本发明涉及一种高韧性耐老化减震橡胶材料的制备方法，属于橡胶材料
技术领域：
。
背景技术：
：随着现代工业的飞速发展，震动和噪音已经成为各个领域的严重问题，它将会降低操作精度、影响产品质量、缩短产品寿命、使得高精仪器不能正常工作、危及安全性、使设备或构建物早期破坏、污染环境及影响人身健康等。因此，研究如何吸收、消减震动与噪音已成为当今的研究方向。汽车作为日常的一种代步工具，在日常生活中应用极为广泛，汽车日常行驶于公路上，碰到各种各样的路况，因而在汽车行驶过程中，尤其是路况较差的地段，汽车在行驶时极易颠簸，从而使得汽车的寿命大大减短。为了减震降噪，目前应用最广泛、最有效的方法，是使用各种减震材料，尤其是橡胶减震材料，它能有效地隔离震动，还可以缓和震动体的震动，因此被广泛应用于各种机动车辆、飞机、船舰中。减震所用橡胶的品种很多，主要以天然橡胶和丁苯橡胶为主，为改善减震制品的耐热性，也使用丁腈橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶等。现在市面上的减震缓冲材料主要依靠材料弹性形变及可压缩性材料作为能量吸收材料。现有的车用减震材料存在橡胶耐老化性能、耐冲击性能差等问题。因此，亟待发明出一种性能优良，且使用寿命长的的减震材料对橡胶材料
技术领域：
具有重要意义。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题：针对目前减震材料韧性差、耐冲击性能不佳以及耐老化性能差的缺陷，提供了一种高韧性耐老化减震橡胶材料的制备方法。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：高韧性耐老化减震橡胶材料的具体制备步骤为：称取改性滤饼、丁腈橡胶、三氟甲烷磺酸、乙酸乙酯、n，n-二甲基乙酰胺、丙醇和氮化铝混合均匀后投入模具中，将模具置于热压机中，在温度为150～170℃、压制压强为16～18mpa的条件下压制30～40min，压制后在温度为90～100℃的条件下养护2～3h，养护后出料自然冷却制得高韧性耐老化减震橡胶材料；改性滤饼的具体制备步骤为：（1）称取反应固体、纳米二氧化钛和无水乙醇投入烧杯中，将烧杯置于超声振荡仪中，在超声频率为35～38khz的条件下振荡35～45min制得悬浊液；（2）向烧杯中倒入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，将烧杯置于水浴温度为80～90℃的水浴锅中，用搅拌器以500～550r/min的转速混合搅拌130～150min，搅拌后抽滤得到滤饼，用丙酮清洗滤饼3～5次后，将滤饼置于真空干燥箱中在温度为50～60℃，真空度为30～50pa的条件下干燥10～12h制得改性产物；（3）称取改性产物、玉米淀粉、蔗糖、磷酸氢铵、氯化钾和蒸馏水混合均匀后投入发酵罐中，向发酵罐中投入0.3～0.5份担子菌菌粉，密封发酵罐罐口，将发酵罐置于温室中静置6～8天，静置后过滤得到改性滤饼，用蒸馏水清洗改性滤饼3～5次；反应固体的具体制备步骤为：（1）称取2～3kg银杏木料投入粉碎机中粉碎得到粉碎木料，依次用质量分数为15～18%的次氯酸钠溶液和蒸馏水清洗粉碎木料3～5次，称取粉碎木料、蒸馏水和氯化铝粉末投入反应釜中，用搅拌器以350～400r/min的转速混合搅拌30～40min制得混合浆料；（2）将反应釜内温度升高至230～250℃、气压升高至1.5～1.8mpa，恒温恒压反应2～3h制得反应浆液，将反应浆液置于烘箱中，在温度为110～120℃的条件下烘干13～15h制得反应固体。优选的按重量份数计，改性滤饼为7～9份、丁腈橡胶为35～38份、三氟甲烷磺酸为1.5～1.8份、乙酸乙酯为3～5份、份n，n-二甲基乙酰胺为1～2、丙醇为10～12份、氮化铝为2～3份。改性滤饼的具体制备步骤（1）中优选的按重量份数计，反应固体为10～12份、纳米二氧化钛为0.6～0.8份、无水乙醇为22～25份。改性滤饼的具体制备步骤（2）中向烧杯中倒入的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的质量为悬浊液质量的15～18%。改性滤饼的具体制备步骤（3）中优选的按重量份数计，改性产物为30～33份、玉米淀粉为4～6份、蔗糖为1～2份、磷酸氢铵为0.6～0.8份、氯化钾为0.6～0.8份、蒸馏水为20～22份。改性滤饼的具体制备步骤（3）中温室的温度为35～38℃。反应固体的具体制备步骤（1）中优选的按重量份数计，粉碎木料为7～9份、蒸馏水为20～25份、氯化铝粉末为0.8～1.2份。反应固体的具体制备步骤（2）中反应釜内温度进一步优选为245～250℃。本发明的有益技术效果是：（1）本发明首先将银杏木料粉碎混入氯化铝后投入反应釜中高温高压反应制得反应浆液，再将反应浆液烘干制得反应固体，将反应固体与纳米二氧化钛在无水乙醇中混合震荡制得悬浊液，随后向悬浊液中加入有机硅烷高温水浴搅拌，搅拌后真空干燥制得改性产物，然后将改性产物与淀粉、蔗糖以及无机盐混合投入发酵罐中，再加入担子菌进行发酵，发酵后过滤得到改性滤饼，最后将改性滤饼与丁腈橡胶以及其它助剂混合投入热压机中压制即得高韧性耐老化减震橡胶材料，本发明将银杏木料研磨粉碎，银杏木料分子结构牢固稳定，有利于提高减震材料的韧性，将银杏木料中混入氯化铝进行高温高压反应，使银杏木料中纤维素、半纤维素以及其它有机物水解，形成分子结构相对简单的多糖成分，同时部分木质素炭化成纳米级碳颗粒，有效增加减震材料抗冲击强度，纤维素、半纤维素水解成羧酸、多糖类物质形成更多化学键使木质素与纳米二氧化钛粘结更加紧密，并使纳米二氧化钛填充入银杏木料中的植物纤维管中，随后加入有机硅烷增加二氧化钛与木质素之间的粘结作用，同时引入si-c键和si=o键增强稳定性与力学性能，同时还能提高减震材料的耐老化性能；（2）本发明将与纳米二氧化钛结合并被有机硅烷包覆的的木质素、植物纤维投入发酵罐中用担子菌进行微生物分解，进一步增加糖类、有机酸、糠醛类物质以及其它有机成分促进纳米二氧化钛在减震材料中与其它分子形成更加稳定致密的结构，同时也分解部分淀粉、蔗糖生成多糖类物质增加羟基基团，增加减震材料中各分子之间的粘结吸附作用，使减震材料的分子结构更加致密稳定，从而增强减震材料的力学性能，使减震材料的耐冲击性能、韧性得到提高，具有广阔的应用前景。具体实施方式称取2～3kg银杏木料投入粉碎机中粉碎得到粉碎木料，依次用质量分数为15～18%的次氯酸钠溶液和蒸馏水清洗粉碎木料3～5次，按重量份数计，称取7～9份粉碎木料、20～25份蒸馏水和0.8～1.2份氯化铝粉末投入反应釜中，用搅拌器以350～400r/min的转速混合搅拌30～40min制得混合浆料；将上述反应釜内温度升高至230～250℃、气压升高至1.5～1.8mpa，恒温恒压反应2～3h制得反应浆液，将反应浆液置于烘箱中，在温度为110～120℃的条件下烘干13～15h制得反应固体；按重量份数计，称取10～12份上述反应固体、0.6～0.8份纳米二氧化钛和22～25份无水乙醇投入烧杯中，将烧杯置于超声振荡仪中，在超声频率为35～38khz的条件下振荡35～45min制得悬浊液；向上述烧杯中倒入悬浊液质量15～18%的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，将烧杯置于水浴温度为80～90℃的水浴锅中，用搅拌器以500～550r/min的转速混合搅拌130～150min，搅拌后抽滤得到滤饼，用丙酮清洗滤饼3～5次后，将滤饼置于真空干燥箱中在温度为50～60℃，真空度为30～50pa的条件下干燥10～12h制得改性产物；按重量份数计，称取30～33份上述改性产物、4～6份玉米淀粉、1～2份蔗糖、0.6～0.8份磷酸氢铵、0.6～0.8份氯化钾和20～22份蒸馏水混合均匀后投入发酵罐中，向发酵罐中投入0.3～0.5份担子菌菌粉，密封发酵罐罐口，将发酵罐置于温度为35～38℃的温室中静置6～8天，静置后过滤得到改性滤饼，用蒸馏水清洗改性滤饼3～5次；按重量份数计，称取7～9份上述改性滤饼、35～38份丁腈橡胶、1.5～1.8份三氟甲烷磺酸、3～5份乙酸乙酯、1～2份n,n-二甲基乙酰胺、10～12份丙醇和2～3份氮化铝混合均匀后投入模具中，将模具置于热压机中，在温度为150～170℃、压制压强为16～18mpa的条件下压制30～40min，压制后在温度为90～100℃的条件下养护2～3h，养护后出料自然冷却制得高韧性耐老化减震橡胶材料。实例1混合浆料的制备：称取2kg银杏木料投入粉碎机中粉碎得到粉碎木料，依次用质量分数为15%的次氯酸钠溶液和蒸馏水清洗粉碎木料3次，按重量份数计，称取7份粉碎木料、20蒸馏水和0.8份氯化铝粉末投入反应釜中，用搅拌器以350r/min的转速混合搅拌30min制得混合浆料。反应固体的制备：将上述反应釜内温度升高至230℃、气压升高至1.5mpa，恒温恒压反应2制得反应浆液，将反应浆液置于烘箱中，在温度为110℃的条件下烘干13h制得反应固体。悬浊液的制备：按重量份数计，称取10份上述反应固体、0.6份纳米二氧化钛和22份无水乙醇投入烧杯中，将烧杯置于超声振荡仪中，在超声频率为35khz的条件下振荡35min制得悬浊液。改性产物的制备：向上述烧杯中倒入悬浊液质量15%的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，将烧杯置于水浴温度为80℃的水浴锅中，用搅拌器以500r/min的转速混合搅拌130min，搅拌后抽滤得到滤饼，用丙酮清洗滤饼3次后，将滤饼置于真空干燥箱中在温度为50℃，真空度为30pa的条件下干燥10h制得改性产物。高韧性耐老化减震橡胶材料的制备：按重量份数计，称取30份上述改性产物、4份玉米淀粉、1份蔗糖、0.6份磷酸氢铵、0.6份氯化钾和20份蒸馏水混合均匀后投入发酵罐中，向发酵罐中投入0.3份担子菌菌粉，密封发酵罐罐口，将发酵罐置于温度为35℃的温室中静置6天，静置后过滤得到改性滤饼，用蒸馏水清洗改性滤饼3次；按重量份数计，称取7份上述改性滤饼、35份丁腈橡胶、1.5份三氟甲烷磺酸、3份乙酸乙酯、1份n,n-二甲基乙酰胺、10份丙醇和2份氮化铝混合均匀后投入模具中，将模具置于热压机中，在温度为150℃、压制压强为16mpa的条件下压制30min，压制后在温度为90℃的条件下养护2，养护后出料自然冷却制得高韧性耐老化减震橡胶材料。实例2混合浆料的制备：称取3kg银杏木料投入粉碎机中粉碎得到粉碎木料，依次用质量分数为17%的次氯酸钠溶液和蒸馏水清洗粉碎木料4次，按重量份数计，称取8份粉碎木料、23份蒸馏水和1.0份氯化铝粉末投入反应釜中，用搅拌器以380r/min的转速混合搅拌35min制得混合浆料。反应固体的制备：将上述反应釜内温度升高至240℃、气压升高至1.6mpa，恒温恒压反应3h制得反应浆液，将反应浆液置于烘箱中，在温度为115℃的条件下烘干14h制得反应固体。悬浊液的制备：按重量份数计，称取11份上述反应固体、0.7份纳米二氧化钛和24份无水乙醇投入烧杯中，将烧杯置于超声振荡仪中，在超声频率为37khz的条件下振荡40min制得悬浊液。改性产物的制备：向上述烧杯中倒入悬浊液质量17%的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，将烧杯置于水浴温度为85℃的水浴锅中，用搅拌器以520r/min的转速混合搅拌140min，搅拌后抽滤得到滤饼，用丙酮清洗滤饼4次后，将滤饼置于真空干燥箱中在温度为55℃，真空度为40pa的条件下干燥11h制得改性产物。高韧性耐老化减震橡胶材料的制备：按重量份数计，称取32份上述改性产物、5份玉米淀粉、2份蔗糖、0.7份磷酸氢铵、0.7份氯化钾和21份蒸馏水混合均匀后投入发酵罐中，向发酵罐中投入0.4份担子菌菌粉，密封发酵罐罐口，将发酵罐置于温度为37℃的温室中静置7天，静置后过滤得到改性滤饼，用蒸馏水清洗改性滤饼4次；按重量份数计，称取8份上述改性滤饼、37份丁腈橡胶、1.7份三氟甲烷磺酸、4份乙酸乙酯、2份n,n-二甲基乙酰胺、11份丙醇和3份氮化铝混合均匀后投入模具中，将模具置于热压机中，在温度为160℃、压制压强为17mpa的条件下压制35min，压制后在温度为95℃的条件下养护3h，养护后出料自然冷却制得高韧性耐老化减震橡胶材料。实例3混合浆料的制备：称取3kg银杏木料投入粉碎机中粉碎得到粉碎木料，依次用质量分数为18%的次氯酸钠溶液和蒸馏水清洗粉碎木料5次，按重量份数计，称取9份粉碎木料、25份蒸馏水和1.2份氯化铝粉末投入反应釜中，用搅拌器以400r/min的转速混合搅拌40min制得混合浆料。反应固体的制备：将上述反应釜内温度升高至250℃、气压升高至1.8mpa，恒温恒压反应3h制得反应浆液，将反应浆液置于烘箱中，在温度为120℃的条件下烘干15h制得反应固体。悬浊液的制备：按重量份数计，称取12份上述反应固体、0.8份纳米二氧化钛和25份无水乙醇投入烧杯中，将烧杯置于超声振荡仪中，在超声频率为38khz的条件下振荡45min制得悬浊液。改性产物的制备：向上述烧杯中倒入悬浊液质量18%的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，将烧杯置于水浴温度为90℃的水浴锅中，用搅拌器以550r/min的转速混合搅拌150min，搅拌后抽滤得到滤饼，用丙酮清洗滤饼5次后，将滤饼置于真空干燥箱中在温度为60℃，真空度为50pa的条件下干燥12h制得改性产物。高韧性耐老化减震橡胶材料的制备：按重量份数计，称取33份上述改性产物、6份玉米淀粉、2份蔗糖、0.8份磷酸氢铵、0.8份氯化钾和22份蒸馏水混合均匀后投入发酵罐中，向发酵罐中投入0.5份担子菌菌粉，密封发酵罐罐口，将发酵罐置于温度为38℃的温室中静置8天，静置后过滤得到改性滤饼，用蒸馏水清洗改性滤饼5次；按重量份数计，称取9份上述改性滤饼、38份丁腈橡胶、1.8份三氟甲烷磺酸、5份乙酸乙酯、2份n,n-二甲基乙酰胺、12份丙醇和3份氮化铝混合均匀后投入模具中，将模具置于热压机中，在温度为170℃、压制压强为18mpa的条件下压制40min，压制后在温度为100℃的条件下养护3h，养护后出料自然冷却制得高韧性耐老化减震橡胶材料。对比例1：与实施例1的制备方法基本相同，唯有不同的是未加入反应固体。对比例2：与实施例2的制备方法基本相同，唯有不同的是未加入改性产物。对比例3：安徽省某公司生产的减震橡胶材料作为对比例对本发明制得的高韧性耐老化减震橡胶材料和对比例中的减震橡胶材料进行性能检测，检测结果如表1所示：测试方法：邵氏硬度测试采用邵氏硬度计进行检测。老化系数测试按公式老化系数=（老化后的拉伸强度×扯断伸长率）/（老化前的拉伸强度×扯断伸长率），进行检测。冲击性能测试采用冲击性能测试仪进行检测。断裂伸长率测试采用断裂伸长率测试仪检测。表1减震橡胶材料性能测定结果测试项目实例1实例2实例3对比例1对比例2对比例3邵尔硬度（a）88.088.388.984.682.180.7老化系数0.810.830.850.650.710.73冲击吸收（%）50.1651.3252.8447.6544.5242.01断裂伸长率（%）679681683625633648根据上述检测数据可知本发明制得的高韧性耐老化减震橡胶材料材质坚硬，耐老化性能优异，韧性、耐冲击性能良好，具有广阔的应用前景。当前第1页12