专利名称：：以聚降冰片烯橡胶为主体的耐高温高阻尼性橡胶组合物的制作方法
技术领域：
：本发明涉及化学工业领域中的橡胶制品行业，具体地说，涉及一种制造具有减振降噪功能的耐高温的橡胶制品用的橡胶组合物。
背景技术：
：当代社会人们普遍追求舒适安静的生活，所以对具有减振降噪功能的材料及其制品有着特殊的需求。尤其当汽车成为人们必不可少的交通工具之一时，对汽车的乘坐舒适性、驾驶安全性、行使高速性以及乘坐豪华性都提出了越来越高的要求。为解决汽车大量使用带来的公害问题、安全问题和噪音问题，有关的科技工程技术人员已做了大量工作，其中的一个重要课题是要对高温排气管采取减振降噪措施。橡胶是一种具有高内摩擦性能的材料，能够有效地把造成震动和噪音的机械能转化为热能，因而是工程设计中最常用的阻尼减振材料，而且橡胶材料加工方便，可以通过挤出、模压、注射等加工方法，制成各种形状，满足不同的使用条件。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>通用命名代号为PNR。这种橡胶的最大特征是十分柔软，可以制得硬度范围包涵海绵橡胶到各种固体橡胶的弹性体材料，鉴于它的高减震阻尼性，可以在汽车、铁路、航海、建筑、体育用品等方面制作防震、减轻噪音的元部件，可望开发适应全频谱的隔震材料(参见于清溪主编《橡胶原材料手册》，化学工业出版社，1996年，P308-310)。但是，聚降冰片烯橡胶的耐臭氧老化性能不佳，耐高温性能也不够理想。单用这种橡胶制造减振阻尼制品时，如果是要与某些机械设备配套，往往同时要求能具有一定的耐温和耐久性能，因此，提高聚降冰片烯橡胶制品的耐臭氧老化性以及耐高温性具有相当的现实意义。
发明内容本发明的目的是提供一种在一般橡胶加工厂都能方便地制备的耐高温性能获得明显改善的以聚降冰片烯橡胶为主体耐高温橡胶组合物(这种组合物在一般橡胶加工厂中称作为胶料)，这种组合物经适当手段成型硫化后可以加工成具有特定形状和功能的耐高温高阻尼性橡胶制品。本发明是这样实现的，所述的组合物以聚降冰片烯橡胶为主体，其特征是，该组合物以聚降冰片烯橡胶与硅橡胶的掺合共混为基础，以三元乙丙橡胶与乙烯-丙烯酸甲酯共聚物的共混物为聚降冰片烯橡胶与硅橡胶掺合共混的增容剂。聚合物共混技术是目前常用于橡胶材料改性的技术，可以实现两种或多种材料的取长补短，硅橡胶(MQ)是人们熟知耐高温橡胶，其长期使用温度可高达200250°C。但是，众所周知，硅橡胶是一类具有如下结构的以硅氧烷为主链的高分子弹性体<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>在上述结构式中，单单具有x部分的是二甲基硅橡胶；包含x和z部分的为甲基乙烯基硅橡胶；再加上y部分的是苯基硅橡胶。不过，不论是哪一种硅橡胶，其分子链的骨架都是硅氧烷，与以碳一碳链为分子主链的聚降冰片烯橡胶在结构上有很大的不同，故在热力学上难以达到完全相容。对于这类高分子材料的掺合共混，必须能形成微观不均相的多相体系，才能达到理想的共混效果。为此，本发明对适用于硅橡胶与聚降冰片烯橡胶掺合共混的增容剂、硫化体系、能通过补强填料来增进两种橡胶相互作用的偶联剂以及掺合共混的混炼方法作了精心筛选。现代对高分子材料掺合共混的研究证明，在两种不怎么相容的高分子材料中掺入对这两种高分子材料都具有一定程度相容性的第三种聚合物，可以增进这两种高分子材料的共混效果，人们把这类材料称作为增容剂。经过大量筛选研究，本发明者发现，三元乙丙橡胶与乙烯-丙烯酸甲酯共聚物的共混物，特别是当它们以重量计为1:l相互共混后，可以作为聚降冰片烯橡胶与硅橡胶掺合共混的有效增容剂。诚如上述，本发明的目的是通过掺合硅橡胶来改善聚降冰片烯橡胶的耐热和耐臭氧性能，试验证明，聚降冰片烯橡胶与硅橡胶掺合共混后得到的硫化胶的强伸性能随硅橡胶含量的增加而下降，但老化后强伸性能的保持率随硅橡胶含量的增加而提高。本发明考虑耐高温高阻尼性橡胶组合物的综合性能，设定聚降冰片烯橡胶与硅橡胶掺合共混比，以重量计宜为75-65/25-35。作为这两种橡胶掺合共混的增容剂，即三元乙丙橡胶与乙烯-丙烯酸甲酯共聚物的重量计1:1共混物在本发明所述组合物中的用量，以聚降冰片烯橡胶与硅橡胶加和在一起为100重量份计，宜为1015重量份。两种或两种以上橡胶共混时，最终产物的性能在很大程度上取决于它们能否实现同步硫化，这与选用的硫化系统有着极大的关系。按照本发明，来用2，5-二甲基-2，5(叔丁基过氧)己烷行业内把它简称为"双-2，5"作为本发明组合物的硫化剂，这首先是因为以2，5-二甲基-2，5(叔丁基过氧)己烷作为硫化剂时，两种橡胶的交联速率相近，有利于实现两者硫化的同步，加之这种有机过氧化物通用易得，便于推广应用。制得的材料具有拉伸强度高、耐高温、压縮永久变形小等优点。这时以聚降冰片烯橡胶和硅橡胶加和在一起为100重量份计，用量宜为1.22.0重量份。本发明组合物在混炼时，特别是在高温混炼时，作为增容剂组分之一的三元乙丙橡胶黏度明显下降，故高温混炼时可增进其与硅橡胶的相容作用，此外，偶联剂的应用，可能通过其与白炭黑等补强填料的相互作用进而可增大硅橡胶与三元乙丙橡胶的相互作用，使增容效果进一步提高。这儿所述的偶联剂是乙烯基三乙酰氧基硅烷(商品名称A-151)，在本组合物中的用量，以聚降冰片烯橡胶和硅橡胶加和在一起为100重量份计，宜为2.53.5重量份。本发明组合物的制备宜采用高温混炼工艺，即除硫化剂外，该组合物的主要组分，包括聚te冰片烯橡胶、硅橡胶、增容剂、偶联剂、填充剂、分散剂均投入13(TC高温密炼机中掺合混和。卸料后，在常温下，用开放式炼胶机掺加硫化剂。本发明所述的以聚降冰片烯橡胶为主体的耐高温高阻尼性组合物与现有技术相比，具有明显的进步，首先，它提高了聚降冰片烯橡胶的耐高温等级，从而拓宽了聚降冰片烯橡胶的使用范围，其次，本发明选用的增容剂、硫化剂和偶联剂，都是一般化工市场上通用易得的助剂，因而来源不成问题，便于推广应用。曾用本发明组合物制造乘用车的排汽管用制振橡胶部件，其在这类高温部位的减振降噪效果明显，经过用户的实验室检测和装车里程试验，反映良好。具体实施例方式下面拟通过实施例和比较例对本发明作进一步的具体说明，但本发明决不局限于这些实施例。实施例13和比较例112实施例13和比较例112的组合物(胶料)配方均列于表1,各配合组分用量均以重量份计，其中，PNR为聚降冰片烯橡胶，QM为硅橡胶(本例均采用甲基乙烯基硅橡胶)；增容剂为三元乙丙橡胶与乙烯-丙烯酸甲酯共聚物的1:1(重量计)共混物；偶联剂为乙烯基三乙酰氧基硅垸(A-151);过氧化物为2，5-二甲基-2,5-(叔丁基过氧)己烷[双-2,5]，比较例11中的DCP为过氧化二异丙苯；分散剂为德国莱茵化学公司出品的AF-52。所有胶料除比较例12夕卜，均用13(TC密炼机混炼，并再在常温下用开炼机加硫化剂(过氧化物)。比较例12采用密炼机常温混炼工艺。比较例1和2是两种橡胶的共混比不符合本发明；比较例35是偶联剂用量不符合本发明；比较例68是增容剂用量不符合本发明；比较例911是过氧化物应用不符合本发明；比较例12是胶料制备方法不符合本发明。以上各例的测试结果也如表1所示，这些性能值均按照相应的国家标准测得。由表1可见，采用本发明方案，可以获得较佳的综合性<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>权利要求1、一种以聚降冰片烯橡胶为主体的耐高温高阻尼性橡胶组合物，其特征是，该组合物以聚降冰片烯橡胶与硅橡胶的掺合共混为基础，以三元乙丙橡胶与乙烯-丙烯酸甲酯共聚物的共混物为聚降冰片烯橡胶与硅橡胶掺合共混的增容剂。2、根据权利要求1所述的以聚降冰片烯橡胶为主体的耐高温高阻尼性橡胶组合物，其特征是，聚降冰片烯橡胶与硅橡胶惨合共混比，以重量计为7565/2535。3、根据权利要求1所述的以聚降冰片烯橡胶为主体的耐高温高阻尼性橡胶组合物，其特征是，所述的用作增容剂的三元乙丙橡胶与乙烯一丙烯酸甲酯共聚物的共混物，两者的共混比，以重量计为1:1，该共混物在所述组合物中的用量，以聚降冰片烯橡胶与硅橡胶加和在一起为100重量份计，为1015重量份。4、根据权利要求1所述的以聚降冰片烯橡胶为主体的耐高温高阻尼性橡胶组合物，其特征是，在所述的组合物中采用2，5-二甲基-2，5(叔丁基过氧)己烷为硫化剂，其用量以聚降冰片烯橡胶和硅橡胶加和在一起为100重量份计，为1.22.0重量份。5、根据权利要求1所述的以聚降冰片烯橡胶为主体的耐高温高阻尼性橡胶组合物，其特征是，在所述的组合物中采用乙烯基三乙酰氧基硅烷作为用以增进聚降冰片烯橡胶与硅橡胶相互作用的偶联剂，它的用量以聚降冰片烯橡胶和硅橡胶加和在一起为IOO重量份计，为..2.53.5重量份。6、一种权利要求1所述的以聚降冰片烯橡胶为主体的耐高温高阻尼性橡胶组合物的混炼方法，其特征是，除硫化剂外，该组合物的主要组分，包括聚降冰片烯橡胶、硅橡胶、增容剂、偶联剂、填充剂、分散剂均投入13(TC高温密炼机中掺合混和。全文摘要一种以聚降冰片烯橡胶为主体的耐高温高阻尼性橡胶组合物，其特征是，该组合物以聚降冰片烯橡胶与硅橡胶的掺合共混为基础，以三元乙丙橡胶与乙烯-丙烯酸甲酯共聚物的共混物为聚降冰片烯橡胶与硅橡胶掺合共混的增容剂。同时配以2，5-二甲基-2，5(叔丁基过氧)己烷为硫化剂，乙烯基三乙酰氧基硅烷为偶联剂。胶料在130℃密炼机中混炼而成。文档编号C08L45/00GK101418109SQ20071004733公开日2009年4月29日申请日期2007年10月23日优先权日2007年10月23日发明者丰张,戴旭旺,林宏光,汪碧澄申请人:上海华向橡胶制品有限公司