复合型水声透声橡胶材料及制备方法
【专利摘要】一种复合型水声透声橡胶材料及制备方法，用天然橡胶塑炼后投入密炼机中混炼；随后投入金属氧化物、无机填料、活性剂、促进剂混炼；开炼机下片测试制备A组份；用氯丁橡胶塑炼后投入密炼机混炼；随后依次投入硬脂酸、防老剂、炭黑、无机填料、软化剂混炼，随后投入硫磺混炼；下片、冷却制得B组份；将A、B组份1:1复合混炼，打三角包，薄通，出片；取样硫化测试；进行相对低温硫化。本发明声阻抗和水的特性声阻抗匹配良好，声波在胶料中传播时的声衰减系数小，具有良好的耐水性能以及耐硅油性能；停放存贮时间长、操作安全、高水声透声性能，在低温下进行硫化，缓解了低温硫化与常温保存之间的矛盾。
【专利说明】复合型水声透声橡胶材料及制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于一种透声橡胶及制备方法，特别涉及一种复合型水声透声橡胶材料及制备方法。
【背景技术】
[0002]水声透声材料是指在水中声波能够无反射、无损耗地通过的材料。而要保证水声材料具有良好的透声性能，必须使材料的声阻抗与海水的声阻抗十分接近，由于橡胶材料的特性阻抗与水匹配，而且具有良好的密封防水性能，所以橡胶适合作为透声材料，在水声设备中用作水听器的包覆层，例如氯丁橡胶、天然橡胶、丁基橡胶和近年来采用的浇注型聚氨酯橡胶。由于水声换能器多为压电晶片，不适合使用高于120°C的高温进行硫化，但同时用于低温硫化的橡胶材料存在焦烧时间短、存贮时间短、要求存贮温度低等问题，因此有必要开发一种存贮安全的低温硫化型橡胶材料。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种用于水下的、起到透声及水密作用的一种复合型水声透声橡胶材料及制备方法，它包括两种交联体系不同的两种橡胶材料，其特性声阻抗和水的特性声阻抗匹配良好，声波在胶料中传播时的声衰减系数小，具有良好的耐水性能以及良好的耐硅油性能；停放存贮时间长、操作安全、高水声透声性能，在低温下进行硫化，缓解了低温硫化与常温保存之间的矛盾。
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:一种复合型水声透声橡胶材料，其特征在于:它是由A组份和B组份组成，A组份和B组份的重量份数比为1: 1，其中:
A组份，以天然橡胶为基`础量100，其重量份数比为:
天然橡胶100份，
金属氧化物10~20份，
无机填料10~40份，
活性剂I飞份，
促进剂2~4份；
防老剂广3份；
软化剂I~10份；
B组份，以氯丁橡胶为基础量100，其重量份数比为:
氯丁橡胶100份，
硫磺3份，
硬脂酸1-3份，
防老剂1~4份，
炭黑20~50份，
无机填料10~40份，软化剂1~ 15份；
其中:
金属氧化物为氧化锌和氧化铅中的至少一种；
活性剂为三乙醇胺和S1-69中的至少一种；
无机填料为滑石粉、轻质碳酸钙或沉淀法白炭黑中的至少一种；
促进剂为促进剂DM、促进剂CBS、促进剂TMTD、促进剂BZ或促进剂Na_22中的至少三
种；
防老剂为防老剂A、防老剂RD、防老剂4010NA或防老剂4020中的至少一种；
炭黑为炭黑N330、炭黑N550、炭黑N660或炭黑N774中的至少两种；
软化剂为抗磨液压油、变压器油、邻苯二甲酸二辛酯或环氧大豆油中的至少一种。
[0005]所说的金属氧化物为氧化锌和氧化铅,氧化锌和氧化铅的比例为广2: 1~2ο
[0006]
所说的活性剂为三乙醇胺和S1-69，三乙醇胺和S1-69的比例为1~5: 1~50
[0007]所说的天然橡胶为烟片胶、皱片胶或标准胶；氯丁橡胶为氯丁橡胶120或氯丁橡胶 230。
[0008]所说的无机填料为滑石粉、轻质碳酸钙和沉淀法白炭黑，滑石粉、轻质碳酸钙和沉淀法白炭黑的比例为1~2: 0.5~1: 0.5~1
所说的促进剂为促进剂DM、促进剂CBS、促进剂TMTD、促进剂BZ和促进剂Na_22，促进剂DM、促进剂CBS、促进剂TMTD、促进剂BZ和促进剂Na_22的比例为I~2: 1~2: 0.1~0.5:0.1~1: 0.5~1。
[0009]所说的防老剂为防老剂A、防老剂RD、防老剂4010NA和防老剂4020，防老剂A、防老剂RD、防老剂4010NA和防老剂4020的比例为1~2:1~2:1~2:1~2。
[0010]所说的炭黑为炭黑N330、炭黑N550、炭黑N660和炭黑N774，炭黑N330、炭黑N550、炭黑N660和炭黑N774的比例为1~2:1~1.5: 0~l: 0~l。
[0011]所说的软化剂为抗磨液压油、变压器油、邻苯二甲酸二辛酯和环氧大豆油，抗磨液压油、变压器油、邻苯二甲酸二辛酯和环氧大豆油的比例为1~2: 1~2: 1~2: 1~2?
[0012]一种复合型水声透声橡胶材料的制备方法，其特征在于:它包括以下步骤:
(一)A组份的制备，它包括以下步骤:
(1)按以下组份配料:
天然橡胶100份，
金属氧化物10-20份，
无机填料10-40份，
活性剂1-5份，
促进剂2-4份；
防老剂1-3份，
软化剂1-10份；
(2)依以下步骤制备:
i、天然橡胶塑炼2段后停放待用，控制塑炼后胶料的门尼粘度ML=不高于70度；
ii、将塑炼后的天然橡胶投入密炼机中混炼2min;随后投入余下的原材料金属氧化物、无机填料、活性剂、促进剂混炼3~5min，提升上顶栓清扫物料后，再混炼f 2min，在料温120。。~140°C时排料；
ii1、在开炼机下片，并停放8h后，测试胶料的门尼粘度ML=:不高于60度；
(二)B组份的制备，它包括以下步骤:
【权利要求】
1.一种复合型水声透声橡胶材料，其特征在于:它是由A组份和B组份组成，A组份和B组份的重量份数比为1:1，其中: A组份，以天然橡胶为基础量100，其重量份数比为: 天然橡胶100份， 金属氧化物10~20份， 无机填料10~40份， 活性剂1~5份， 促进剂2~4份； 防老剂1~3份； 软化剂I~10份； B组份，以氯丁橡胶为基础量100 ，其重量份数比为: 氯丁橡胶100份，硫磺3份， 硬脂酸1~3份， 防老剂1~4份， 炭黑20~50份， 无机填料10~40份， 软化剂f 15份； 其中: 金属氧化物为氧化锌和氧化铅中的至少一种； 活性剂为三乙醇胺和S1-69中的至少一种； 无机填料为滑石粉、轻质碳酸钙或沉淀法白炭黑中的至少一种； 促进剂为促进剂DM、促进剂CBS、促进剂TMTD、促进剂BZ或促进剂Na_22中的至少三种； 防老剂为防老剂A、防老剂RD、防老剂4010NA或防老剂4020中的至少一种； 炭黑为炭黑N330、炭黑N550、炭黑N660或炭黑N774中的至少两种； 软化剂为抗磨液压油、变压器油、邻苯二甲酸二辛酯或环氧大豆油中的至少一种。
2.如权利要求1所述的一种复合型水声透声橡胶材料，其特征在于:所说的金属氧化物为氧化锌和氧化铅，氧化锌和氧化铅的比例为f 2: 1~2?
3.如权利要求1所述的一种复合型水声透声橡胶材料，其特征在于:所说的活性剂为三乙醇胺和S1-69，三乙醇胺和S1-69的比例为广5: 1~5.
4.如权利要求1所述的一种复合型水声透声橡胶材料，其特征在于:所说的天然橡胶为烟片胶、皱片胶或标准胶；氯丁橡胶为氯丁橡胶120或氯丁橡胶230。
5.如权利要求1所述的一种复合型水声透声橡胶材料，其特征在于:所说的无机填料为滑石粉、轻质碳酸钙和沉淀法白炭黑，滑石粉、轻质碳酸钙和沉淀法白炭黑的比例为1~2:0.5~1: 0.5~I。
6.如权利要求1所述的一种复合型水声透声橡胶材料，其特征在于:所说的促进剂为促进剂DM、促进剂CBS、促进剂TMTD、促进剂BZ和促进剂Na_22，促进剂DM、促进剂CBS、促进剂TMTD、促进剂BZ和促进剂Na-22的比例为I~2: 1~2: 0.1~0.5: 0.1~l: 0.5~1。
7.如权利要求1所述的一种复合型水声透声橡胶材料，其特征在于:所说的防老剂为防老剂A、防老剂RD、防老剂4010NA和防老剂4020，防老剂A、防老剂RD、防老剂4010NA和防老剂4020的比例为1~2: 1-2: 1-2:1~2。
8.如权利要求1所述的一种复合型水声透声橡胶材料，其特征在于:所说的炭黑为炭黑N330、炭黑N550、炭黑N660和炭黑N774，炭黑N330、炭黑N550、炭黑N660和炭黑N774的比例为 1~2: 1-2: 0.1-l: 0.1-1.
9.如权利要求1所述的一种复合型水声透声橡胶材料，其特征在于:所说的软化剂为抗磨液压油、变压器油、邻苯二甲酸二辛酯和环氧大豆油，抗磨液压油、变压器油、邻苯二甲酸二辛酯和环氧大豆油的比例为1-2: 1-2: 1-2:1-2?
10.一种如权利要求1所述的复合型水声透声橡胶材料的制备方法，其特征在于:它包括以下步骤: (一)A组份的制备，它包括以下步骤: (1)按以下组份配料: 天然橡胶100份， 金属氧化物10-20份， 无机填料10-40份， 活性剂1-5份， 促进剂2-4份； 防老剂1-3份， 软化剂1-10份； (2)依以下步骤制备: i、天然橡胶塑炼2段后停放待用，控制塑炼后胶料的门尼粘度ML:不高于70度；ii.将塑炼后的天然橡胶投入密炼机中混炼2min;随后投入余下的原材料金属氧化物、无机填料、活性剂、促进剂混炼:T5min，提升上顶栓清扫物料后，再混炼广2min，在料温120。。~140°C时排料； iii、在开炼机下片，并停放8h后，测试胶料的门尼粘度ML:不高于60度； (二)B组份的制备，它包括以下步骤: (1)按以下组份配料: 氯丁橡胶100份，硫磺3份， 硬脂酸1-3份， 防老剂1~4份， 炭黑20~50份， 无机填料10~40份， 软化剂f 15份； (2)按以下步骤制备: i、氯丁橡胶塑炼3飞遍，打成胶卷后待用； ii、先将塑炼后的氯丁橡胶投入密炼机混炼Hmin;随后依次投入硬脂酸、防老剂、炭黑、无机填料、软化剂混炼3~4min，随后投入硫磺混炼llmin，在料温110°C~120°C时排料； iii、下片、冷却，停放8h后，测试胶料的门尼粘度
【文档编号】C08K3/22GK103724705SQ201310742632
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】褚风民, 姜军, 王群, 姜涛, 王磊 申请人:天津市橡胶工业研究所