一种自粘性丁基橡胶丁腈橡胶共混阻尼材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种自粘性丁基橡胶丁腈橡胶共混阻尼材料的配方，兼具阻尼胶黏性 能一体的高性能材料。
【背景技术】
[0002] 阻尼材料是近年来发展起来的一种减震降噪的材料能够把振动和声能转化为热 能散掉的新型功能材料，因此研究和开发综合性能优异的新型高效阻尼材料已经成为国内 外关注的热点。
[0003] 高分子阻尼材料有两个主要特征，其一是有较高的损耗因子及适合的弹性模量； 其二是在宽温域的同时具有宽频率。目前的高分子阻尼材料难以在这两个特征上有明显突 破，因为损耗因子的提高会导致弹性模量的降低，且高分子阻尼材料只有在玻璃化转变区 才具备良好的阻尼性能从而使使用温度受限于玻璃化转变温度，所以为提高阻尼峰值、扩 宽阻尼温域，需制备新型的高性能的高分子阻尼材料。另外，丁基橡胶具有良好的减震性 能，被广泛应用于制备阻尼材料，且人们已采用多种方法改善其性能，但收效甚微，所以制 备使用温度宽且温域可控的丁基橡胶阻尼材料是需要解决的技术难题。同时，丁基橡胶由 于自粘性能差，从而限制了其在胶黏剂领域的应用，故制备兼具阻尼性能和胶黏性能的丁 基橡胶阻尼胶黏剂非常必要。
[0004] 丁基橡胶（IIR)是异丁烯和少量异戊二烯的共聚物，异丁烯比例超过97%，其链 段上的对称甲基使大分子链取代基数量很多，链段的弛豫时间较长，内耗较大，在_60°C到 l〇°C的温度范围有良好的阻尼性能，但是其阻尼温域集中在低温区域，限制了其在室温和 高温下的应用。丁腈橡胶（NBR)的玻璃化温度比较高，阻尼系数较大，但在低温下阻尼效果 较差。由于单一橡胶有效阻尼温域较窄，通过共混和添加小分子来解决这种问题。且丁基 橡胶和丁腈橡胶的自粘性能差，也限制了其在胶黏剂领域的应用。自粘性高阻尼吸声丁基 橡胶系发泡材料兼具胶黏吸声阻尼的优异性能，是一种高性能的材料。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于，提供一种自粘性丁基橡胶丁腈橡胶共混阻尼材料，解决现有 单一阻尼材料阻尼效果只能集中在低温域或高温域，阻尼温域过窄，且现有的阻尼材料自 黏性能均较差的问题。
[0006] 本发明由以下技术方案试验： 一种自粘性丁基橡胶丁腈橡胶共混阻尼材料，按重量份数其组分为： 丁基橡胶：50-100份， 丁腈橡胶：50-100份， 树脂：50-300份， 无机填料：100-1〇〇〇份。
[0007] 进一步地，一种自粘性丁基橡胶丁腈橡胶共混阻尼材料，按重量份数其组分为： 丁基橡胶：60份， 丁腈橡胶：50份， 树脂：100份， 无机填料：300份。
[0008] 所述的树脂为C5或C9石油树脂，萜烯树脂或松香树脂。
[0009] 所述的无机填料为碳酸钙或云母。
[0010] 进一步地，制备上述自粘性丁基橡胶丁腈橡胶共混阻尼材料的方法为：按照所述 比例将丁基橡胶、丁腈橡胶和树脂放入Haake转矩流变仪中进行混炼，温度为50_130°C，时 间为20-30min，然后加入无机填料，混炼10-30min，制得混炼胶，将混炼胶在平板硫化仪上 模压成型，模具压力为lOMPa，制得自粘性丁基橡胶丁腈橡胶共混阻尼材料。
[0011] 本发明选择两种阻尼性能好的高分子化合物，共混，添加具有阻尼赋予剂效果的 增粘树脂，并添加无机填料，通过两种高分子链间的协同阻尼作用，提高阻尼效果。利用高 分子及低分子间的相互作用呈现出胶黏性能，高分子的粘弹滞后协同作用，使材料成为一 种性能优异的减震胶黏剂。所制备的自粘性丁基橡胶丁腈橡胶共混阻尼材料同时具有优异 的阻尼性能，表现为阻尼温域宽，高阻尼峰值，兼具优异的胶黏性能，作为一种优异的材料 有广泛的应用前景。
【附图说明】
[0012] 图1是实施例1阻尼材料的动态力学测试分析图谱。
[0013] 图2是实施例2阻尼材料的动态力学测试分析图谱。
[0014] 图3是实施例3阻尼材料的动态力学测试分析图谱。
[0015] 图4是实施例4阻尼材料的动态力学测试分析图谱。
[0016] 图5是实施例5阻尼材料的动态力学测试分析图谱。
【具体实施方式】
[0017] 本发明通过以下实施例和附图进一步阐述，但并不限制本发明的范围。
[0018] 本发明采用动态力学分析仪（DMA)对材料的阻尼性能进行动态力学测试分析。测 试条件为频率200HZ，升温速率:TC/min，采用拉伸夹具。采用万能试验拉伸机对材料进行 180°剥离强度测试，剥离强度方法按照GB/T2790-1995测试。其中： tand为损耗因子，代表材料的粘弹性能，损耗因子越大说明材料的黏性越大，损耗因 子越小说明材料的弹性越大。
[0019] 实施例1 将50克丁基橡胶50克丁腈橡胶和100克石油树脂加到Haake转矩流变仪中，50°C下混炼30min，然后加入300克碳酸钙，混炼15min，制得混炼胶，将混炼胶在平板硫化仪上 模压成型，模具压力为lOMPa，制得自粘性丁基橡胶丁腈橡胶共混阻尼材料。采用动态力学 分析仪（DMA)对其进行动态力学性能测试，结果见图1，由图1可知材料的阻尼因子峰值为 3. 15,峰值位于25. 2°C，损耗因子大于0. 5的温度范围是-20°C-60°C。
[0020] 实施例2 将50克丁基橡胶50克丁腈橡胶和150克松香树脂加到Haake转矩流变仪中，在60°C 下混炼25min，然后加入300克碳酸钙，混炼15min，制得混炼胶，制得混炼胶，将混炼胶在平 板硫化仪上模压成型，模具压力为lOMPa，制得自粘性丁基橡胶丁腈橡胶共混阻尼材料。采 用动态力学分析仪（DMA)对其进行动态力学性能测试，结果见图2,由图2可知材料的阻尼 因子峰值为4. 17,峰值位于26. 3°C。损耗因子大于0. 5的温度范围是-20°C-55°C 实施例3 将60克丁基橡胶50克丁腈橡胶和100克石油树脂加到Haake转矩流变仪中，在55°C下混炼25min，然后加入300克碳酸钙，混炼15min，制得混炼胶，制得混炼胶，将混炼胶在平 板硫化仪上模压成型，模具压力为lOMPa，制得自粘性丁基橡胶丁腈橡胶共混阻尼材料。采 用动态力学分析仪（DMA)对其进行动态力学性能测试，结果见图3,由图3可知材料的阻尼 因子峰值为3. 47,峰值位于20. 2°C。损耗因子大于0. 5的温度范围是-20°C-60°C 实施例4 将60克丁基橡胶50克丁腈橡胶和100克松香树脂加到Haake转矩流变仪中，在60°C下混炼30min，然后加入300克碳酸钙，混炼15min，制得混炼胶，制得混炼胶，将混炼胶在平 板硫化仪上模压成型，模具压力为lOMPa，制得自粘性丁基橡胶丁腈橡胶共混阻尼材料。采 用动态力学分析仪（DMA)对其进行动态力学性能测试，结果见图4,由图4可知材料的阻尼 因子峰值为3. 71，峰值位于41. 5°C。损耗因子大于0. 5的温度范围是-20°C-55°C 实施例5 将60克丁基橡胶50克丁腈橡胶和100克萜烯树脂加到Haake转矩流变仪中，在60°C下混炼25min，然后加入300克碳酸钙，混炼15min，制得混炼胶，制得混炼胶，将混炼胶在平 板硫化仪上模压成型，模具压力为lOMPa，制得自粘性丁基橡胶丁腈橡胶共混阻尼材料。采 用动态力学分析仪（DMA)对其进行动态力学性能测试，结果见图5,由图5可知材料的阻尼 因子峰值为3. 48,峰值位于30. 5°C。损耗因子大于0. 5的温度范围是-20°C-70°C 实施例6 将50克丁基橡胶50克丁腈橡胶和50克萜烯树脂加到Haake转矩流变仪中，在50°C下 混炼25min，然后加入100克云母，混炼lOmin，制得混炼胶，制得混炼胶，将混炼胶在平板硫 化仪上模压成型，模具压力为lOMPa，制得自粘性丁基橡胶丁腈橡胶共混阻尼材料。采用动 态力学分析仪（DMA)对其进行动态力学性能测试，可知材料的阻尼因子峰值为3. 28,峰值 位于27. 5°C。损耗因子大于0. 5的温度范围是-10°C-40°C 实施例7 将1〇〇克丁基橡胶1〇〇克丁腈橡胶和300克萜烯树脂加到Haake转矩流变仪中，在 130°C下混炼30min，然后加入1000克碳酸钙，混炼30min，制得混炼胶，制得混炼胶，将混炼 胶在平板硫化仪上模压成型，模具压力为l〇MPa，制得自粘性丁基橡胶丁腈橡胶共混阻尼材 料。采用动态力学分析仪（DMA)对其进行动态力学性能测试，可知材料的阻尼因子峰值为 2. 60,峰值位于32. 5°C。损耗因子大于0. 5的温度范围是0°C-40°C 表1为实施例1-5中阻尼材料的剥离强度。
[0021]表 1
综上所述本自粘性丁基橡胶丁腈橡胶共混阻尼材料，具有良好的阻尼性能兼具胶黏性 能，阻尼性能和胶黏性能远高于丁基橡胶材料，是一种用途广的高性能材料。
【主权项】
1. 一种自粘性丁基橡胶丁腈橡胶共混阻尼材料，其特征在于，按重量份数其组分为： 丁基橡胶：50-100份， 丁腈橡胶：50-100份， 树脂：50-300份， 无机填料：100-1000份， 所述的无机填料为碳酸钙或云母。2. 根据权利要求1所述的自粘性丁基橡胶丁腈橡胶共混阻尼材料，其特征在于，按重 量份数其组分为： 丁基橡胶：60份， 丁腈橡胶：50份， 树脂：100份， 无机填料：300份， 所述的无机填料为碳酸钙或云母。3. 根据权利要求2所述的自粘性丁基橡胶丁腈橡胶共混阻尼材料，其特征在于，所述 的树脂为C5或C9石油树脂，萜烯树脂或松香树脂。4. 一种制备权利要求1-3任一项所述的自粘性丁基橡胶丁腈橡胶共混阻尼材料的方 法，其特征在于，按照所述比例将丁基橡胶、丁腈橡胶和树脂放入Haake转矩流变仪中进行 混炼，温度为50-130°C，时间为20-30min，然后加入无机填料，混炼10-30min，制得混炼胶， 将混炼胶在平板硫化仪上模压成型，模具压力为lOMPa，制得自粘性丁基橡胶丁腈橡胶共混 阻尼材料。
【专利摘要】本发明公开了一种自粘性丁基橡胶丁腈橡胶共混阻尼材料，按重量份其组分为：丁基橡胶：50-100份，丁腈橡胶：50-100份，树脂：50-300份，无机填料：100-1000份。所制备的自粘性丁基橡胶丁腈橡胶共混阻尼材料同时具有优异的阻尼性能，表现为阻尼温域宽，高阻尼峰值，兼具优异的胶黏性能，作为一种优异的材料有广泛的应用前景。
【IPC分类】C08K3/36, C08L23/22, C08K3/26, C08L57/02, C08L93/04, C08L45/00, C08L9/02
【公开号】CN105038097
【申请号】CN201510572028
【发明人】程珂举, 李守富, 王强, 顾玉祥
【申请人】青岛鑫铁成汽车配件有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年9月9日