专利名称：一种低动倍率、高衰减橡胶材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种橡胶材料，具体为ー种低动倍率、高衰减橡胶材料，以及这种橡胶材料的制备方法。
背景技术：
对于橡胶减震制品而言，通常要求具有支撑、减震和抑震三个方面的功能，支撑功能，用于支撑作为对象的重物，为此，必须确保具有足够的静态弹簧常数Ks，减震功能，相对于作为对象的振动频率具有足够低的动态弹簧常数Kd，抑震功能，为了尽可能抑制发生不可避免共振时传导率的増幅，应具有足够的高衰减性，但是这三者往往是相互矛盾相互制约的。对于减震功能来说，Kd/Ks(动倍率)越小越好，对于抑震功能来说，衰减性越高越好，采用高衰减性橡胶材料可以提高抑震效果，但对于通常的橡胶材料来讲，随着其衰减性的増大，它的动倍率不可避免的出现增大现象，从而影响其减震功能，随着对机动车辆、自动化办公设施和家用电器产品的噪声控制和防震要求的不断提高，对橡胶减震制品的要求亦不断提高。因此从提高减震橡胶性能这ー角度来讲，兼具低动倍率和高衰减性就成了现实的要求。天然橡胶NR内能大，顺式异构两个电负性相同的原子处于分子的同侧，偶极距较大，柔顺性较好，滞后损失小，弹性较高，用它制成减震制品具有低的动倍率，但同时衰减性也较低。反式1，4聚异戊ニ烯TPI原子排列比较对称，电负性不同的原子和原子团排在同一侧，偶极距较小，易結晶，柔順性较差，将其按一定比例与天然橡胶并用，制备的橡胶材料经硫化后，在受到外力冲击或低频振动吋，橡胶材料将会具有较高的衰减性，从而可以起到更好的抑震效果，当高频率振动时，反式1，4聚异戊ニ烯TPI的结晶结构被破坏，从而提高了分子的柔順性，使橡胶材料的滞后损失降低，从而获得低的动倍率。
发明内容
本发明的目的是提供一种低动倍率、高衰减橡胶材料及其制备方法，该方法采用反式1，4聚异戊ニ烯TPI为功能助剂，通过普通橡胶加工エ艺设备，制备出低动倍率、高衰减的橡胶材料。本发明的目的是通过以下技术方案实现的一种低动倍率、高衰减橡胶材料，包括a、60_90份天然橡胶作为基材料；b、10_40份为实现该橡胶材料低动倍率、高衰减的功能的反式1，4聚异戊ニ烯 TPI ；C、以及其他助剂。其中，所述的橡胶基料为天然橡胶NR ；所述的的未经硫化的反式1，4聚异戊ニ烯TPI的特征为反式含量>97% ；门尼粘度60-80 ；拉伸强度彡25MPa ；熔点约60°C。
所述的其他助剂包括碳黑、促进剂、硫化剂、防老剂、活性剂和操作助剂，按以下重量比的組成
碳黑10-80促进剂2-6硫化剂2-5防老剂2-5活性剂6-10操作助剂2-10。其中，所述的碳黑选用高耐磨型碳黑N330 ；促进剂选用甲基秋兰姆类和噻唑类中的ー种，更优选的为TMTD和DM中的一种或两种组合；硫化剂为硫磺；防老剂选用喹啉和ニ 胺类组合；如RD和4010NA ；活性剂选自氧化锌和硬脂酸，操作助剂为芳烃油。上述橡胶材料的制备方法如下1)将反式1，4聚异戊ニ烯TPI在通用炼胶设备中，在60-100°C温度范围内塑炼 2-3分钟，再与天然橡胶NR共混；2)按通常炼胶方法制备混炼胶；3)将混炼胶停放8小时以上，按照通常橡胶硫化エ艺硫化。本发明的有益效果是本发明采用反式1，4聚异戊ニ烯TPI作为橡胶的功能助剂， 采用普通橡胶加工エ艺设备进行加工，所制得的橡胶材料，衰减性被提高，动倍率被降低， 加工エ艺方便易行。
具体实施例方式下面结合具体实施例进ー步阐述本发明的技术特点。实施例1天然橡胶NR90份，反式1，4聚异戊ニ烯TPI 10份，碳黑N33040份，硫磺2. 5份，促进剂TMTD 0. 3份，促进剂DM 2. 0份，防老剂RD 1. 5份，防老剂4010NA2. 0份，活性剤(氧化锌)5. 0份，活性剂(硬脂酸SA) 2. 0份，操作助剂芳烃油5. 0份。制作エ艺包括如下步骤和エ艺条件第一歩，将反式1，4聚异戊ニ烯TPI在通用炼胶设备中，在60-100°C温度范围内塑炼2-3分钟，再与天然橡胶NR共混；第二歩，按通常炼胶方法制备混炼胶；第三步，将混炼胶停放8小时以上，按照通常橡胶硫化エ艺硫化。实施例2-6的材料制作エ艺同实施例1.实施例2天然橡胶NR80份，反式1，4聚异戊ニ烯TPI 20份，碳黑N33040份，硫磺2. 5份，促进剂TMTD 0. 3份，促进剂DM 2. 0份，防老剂RD 1. 5份，防老剂4010NA2. 0份，活性剤(氧化锌)5. 0份，活性剂(硬脂酸SA) 2. 0份，操作助剂芳烃油5. 0份。
实施例3天然橡胶NR70份，反式1，4聚异戊ニ烯TPI 30份，碳黑N33040份，硫磺2. 5份，促进剂TMTD 0. 3份，促进剂DM 2. 0份，防老剂RD 1. 5份，防老剂4010NA2. 0份，活性剤(氧化锌)5. 0份，活性剂(硬脂酸SA) 2. 0份，操作助剂芳烃油5. 0份。实施例4天然橡胶NR 60份，反式1，4聚异戊ニ烯TPI 40份，碳黑N33040份，硫磺2. 5份， 促进剂TMTD 0. 3份，促进剂DM 2. 0份，防老剂RD 1. 5份，防老剂4010NA2. 0份，活性剤(氧化锌)5. 0份，活性剂(硬脂酸SA) 2. 0份，操作助剂芳烃油5. 0份。实施例5天然橡胶NR60份，反式1，4聚异戊ニ烯TPI 40份，碳黑N33040份，硫磺2. 0份，促进剂TMTD 0. 2份，促进剂DM 2. 5份，防老剂RD 2. 0份，防老剂4010NA1. 5份，活性剤(氧化锌)5. 0份，活性剂(硬脂酸SA) 1. 5份，操作助剂芳烃油4. 0份。实施例6天然橡胶NR 80份，反式1，4聚异戊ニ烯TPI 20份，碳黑N33020份，硫磺2. 0份， 促进剂TMTD 0.4份，促进剂DM 2. 5份，防老剂RD 2. 0份，防老剂4010NA 1.5份，活性剂 (氧化锌)4. 0份，活性剂(硬脂酸SA) 2. 0份，操作助剂芳烃油5. 0份。对比例1天然橡胶NR 100份，碳黑N33040份，硫磺2. 5份，促进剂TMTD 0. 3份，促进剂DM 2份，防老剂RD 1. 5份，防老剂4010NA 2份，活性剂(氧化锌)5份，活性剂(硬脂酸SA) 2 份，操作助剂芳烃油5份。第一歩，将天然橡胶NR在通用炼胶设备中，在60-100°C温度范围内塑炼2-3分钟； 第二步，按通常炼胶方法制备混炼胶；第三步，将混炼胶停放8小时以上，按照通常橡胶硫化工艺硫化。对比例2-3的材料制作エ艺同对比例1。对比例2天然橡胶NR 100份，碳黑N33040份，碳黑N33040份，硫磺2.0份，促进剂TMTD 0.2 份，促进剂DM 2. 5份，防老剂RD 2. 0份，防老剂4010NA 1. 5份，活性剂(氧化锌)5. 0份， 活性剂(硬脂酸SA) 1. 5份，操作助剂芳烃油4. 0份。对比例3天然橡胶NR 100份，碳黑N33040份，碳黑N33020份，硫磺2.0份，促进剂TMTD 0.4 份，促进剂DM 2. 5份，防老剂RD 2. 0份，防老剂4010NA 1. 5份，活性剂(氧化锌)4. 0份， 活性剂(硬脂酸SA) 2. 0份，操作助剂芳烃油5. 0份。性能评价按照表1中的配方配料，制作エ艺包括如下步骤和エ艺条件第一歩，将反式1，4 聚异戊ニ烯TPI在通用炼胶设备中，在60-100°C温度范围塑炼2-3分钟，再与天然橡胶NR 共混；第二步，按通常炼胶方法制备混炼胶；第三步，将混炼胶停放8小时以上，按照通常橡胶硫化エ艺于150°C硫化15分钟，所得硫化胶的物理机械性能列于下表2。表1实施例1-6及对比例1-3材料配方
权利要求
1.一种低动倍率、高衰减橡胶材料，其特征在于包括 a、60_90份天然橡胶作为基材料；b>10-40份为实现该橡胶材料低动倍率、高衰减的功能的反式1，4聚异戊ニ烯TPI ； c、以及其他助剂。
2.根据权利要求1所述的低动倍率、高衰减橡胶材料，其特征在于所述的天然橡胶基材料为天然橡胶NR;
3.根据权利要求1所述的低动倍率、高衰减橡胶材料，其特征在于所述的的反式1，4 聚异戊ニ烯TPI的特征为反式含量>97% ；门尼粘度60-80 ；拉伸強度> 25MPa;熔点约 60 0C ο
4.根据权利要求1所述的低动倍率、高衰减橡胶材料，其特征在于所述的其他助剂包括碳黑、促进剂、硫化剂、防老剂、活性剂和操作助剂，按以下重量比的組成碳黑10-80促进剂2-6硫化剂2-5防老剂2-5活性剂6-10操作助剂2-10。
5.根据权利要求4所述的低动倍率、高衰减橡胶材料，其特征在于所述的碳黑选用高耐磨型碳黑N330 ；促进剂选用甲基秋兰姆类和噻唑类中的一种或两种组合；硫化剂为硫磺；防老剂选用喹啉和ニ胺类组合；活性剂选自氧化锌和硬脂酸；操作助剂为芳烃油。
6.根据权利要求4所述的低动倍率、高衰减橡胶材料，其特征在于所述的促进剂选用 TMTD和DM中的ー种或两种组合。
7.根据权利要求4所述的低动倍率、高衰减橡胶材料，其特征在于所述的防老剂选用 RD 禾ロ 401ONA。
8.ー种制备权利要求1所述的低动倍率、高衰减橡胶材料的方法，其特征在于其步骤如下1)将反式1，4聚异戊ニ烯TPI在通用炼胶设备中，在60-100°C温度范围内塑炼2_3分钟，再与天然橡胶NR共混；2)按通常炼胶方法制备混炼胶；3)将混炼胶停放8小时以上，按照通常橡胶硫化ェ艺硫化。
全文摘要
本发明公开了一种低动倍率、高衰减橡胶材料及其制备方法，橡胶配方中采用反式1，4聚异戊二烯TPI作为实现低动倍率、高衰减橡胶的助剂，其他助剂，如碳黑、促进剂、硫化剂、防老剂、活性剂、操作助剂等不变。选用的橡胶基料为天然橡胶NR，通过普通的橡胶加工工艺与设备，以反式1，4聚异戊二烯TPI为功能性橡胶助剂，制备低动倍率、高衰减橡胶，此类橡胶可用于橡胶减震领域，提高橡胶材料的减震效果。
文档编号C08J3/24GK102558621SQ201110433780
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月21日 优先权日2011年12月21日
发明者周文, 张祥福, 张鹰, 徐美玲 申请人:上海普利特复合材料股份有限公司