制備成ENR-40型環(huán)氧化天然橡膠混煉膠；將ENR-50型環(huán)氧化天然橡膠10g放入開煉機(jī)中塑煉 4分鐘，然后包輥，加入氧化鋅5g、硬脂酸2g、堿式碳酸鎂lg、二硫化二苯并噻唑2g和2402叔丁基苯酚甲醛樹脂5g混煉均勻，制備成ENR-50型環(huán)氧化天然橡膠混煉膠；
[0045]取上述制備的三元乙丙橡膠混煉膠60g、ENR-40型環(huán)氧化天然橡膠混煉膠1g和ENR-50型環(huán)氧化天然橡膠混煉膠30g，共混得到混煉膠；
[0046](2)將步驟(1)制得的混煉膠靜置12小時(shí)后，于溫度160°C，壓力80kgf/cm2下，在平板硫化機(jī)上硫化25分鐘，得到所述寬溫域阻尼材料。
[0047]所得寬溫域阻尼材料的性能見(jiàn)表1。
[0048]實(shí)施例3
[0049]一種基于三元乙丙橡膠的寬溫域阻尼材料的制備方法，包括以下步驟:
[0050](I)在80°C，將EP6950型三元乙丙橡膠10g在開煉機(jī)上塑煉3分鐘，然后包輥，加入氧化鋅5g、硬脂酸2g、N550型炭黑30g、白礦油8g、二硫化二苯并噻唑2g、四硫化雙五甲撐秋蘭姆0.5g和硫磺1.5g，制備成三元乙丙橡膠混煉膠；
[0051]在80°C，將ENR-40型環(huán)氧化天然橡膠10g放入開煉機(jī)中塑煉3分鐘，然后包輥，加入氧化鋅6g、硬脂酸2g、堿式碳酸鎂lg、二硫化二苯并噻唑3g和2402叔丁基苯酚甲醛樹脂1g混煉均勻，制備成ENR-40型環(huán)氧化天然橡膠混煉膠；將ENR-75型環(huán)氧化天然橡膠10g放入開煉機(jī)中塑煉3分鐘，然后包輥，加入氧化鋅5g、硬脂酸2g、堿式碳酸鎂2g、二硫化二苯并噻唑2g和2402叔丁基苯酚甲醛樹脂5g混煉均勻，制備成ENR-75型環(huán)氧化天然橡膠混煉膠；
[0052]取上述制備的三元乙丙橡膠混煉膠80g、ENR-40型環(huán)氧化天然橡膠混煉膠1g的和ENR-75型環(huán)氧化天然橡膠混煉膠20g，共混得到混煉膠；
[0053](2)將步驟⑴制得的混煉膠靜置16小時(shí)后，于溫度170°C，壓力lOOkgf/cm2下，在平板硫化機(jī)上硫化30分鐘，得到所述寬溫域阻尼材料。
[0054]所得寬溫域阻尼材料的性能見(jiàn)表1。
[0055]實(shí)施例4
[0056]一種基于三元乙丙橡膠的寬溫域阻尼材料的制備方法，包括以下步驟:
[0057](I)在40°C，將EP6950型三元乙丙橡膠10g在開煉機(jī)上塑煉5分鐘，然后包輥，加入氧化鋅8g、硬脂酸2g、N220型炭黑20g、N330型炭黑20g、白礦油10g、二硫化二苯并噻唑3g、四硫化雙五甲撐秋蘭姆lg、硫磺2g，制備成三元乙丙橡膠混煉膠；
[0058]在40°C，將ENR-25型環(huán)氧化天然橡膠10g放入開煉機(jī)中塑煉5分鐘，然后包輥，加入氧化鋅8g、硬脂酸5g、堿式碳酸鎂lg、二硫化二苯并噻唑3g和2402叔丁基苯酹甲醒樹脂Sg混煉均勻，制備成ENR-25型環(huán)氧化天然橡膠混煉膠:將ENR-40型環(huán)氧化天然橡膠10g放入開煉機(jī)中塑煉5分鐘，然后包輥，加入氧化鋅6g、硬脂酸3g、堿式碳酸鎂3g、二硫化二苯并噻唑3g和2402叔丁基苯酚甲醛樹脂6g混煉均勻，制備成ENR-40型環(huán)氧化天然橡膠混煉膠；將ENR-50型環(huán)氧化天然橡膠10g放入開煉機(jī)中塑煉5分鐘，然后包輥，加入氧化鋅5g、硬脂酸2g、堿式碳酸鎂lg、二硫化二苯并噻唑2g和2402叔丁基苯酚甲醛樹脂5g混煉均勻，制備成ENR-50型環(huán)氧化天然橡膠混煉膠；
[0059]取以上制備的三元乙丙橡膠混煉膠80g、ENR-25型環(huán)氧化天然橡膠混煉膠15g、ENR-40型環(huán)氧化天然橡膠混煉膠1g和ENR-50型環(huán)氧化天然橡膠混煉膠15g，共混得到混煉膠。
[0060](2)將步驟⑴ 制得的混煉膠靜置18小時(shí)后，于溫度180°C，壓力80kgf/cm2下，在平板硫化機(jī)上硫化20分鐘，得到所述寬溫域阻尼材料。
[0061]所得寬溫域阻尼材料的性能見(jiàn)表1。
[0062]實(shí)施例5
[0063]一種基于三元乙丙橡膠的寬溫域阻尼材料的制備方法，包括以下步驟:
[0064](I)在80°C，將EP6950型三元乙丙橡膠10g在開煉機(jī)上塑煉3分鐘，然后包輥，氧化鋅5g、硬脂酸5g、N330型炭黑30g、N550型炭黑20g，白礦油7g、二硫化二苯并噻唑2g、四硫化雙五甲撐秋蘭姆0.5g、硫磺lg，制備成三元乙丙橡膠混煉膠；
[0065]在80°C，將ENR-25型環(huán)氧化天然橡膠10g放入開煉機(jī)中塑煉3分鐘，然后包輥，加入氧化鋅5g、硬脂酸2g、堿式碳酸鎂lg、二硫化二苯并噻唑2g和2402叔丁基苯酚甲醛樹脂1g混煉均勻，制備成ENR-25型環(huán)氧化天然橡膠混煉膠:將ENR-40型環(huán)氧化天然橡膠10g放入開煉機(jī)中塑煉3分鐘，然后包輥，加入氧化鋅6g、硬脂酸3g、堿式碳酸鎂lg、二硫化二苯并噻唑2g和2402叔丁基苯酚甲醛樹脂Sg混煉均勻，制備成ENR-40型環(huán)氧化天然橡膠混煉膠；將ENR-75型環(huán)氧化天然橡膠10g放入開煉機(jī)中塑煉3分鐘，然后包輥，加入氧化鋅5g、硬脂酸2g、堿式碳酸鎂lg、二硫化二苯并噻唑2g和2402叔丁基苯酚甲醛樹脂7g混煉均勻，制備成ENR-75型環(huán)氧化天然橡膠混煉膠；
[0066]取上述制備的三元乙丙橡膠混煉膠80g、ENR-25型環(huán)氧化天然橡膠混煉膠10g、ENR-40型環(huán)氧化天然橡膠混煉膠20g和ENR-75型環(huán)氧化天然橡膠混煉膠10g，共混得到混煉膠；
[0067](2)將步驟⑴制得的混煉膠靜置24小時(shí)后，于溫度170°C，壓力80kgf/cm2下，在平板硫化機(jī)上硫化40分鐘，得到所述共混型寬溫域阻尼材料。
[0068]所得寬溫域阻尼材料的性能見(jiàn)表1，在1Hz下的動(dòng)態(tài)力學(xué)溫度圖譜如圖2所示，從圖中可看出，所得阻尼材料在_72°C~68°C的溫度范圍內(nèi)阻尼因子tan>0.3，阻尼性能良好，有效阻尼溫域達(dá)到了 140°C，可在較寬溫度范圍類使用。
[0069]實(shí)施例6
[0070]一種基于三元乙丙橡膠的寬溫域阻尼材料的制備方法，包括以下步驟:
[0071](I)在100°C，將EP6950型三元乙丙橡膠10g在開煉機(jī)上塑煉3分鐘，然后包輥，加入氧化鋅8g、硬脂酸5g、N220、N550型的炭黑各20g、白礦油10g、，二硫化二苯并噻唑2g、四硫化雙五甲撐秋蘭姆0.3g、硫磺1.2g，混煉均勻，制備成三元乙丙橡膠混煉膠；
[0072]在100°C，將ENR-40型環(huán)氧化天然橡膠10g放入開煉機(jī)中塑煉3分鐘，然后包輥，加入氧化鋅7g、硬脂酸2g、堿式碳酸鎂lg、二硫化二苯并噻唑3g和2402叔丁基苯酚甲醛樹脂6g混煉均勻，制備成ENR-40型環(huán)氧化天然橡膠混煉膠:將ENR-50型環(huán)氧化天然橡膠10g放入開煉機(jī)中塑煉3分鐘 ，然后包輥，加入氧化鋅5g、硬脂酸2g、堿式碳酸鎂lg、二硫化二苯并噻唑2g和2402叔丁基苯酚甲醛樹脂5g混煉均勻，制備成ENR-40型環(huán)氧化天然橡膠混煉膠；將ENR-75型環(huán)氧化天然橡膠10g放入開煉機(jī)中塑煉3分鐘，然后包輥，加入氧化鋅6g、硬脂酸2g、堿式碳酸鎂3g、二硫化二苯并噻唑2g和2402叔丁基苯酚甲醛樹脂Sg混煉均勻，制備成ENR-75型環(huán)氧化天然橡膠混煉膠；
[0073]取上述制備的三元乙丙橡膠混煉膠80g、ENR-40型環(huán)氧化天然橡膠混煉膠15g、ENR-50型環(huán)氧化天然橡膠混煉膠1g和ENR-75型環(huán)氧化天然橡膠混煉膠15g，共混得到混煉膠。
[0074](2)將步驟⑴制得的混煉膠靜置12小時(shí)后，于溫度200°C，壓力80kgf/cm2下，在平板硫化機(jī)上硫化15分鐘，得到所述寬溫域阻尼材料。
[0075]所得寬溫域阻尼材料的性能見(jiàn)表1。
[0076]對(duì)比例I
[0077]一種阻尼橡膠材料的制備，包括以下步驟:
[0078](I)在50°C，將EP6950型三元乙丙橡膠10g在開煉機(jī)上塑煉5分鐘，然后包輥，加入氧化鋅5g、硬脂酸2g、N330型炭黑30g、白礦油5g、二硫化二苯并噻唑2g、四硫化雙五甲撐秋蘭姆0.4g、硫磺lg，制備成三元乙丙橡膠混煉膠；
[0079]在50°C，將ENR-50型環(huán)氧化天然橡膠10g在開煉機(jī)上塑煉5分鐘，然后包輥，加入氧化鋅5g、硬脂酸2g、堿式碳酸鎂lg、二硫化二苯并噻唑2g和2402叔丁基苯酚甲醛樹脂5g混煉均勻，制備成ENR-50型環(huán)氧化天然橡膠混煉膠；
[0080]取上述制備的三元乙丙橡膠混煉膠80g和ENR-50型環(huán)氧化天然橡膠混煉膠23g，共混得到混煉膠；
[0081](2)將步驟⑴制得的混煉膠靜置12小時(shí)候，于溫度170°C，壓力80kgf/cm2下，在平板硫化機(jī)上硫化20分鐘，得到所述阻尼橡膠材料。
[0082]所得阻尼橡膠材料的性能見(jiàn)表1。本對(duì)比例在1Hz下的動(dòng)態(tài)力學(xué)溫度圖譜如圖1所示，其中，曲線I為單組份EP6950型三元乙丙橡膠在1Hz下動(dòng)態(tài)力學(xué)溫度圖譜；曲線2為對(duì)比例I中制備的三元乙丙橡膠/ENR-50型環(huán)氧化天然橡膠共混物在1Hz下的動(dòng)態(tài)力學(xué)溫度圖譜；曲線3為單組分ENR-50型環(huán)氧化天然橡膠在1Hz下的動(dòng)態(tài)力學(xué)溫度圖譜。從圖1可看出，EPDM與ENR-50共混后得到兩個(gè)分別向高低溫移動(dòng)的玻璃化轉(zhuǎn)變峰，低溫部分的屬于EPDM的Tg (玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)由-50°C移到了 -56 V，高溫部分的屬于ENR-50的Tg由
2.7°C移到了 33.3°C。所得阻尼材料在低溫和高溫部分各有一段有效阻尼區(qū)，但在_31°C~16°C范圍內(nèi)阻尼因子tan〈0.3，不能作為寬溫域阻尼材料使用。
[0083]對(duì)比例2
[0084]一種阻尼橡膠材料的制備，包括以下步驟:
[0085](I)在80°C，將EP6950型三元乙丙橡膠10g在開煉機(jī)上塑煉3分鐘，然后包輥，加入氧化鋅6g、硬脂酸2g、N330型炭黑30g、白礦油5g、二硫化二苯并噻唑2g、四硫化雙五甲撐秋蘭姆0.5g、硫磺1.5g，制備成三元乙丙橡膠混煉膠；
[0086]在80°C，將ENR-75型環(huán)氧化天然橡膠10g在開煉機(jī)上塑煉3分鐘，然后包輥，加入氧化鋅5g、硬脂酸2g、堿式碳酸鎂lg、二硫化二苯并噻唑2g和2402叔丁基苯酚甲醛樹脂6g混煉均勻，制備成ENR-75型環(huán)氧化天然橡膠混煉膠；
[0087]取上述制備的三元乙丙橡膠混煉膠80g和ENR-75型環(huán)氧化天然橡膠混煉膠30g，共混得到混煉膠；
[0088](2)將步驟⑴制得的混煉膠靜置12小時(shí)候，于溫度170°C，壓力80kgf/cm2下，在平板硫化機(jī)上硫化15分鐘，得到所述阻尼橡膠材料。所得阻尼橡膠材料的性能見(jiàn)表1。
[0089]對(duì)實(shí)施例1~6和對(duì)比例I~2的阻尼橡膠材料的阻尼性能、拉伸性能和力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試，其拉伸性能按GB/T528-1998進(jìn)行測(cè)試，拉伸速度為500mm/min，測(cè)試溫度為25°C;其阻尼性能采用DMA242C型動(dòng)態(tài)力學(xué)分析儀(耐馳公司，德國(guó))對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)力學(xué)測(cè)試分析，測(cè)試條件為:拉伸模式，掃描溫度范圍-100~100°C，升溫速率3°C /min，測(cè)試頻率為0.1Ηz、1Ηz和1Hz。測(cè)試結(jié)果如表1所示。
[0090]表1實(shí)施例和對(duì)比例中的阻尼橡膠材料性能表
[0091]

【權(quán)利要求】
1.一種基于三元乙丙橡膠的寬溫域阻尼材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)在40~100°C，將100質(zhì)量份三元乙丙橡膠在開煉機(jī)上塑煉3~5分鐘，然后包輥，加入10~50質(zhì)量份填料、5~10質(zhì)量份軟化劑、5~16質(zhì)量份硫化助劑和0.5~2.0質(zhì)量份三元乙丙橡膠的硫化劑，制備成三元乙丙橡膠混煉膠； 在40~100°C，對(duì)若干種不同環(huán)氧化程度的環(huán)氧化天然橡膠分別進(jìn)行塑煉、包輥和硫化，制得不同環(huán)氧化程度的環(huán)氧化天然橡膠混煉膠；具體操作為:將100質(zhì)量份的環(huán)氧化天然橡膠在開煉機(jī)上塑煉3~5分鐘，然后包輥，加入6~19質(zhì)量份硫化助劑和5~10質(zhì)量份環(huán)氧化天然橡膠的硫化劑，制備成環(huán)氧化天然橡膠混煉膠； 取三元乙丙橡膠混煉膠50~80 質(zhì)量份以及不同環(huán)氧化程度的環(huán)氧化天然橡膠混煉膠每種10~30質(zhì)量份共混，得到混煉膠； (2)將步驟(1)制得的混煉膠靜置8~24小時(shí)后，于150~200°C，50~100kgf/cm2條件下，硫化15~40分鐘，即可制得所述寬溫域阻尼材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述三元乙丙橡膠的第三單體為乙叉降冰片烯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述環(huán)氧化天然橡膠的環(huán)氧化程度為25~75%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述環(huán)氧化天然橡膠的硫化劑為酚醛樹脂；三元乙丙橡膠的硫化劑為硫磺。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述酚醛樹脂為對(duì)叔丁基苯酚甲醛樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述硫化助劑的組成為:3~8質(zhì)量份氧化鋅、I~5質(zhì)量份硬脂酸、I~3質(zhì)量份堿式碳酸鎂、I~3質(zhì)量份二硫化二苯并噻唑、0.2~1.0質(zhì)量份四硫化雙五甲撐秋蘭姆。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述軟化劑為白礦油；所述填料為炭黑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述炭黑為天然氣半補(bǔ)強(qiáng)炭黑、天然氣槽法炭黑或混氣炭黑中的一種或兩種。
9.權(quán)利要求1~8任一項(xiàng)所述制備方法得到的寬溫域阻尼材料。
10.權(quán)利要求1~8任一項(xiàng)所述制備方法得到的寬溫域阻尼材料在建筑機(jī)械、車輛船舶、家用電器或體育器材領(lǐng)域的減震降噪中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C08L23/16GK104072883SQ201410252799
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月9日
【發(fā)明者】盧珣, 龍娟 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)