一种隔振垫及其制备方法与流程

本发明涉及隔振垫
技术领域：
，具体涉及一种隔振垫及其制备方法。
背景技术：
：随着现代工业、建筑业和交通运输业的迅速发展，噪声与振动污染日益严重。噪声影响人们正常的工作和生活，危害人体健康，目前已经与水污染、大气污染、固体废弃物污染并称为当今社会四大公害。噪声是由机器设备的振动产生的，振动影响机械的加工精度和产品质量，加速机械疲劳损害，缩短机械使用寿命，而由振动引起的噪声也危害人们的健康。因此，对设备振动进行控制很有必要，常用的振动控制方法为阻尼和隔振，隔振是通过与设备直接相连的位置与振动设备的固有频率和阻尼比不同，而抑制振动传播；阻尼的作用原理是通过材料本身或结构的阻尼作用，将振动能量转化为热量而达到减振目的。橡胶是一种特殊的粘弹性材料，其应变滞后于应力，具有良好的阻尼特性，而其本身也具有较低的固有频率，因而常制作成隔振器或隔振垫以用来减振。现有提高橡胶材料阻尼性能的方法有很多，如共混改性、共聚改性、填料填充改性、形成互穿网络结构等。然而上述方法中填料在橡胶材料中排布不规则，对于隔振垫的阻尼隔振性能提高有限。技术实现要素：本发明的目的在于克服现有技术中隔振垫的阻尼隔振效果不佳的问题，从而提供一种隔振垫及其制备方法。为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种隔振垫，包括如下重量份的原料：液体橡胶100份和磁性填料5-20份。优选的，所述磁性填料为10-15份。优选的，所述液体橡胶选自二烯系液体橡胶、烯烃系液体橡胶、聚氨酯系液体橡胶、硅系液体橡胶、氟系液体橡胶中的一种或几种；优选的，所述液体橡胶选自液体丁腈橡胶、液体丁苯橡胶、液体丁基橡胶、lsr型液体硅橡胶中一种或几种。优选的，所述磁性填料为一维线性或二维片层状磁性填料。优选的，所述磁性填料选自镍包石墨粉、镍包碳纤维、片状铁粉中的一种或几种。优选的，所述原料还包括橡胶助剂。优选的，所述橡胶助剂的加入量为2-10重量份。优选的，所述橡胶助剂包括1-5重量份的硫化剂和1-5重量份的促进剂。在本发明中对橡胶助剂的种类不做具体限定,包括但不限于硫化剂和促进剂。优选的，所述硫化剂包括硫磺或过氧化物硫化剂；所述促进剂包括2-硫醇基苯并噻唑、二硫化四甲基秋兰姆、n-环基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二苯胍、二甲基二硫代氨基甲酸锌、六亚甲基四胺、亚乙基硫脲中的一种或几种。本发明还提供一种上述所述的隔振垫的制备方法，包括如下步骤：1)在外加压力和外加磁场的作用下，将液体橡胶和磁性填料的混合物进行预成型处理，得到预成型橡胶；2)将步骤1)得到的预成型橡胶进行硫化成型处理，得到所述隔振垫。优选的，所述外加磁场为平行磁场，所述外加磁场的磁感应强度为0.1-1.0特斯拉，所述外加压力为3-8兆帕，所述液体橡胶和磁性填料的混合物在所述外加磁场中的时间为5-20分钟。优选的，还包括向所述液体橡胶和磁性填料的混合物中加入橡胶助剂的步骤。优选的，所述预成型处理步骤为：将液体橡胶、磁性填料和橡胶助剂的混合物置于模具中，然后在外加压力和外加磁场的作用下预压成型。优选的，所述硫化温度为150-173℃。本发明的有益效果：1)本发明提供一种隔振垫，包括如下重量份的原料：液体橡胶100份和磁性填料5-20份。本发明提供的隔振垫，在外加磁场的作用下，其磁性填料的微观结构会进行微调，使其取向排布，从而形成微观上的“约束阻尼”结构，进而大大提高了隔振垫的阻尼隔振性能。2)本发明提供一种隔振垫，进一步的，所述液体橡胶选自二烯系液体橡胶、烯烃系液体橡胶、聚氨酯系液体橡胶、硅系液体橡胶、氟系液体橡胶中的一种或几种；优选的，所述液体橡胶选自液体丁腈橡胶、液体丁苯橡胶、液体丁基橡胶、lsr型液体硅橡胶中一种或几种。所述磁性填料选自镍包石墨粉、镍包碳纤维、片状铁粉中的一种或几种。本发明通过上述特定几种组分的相互配合，进一步提高了隔振垫的阻尼隔振性能。3)本发明提供一种上述所述的隔振垫的制备方法，包括如下步骤：1)在外加压力和外加磁场的作用下，将液体橡胶和磁性填料的混合物进行预成型处理，得到预成型橡胶；2)将步骤1)得到的预成型橡胶进行硫化成型处理，得到所述隔振垫。本发明通过在液体橡胶中加入磁性填料，通过外加磁场作用调节磁性填料微观结构，使其取向排布，形成微观上的“约束阻尼”结构，从而大大提高了隔振垫的阻尼隔振性能。该方法操作简便、对于隔振垫的阻尼隔振性能的提升效果良好。4)本发明提供一种上述所述的隔振垫的制备方法，进一步的，所述外加磁场为平行磁场，所述外加磁场的磁感应强度为0.1-1.0特斯拉，所述压力为3-8兆帕，所述液体橡胶和磁性填料的混合物在所述外加磁场中的时间为5-20分钟。本发明在上述磁感应强度、压力和时间的条件下，对于隔振垫的阻尼隔振性能的提升效果进一步提高。附图说明为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例1得到的隔振垫的示意图；图2为本发明实施例1得到的隔振垫的扫描电镜照片；图3为本发明实施例2得到的隔振垫的扫描电镜照片；图4为本发明实施例3得到的隔振垫的扫描电镜照片。图1中附图标记：1、橡胶材料；2、磁性填料；3、约束阻尼结构。具体实施方式提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。本发明以下实施例中所述液体丁腈橡胶-40购自上海近距国际贸易有限公司，所述液体丁腈橡胶-26购自南京嘉瑞化工贸易有限公司；所述液体丁苯橡胶sn-307r购自佛山世承新能源科技有限公司；所述液体丁基橡胶型号为sh-1wj，购自东莞市胜浩塑胶原料有限公司；所述lsr型液体硅橡胶型号为lsr-9650a/b，购自广东超特新材料有限公司。实施例1本实施例提供了一种隔振垫，包括如下原料：上述所述的隔振垫的制备方法，包括如下步骤：(1)将镍包石墨粉填料、硫磺和六亚甲基四胺加入液体丁腈橡胶-40中，充分搅拌均匀，然后放入真空箱中抽出液体丁腈橡胶中的气泡，得到镍包石墨粉填料、硫磺、六亚甲基四胺和液体丁腈橡胶-40的混合物；(2)将镍包石墨粉填料、硫磺、六亚甲基四胺和液体丁腈橡胶-40的混合物倒入聚四氟乙烯制备的模具中，模具内保持5兆帕的压力，将模具放入磁感应强度为0.1特斯拉的平行磁场环境中保持10min，进行预压成型处理，使填料在磁场中偏聚，得到预成型橡胶；(3)将步骤(2)得到的预成型橡胶连同模具放入平板硫化机中进行硫化成型处理，硫化温度150℃，硫化时间为由硫化仪确定的工艺正硫化时间t90，硫化成型处理结束后，卸去模具内压力，即可得到所述隔振垫。图1为本实施例得到的隔振垫的示意图，如图1所示，本实施例所得到的隔振垫中，所述磁性填料在橡胶材料中形成如图所示的约束阻尼结构，大大提高了隔振垫的阻尼隔振性能。实施例2本实施例提供了一种隔振垫，包括如下原料：上述所述的隔振垫的制备方法，包括如下步骤：(1)将镍包碳纤维填料、硫磺和六亚甲基四胺加入液体丁腈橡胶-26中，充分搅拌均匀，然后放入真空箱中抽出液体丁腈橡胶中的气泡，得到镍包碳纤维填料、硫磺、六亚甲基四胺和液体丁腈橡胶-26的混合物；(2)将镍包碳纤维填料、硫磺、六亚甲基四胺和液体丁腈橡胶-26的混合物倒入聚四氟乙烯制备的模具中，模具内保持5兆帕的压力，将模具放入磁感应强度为0.3特斯拉的平行磁场环境中保持10min，进行预压成型处理，使填料在磁场中偏聚，得到预成型橡胶；(3)将步骤(2)得到的预成型橡胶连同模具放入平板硫化机中进行硫化成型处理，硫化温度160℃，硫化时间为由硫化仪确定的工艺正硫化时间t90，硫化成型处理结束后，卸去模具内压力，即可得到所述隔振垫。实施例3本实施例提供了一种隔振垫，包括如下原料：上述所述的隔振垫的制备方法，包括如下步骤：(1)将镍包碳纤维填料、硫磺和六亚甲基四胺加入液体丁苯橡胶sn-307r中，充分搅拌均匀，然后放入真空箱中抽出液体丁苯橡胶中的气泡，得到镍包碳纤维填料、硫磺、六亚甲基四胺和液体丁苯橡胶sn-307r的混合物；(2)将镍包碳纤维填料、硫磺、六亚甲基四胺和液体丁苯橡胶sn-307r的混合物倒入聚四氟乙烯制备的模具中，模具内保持5兆帕的压力，将模具放入磁感应强度为0.8特斯拉的平行磁场环境中保持10min，进行预压成型处理，使填料在磁场中偏聚，得到预成型橡胶；(3)将步骤(2)得到的预成型橡胶连同模具放入平板硫化机中进行硫化成型处理，硫化温度165℃，硫化时间为由硫化仪确定的工艺正硫化时间t90，硫化成型处理结束后，卸去模具内压力，即可得到所述隔振垫。实施例4本实施例提供了一种隔振垫，包括如下原料：上述所述的隔振垫的制备方法，包括如下步骤：(1)将片状铁粉填料、硫磺和亚乙基硫脲加入液体丁基橡胶中，充分搅拌均匀，然后放入真空箱中抽出液体丁基橡胶中的气泡，得到片状铁粉填料、硫磺、亚乙基硫脲和液体丁基橡胶的混合物；(2)将片状铁粉填料、硫磺、亚乙基硫脲和液体丁基橡胶的混合物倒入聚四氟乙烯制备的模具中，模具内保持8兆帕的压力，将模具放入磁感应强度为1.0特斯拉的平行磁场环境中保持5min，进行预压成型处理，使填料在磁场中偏聚，得到预成型橡胶；(3)将步骤(2)得到的预成型橡胶连同模具放入平板硫化机中进行硫化成型处理，硫化温度170℃，硫化时间为由硫化仪确定的工艺正硫化时间t90，硫化成型处理结束后，卸去模具内压力，即可得到所述隔振垫。实施例5本实施例提供了一种隔振垫，包括如下原料：上述所述的隔振垫的制备方法，包括如下步骤：(1)将镍包碳纤维、硫磺和亚乙基硫脲加入液体丁苯橡胶sn-307r中，充分搅拌均匀，然后放入真空箱中抽出液体丁苯橡胶sn-307r中的气泡，得到镍包碳纤维、硫磺、亚乙基硫脲和液体丁苯橡胶sn-307r的混合物；(2)将镍包碳纤维、硫磺、亚乙基硫脲和液体丁苯橡胶sn-307r的混合物倒入聚四氟乙烯制备的模具中，模具内保持3兆帕的压力，将模具放入磁感应强度为0.5特斯拉的平行磁场环境中保持20min，进行预压成型处理，使填料在磁场中偏聚，得到预成型橡胶；(3)将步骤(2)得到的预成型橡胶连同模具放入平板硫化机中进行硫化成型处理，硫化温度173℃，硫化时间为由硫化仪确定的工艺正硫化时间t90，硫化成型处理结束后，卸去模具内压力，即可得到所述隔振垫。实施例6本实施例提供了一种隔振垫，包括如下原料：上述所述的隔振垫的制备方法，包括如下步骤：(1)将镍包碳纤维、硫磺和亚乙基硫脲加入lsr型液体硅橡胶中，充分搅拌均匀，然后放入真空箱中抽出lsr型液体硅橡胶中的气泡，得到镍包碳纤维、硫磺、亚乙基硫脲和lsr型液体硅橡胶的混合物；(2)将镍包碳纤维、硫磺、亚乙基硫脲和lsr型液体硅橡胶的混合物倒入聚四氟乙烯制备的模具中，模具内保持6兆帕的压力，将模具放入磁感应强度为0.2特斯拉的平行磁场环境中保持12min，进行预压成型处理，使填料在磁场中偏聚，得到预成型橡胶；(3)将步骤(2)得到的预成型橡胶连同模具放入烘箱中进行硫化成型处理，硫化温度169℃，硫化时间为由硫化仪确定的工艺正硫化时间t90，硫化成型处理结束后，卸去模具内压力，即可得到所述隔振垫。对比例1本对比例提供了一种隔振垫，包括如下原料：上述所述的隔振垫的制备方法，包括如下步骤：(1)将镍包石墨粉填料、硫磺和六亚甲基四胺加入液体丁腈橡胶-40中，充分搅拌均匀，然后放入真空箱中抽出液体丁腈橡胶中的气泡，得到镍包石墨粉填料、硫磺、六亚甲基四胺和液体丁腈橡胶-40的混合物；(2)将镍包石墨粉填料、硫磺、六亚甲基四胺和液体丁腈橡胶-40的混合物倒入聚四氟乙烯制备的模具中，模具内保持5兆帕的压力，将模具放入平板硫化机中进行硫化成型处理，硫化温度150℃，硫化时间为由硫化仪确定的工艺正硫化时间t90，硫化成型处理结束后，卸去模具内压力，即可得到所述隔振垫。对比例2本对比例提供了一种隔振垫，包括如下原料：上述所述的隔振垫的制备方法，包括如下步骤：(1)将镍包碳纤维填料、硫磺和六亚甲基四胺加入液体丁腈橡胶-26中，充分搅拌均匀，然后放入真空箱中抽出液体丁腈橡胶中的气泡，得到镍包碳纤维填料、硫磺、六亚甲基四胺和液体丁腈橡胶-26的混合物；(2)将镍包碳纤维填料、硫磺、六亚甲基四胺和液体丁腈橡胶-26的混合物倒入聚四氟乙烯制备的模具中，模具内保持5兆帕的压力，将模具放入平板硫化机中进行硫化成型处理，硫化温度160℃，硫化时间为由硫化仪确定的工艺正硫化时间t90，硫化成型处理结束后，卸去模具内压力，即可得到所述隔振垫。对比例3本对比例提供了一种隔振垫，包括如下原料：上述所述的隔振垫的制备方法，包括如下步骤：(1)将镍包碳纤维填料、硫磺和六亚甲基四胺加入液体丁苯橡胶sn-307r中，充分搅拌均匀，然后放入真空箱中抽出液体丁苯橡胶中的气泡，得到镍包碳纤维填料、硫磺、六亚甲基四胺和液体丁苯橡胶sn-307r的混合物；(2)将镍包碳纤维填料、硫磺、六亚甲基四胺和液体丁苯橡胶sn-307r的混合物倒入聚四氟乙烯制备的模具中，模具内保持5兆帕的压力，将模具放入平板硫化机中进行硫化成型处理，硫化温度165℃，硫化时间为由硫化仪确定的工艺正硫化时间t90，硫化成型处理结束后，卸去模具内压力，即可得到所述隔振垫。性能测试对通过实施例1-6和对比例1-3所制备得到的隔振垫进行性能测试，结果如表1所示。表1实施例1-6和对比例1-3所制备得到的隔振垫性能阻尼比隔振效率(％)实施例10.9396.4实施例20.8995.7实施例30.9194.7实施例40.8895.1实施例50.9095.9实施例60.9296.2对比例10.8587.3对比例20.8184.5对比例30.8385.8显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。当前第1页12