一种宽温域高阻尼高分子复合材料制造技术

本发明专利技术涉及阻尼材料，特别是一种宽温域高阻尼高分子复合材料，包括以下物质及质量份数：天然烟片胶70份、聚降冰片烯30份、酚醛树脂20份、受阻酚40份、氯化聚乙烯20份、防老剂4份、炭黑80份、松焦油15份、促进剂4份，本发明专利技术提供的材料阻尼温域宽，减震性能好，耐疲劳性好，用该材料制作的橡胶减震器，运行状况良好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及阻尼材料，特别是一种宽温域高阻尼高分子复合材料。
技术介绍
随着社会发展，无论是传统的军工领域、机械领域还是宇航工业、家电、建筑领域，研制和开发具有高阻尼、宽温域等优异综合性能的阻尼材料已经成为热点。另一方面，国内近期发展起来的一些阻尼材料生产厂家(如天津东海橡塑、无锡中策)几乎都是外资主导，没有自主知识产权。因此，细致地研究各种阻尼减振的机理以及各种因数对阻尼减振效果的影响；合理利用各种阻尼减振的机理，来制备一些列满足各种工作环境需求的高性能阻尼材料是很有必要的。这对于提高设备的使用寿命，降低保养和维修成本具有非常重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高温域高阻尼高分子复合材料，以提高材料的阻尼性能。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种宽温域高阻尼高分子复合材料，其特征在于：包括以下物质及质量份数：天然烟片胶70份、聚降冰片烯30份、酚醛树脂20份、受阻酚40份、氯化聚乙烯20份、防老剂4份、炭黑80份、松焦油15份、促进剂4份。所述炭黑为N330炭黑和半补强炭黑。所述防老剂为4010NA防老剂和RD防老剂。所述促进剂为CBS促进剂和DM促进剂。本方案相对于现有技术，具有以下优点和效果：1材料的阻尼性能得到提高。2.满足实际工程需要的宽温域高阻尼的要求。附图说明图1是不同PNB用量的E与温度的关系。具体实施方式以下通过具体实施方式对本专利技术做进一步的具体说明：实施例1、生胶配比的选择天然橡胶是一种以聚异戊二烯为主要成分的天然高分子，成分91％-94％为橡胶烃，其余为水分、灰分、蛋白质等非橡胶物质。天然橡胶具有非常好的机械强度，滞后损失小，多次形变生热低，天然橡胶属于结晶自补强橡胶，生胶的拉伸强度可以达到17～25Mpa，经过炭黑补强后可以达到25～35Mpa，撕裂强度可以达到95KN/m。天然橡胶的耐屈挠疲劳性好，纯硫化橡胶屈挠20万次以上才出现裂口，耐磨性好。天然橡胶是不饱和橡胶，容易与氧、臭氧发生氧化、裂解反应，与卤素发生氯化、溴化反应，在催化剂和酸的作用下发生环化反应。橡胶的滞后和内摩擦通常用损耗因子来表示，损耗因子tanδ越大，橡胶的阻尼和生热约显著，减振效果越好。橡胶材料的损耗因子大小不仅与材料的本身结构有关，而且与温度和频率有关。在常温下，天然橡胶和顺丁橡胶损耗因子较小，丁苯橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶的损耗因子居中，丁基橡胶和丁腈橡胶的损耗因子最大。天然橡胶虽然损耗因子较小，但是具有优异的弹性，耐疲劳性好，生热低、蠕变小，与金属的黏结性好，耐寒性、电绝缘性、加工性好，因此NR广泛用作减振橡胶。无论是生胶还是硫化胶都具有较高的强度，在常温下具有很好的弹性。天然橡胶的玻璃化温度约为-72℃，最高选用温度100℃左右。聚降冰片烯具有高的玻璃化转变温度和高的光学清晰度，产品主要用于抗振动、防冲击和改善抓地力。聚降冰片烯的吸油能力非常大，与非极性增塑剂的相容性好，使得在配方中增塑剂用量可以达到400份。聚降冰片烯的玻璃化温度为35℃，经过充油，玻璃化温度可以降到-60～15℃。NORSOREX150AR为100份聚降冰片烯填充150份芳烃油。尤其适用于减振、降噪制品上。聚降冰片烯可以与许多弹性体并用，与天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶并用。聚降冰片烯的分子量高达300万，对于增塑剂和填充剂具有很高的结合能力，即使在高度膨胀下也具有很高的机械强度。本实验中选用泰国3号烟片胶和NORSOREX150AR为共混基体制备复合材料。表1-1PNB用量对硫化特性的影响PNB用量增大，最低扭矩、焦烧时间无变化，最高扭矩先下降后增大，在不同的用量下，对最终交联程度产生了影响，T90变短，硫化速率加快。表1-2不同PNB用量对力学性能的影响PNB用量增大，除了撕裂强度略有不良影响外，其他的硬度、拉伸强度、伸长率等指标无明显变化。图1不同PNB用量的E与温度的关系2、硫化体系硫化是指橡胶的线型大分子链通过化学交联而构成三维网状结构的变化.交联度对硫化胶的动态力学性能影响较大，适当的交联可以增加聚合物链段间的摩擦力，增大阻尼值。但交联程度过高反而会降低链段的活动能力，使阻尼值降低。因此，可以通过控制适度的交联度，使得在一定的温度范围内，获得较高的阻尼值。交联程度减小，橡胶大分子链活动性增强，大分子链段间、填料与填料间、大分子链段与填料间的摩擦机会增多，有利于振动能转化为热能，从而提高材料的阻尼性能。硫化体系对于阻尼橡胶的刚度、阻尼系数、耐热性、耐疲劳性均有较大影响。在一般的硫化橡胶网络结构中，交联键中的硫原子及游离硫越少，交联越牢固，硫化橡胶的弹性模量越大，阻尼系数越小。使用传统的硫化体系，适当提高交联程度，对于减震和耐疲劳有利。交联剂的用量对动态模量和阻尼系数的影响一般为：随硫磺用量增加，硫化胶的静刚度上升，阻尼值下降。采用难于生成多硫键的硫化体系有利于提高硫化胶的耐疲劳性，因此采用硫磺和硫给予体并用的硫化体系，可以提高胶料的动、静态性能和耐疲劳性。对于厚制品来说，为了使产品内外部分硫化一致，使胶料具有良好的硫化平坦性。树脂硫化体系能形成热稳定性较高的C-C键和醚键交联，能提高硫化胶的耐热、耐屈挠性能，硫化时几乎没有硫化返原现象。交联度对于阻尼材料的影响较为复杂，不同橡胶阻尼材料的在特定的工作环境下，都有适宜的交联度范围。表2-1不同硫化体系组成配方组成为：NR80.0，PNB20.0，ZnO5.0，SA1.0，防老剂D1.2，防老剂4010NA1.5，N33030，SRF50。表2-2不同硫化体系硫化特性参数表2-3不同硫化体系的物理机械性能3、增塑剂的影响增塑剂的特性及其与橡胶的相互作用，会对橡胶的阻尼转变区产生一定的影响。理论上，增塑剂与橡胶的相容性不好，橡胶的阻尼转变区会变宽。但是，橡胶中的增塑剂用量过大，橡胶的蠕变和应力松弛会增加，影响材料的阻尼特性，因此，增塑剂用量不宜过多。用作阻尼橡胶的增塑剂，要求使阻尼转变区增宽，这种增宽作用主要取决于增塑剂的特性及其与橡胶的相互作用。如果增塑剂在橡胶中只有一定限度的溶解度或者增塑剂根本不相溶而纯粹是机械混合，则阻尼转变区就会变宽。表3-1增塑剂种类表3-2不同增塑剂的复合材料的硫化特性配方组成为：NR80.0，PNB20.0，ZnO5.0，SA1.0，防老剂D1.2，防老剂4010NA1.5,N33030，SRF50，S2.2，CZ1.0，DM0.6，上面不同种类增塑剂用量统一为8.0。表3-3不同增塑剂的复合材料的物理机械性能配方组成为：NR80.0，PNB20.0，ZnO5.0，SA1.0，防老剂D1.2，防老剂4010NA1.5,N33030，SRF50，S2.2，CZ1.0，DM0.6，上面不同种类增塑剂用量统一为8.0。表3-4增塑剂的用量对复合材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽温域高阻尼高分子复合材料，其特征在于：包括以下物质及质量份数：天然烟片胶70份、聚降冰片烯30份、酚醛树脂20份、受阻酚40份、氯化聚乙烯20份、防老剂4份、炭黑80份、松焦油15份、促进剂4份。

【技术特征摘要】
1.一种宽温域高阻尼高分子复合材料，其特征在于：包括以下物质及质量份数：天然烟片胶70份、聚降冰片烯30份、酚醛树脂20份、受阻酚40份、氯化聚乙烯20份、防老剂4份、炭黑80份、松焦油15份、促进剂4份。
2.根据权利要求1所述的材料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：高超锋，扈广法，黄捷，许昊，
申请(专利权)人：西安汉华橡胶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61