本发明专利技术涉及一种纳米胶束与橡胶复合的减震橡胶材料的配方，橡胶材料包括以下物质及质量份数：天然橡胶(NR)与顺丁橡胶(BR)复合材料100份；纳米氧化锌和硬脂酸3～6份；补强填充剂40～80份；纳米磺酸甜菜碱胶束5～10份；偶联剂1～3份；软化增塑剂3～8份；防老剂2～3份；硫化剂及硫化助剂4～8份。本技术方案制备减震用橡胶材料，提高了材料的热空气老化性、疲劳性和耐久性，从而达到提高高分子材料的使用性能，延长材料的使用寿命的目的，具有重大的科学价值和较大的经济价值。
【技术实现步骤摘要】
一种纳米胶束与橡胶复合的减震橡胶材料的配方
本专利技术涉及橡胶类复合材料制备
，具体涉及一种纳米氧化锌与橡胶复合的耐热、耐久性良好的减震橡胶材料的配方，该材料可作为减震用橡胶材料使用。
技术介绍
随着现代工业的飞速发展，仪器设备的功率越来越大，转速越来越快，振动和噪声的危害也越来越突出。因此掌握振动与噪声控制技术是各国工业发展面临的重大课题。橡胶材料由于其自身具有的特性，尤其是在缓冲和减轻震动方面的显著特点，使其在减震方面得到广泛应用。汽车工业的发展，对减震橡胶制品的使用寿命和可靠性提出了更高的要求，甚至要求能伴随汽车的使用年限，做到同步报废，免维修和更换。这就要求减震材料的开发必须朝两个方向努力：一是进一步提高高分子材料的力学性能和耐热老化性，以延长减震制品的使用寿命；二是大力开发高阻尼的新型弹性体材料，提高减震橡胶制品的动态性能。目前，市场上减震制品所用的材料也从天然橡胶(NR)、氯丁橡胶(CR)和三元乙丙橡胶(EPDM)等单一化向橡-塑复合、橡-橡复合、有机-无机复合等复合材料方向发展，当然也有其它新型高分子材料应用到减震器的研究中。国外，日本、美国和德国对减震橡胶材料的研究最为突出，研究主要方向为：一是采用新的聚合物改性橡胶材料制备成新型减震材料；二是橡-橡复合技术；三是通过新型助剂改性NR；四是对纳米技术的应用，通过纳米材料与橡胶材料制备纳米级复合高分子减震材料，这是目前减震材料研究的热点。国内目前主要研究方向集中在橡-橡复合技术和通过新型助剂改性NR，仅有有限的高校和机构进行纳米级复合高分子减震材料研究。纳米材料特有的表面效应、体积效应和量子隧道效应，使得纳米材料与高分子材料大分子之间的接枝作用，不但可以显著提高高分子材料的综合性能，尤其是可提高其热稳定性、光稳定性和化学稳定性，从而达到提高高分子材料的使用性能，延长材料的使用寿命的目的。因此研究制备纳米级复合材料具有重大的科学价值和较大的经济意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于研制一种纳米胶束与橡胶复合的减震橡胶材料的配方，提高现有橡胶复合材料易疲劳、耐久性差且老化性能低等问题。通过选取合适的胶种、硫化体系，合理的工艺设计，优化材料组成，达到缓解国内汽车行业用减震橡胶材料对进口材料的依赖，有较大的经济价值。选用天然橡胶和顺丁橡胶组合作为基体橡胶，添加纳米氧化锌、炭黑、白炭黑及偶联剂，借助原位接枝——剪切分散工艺实现无机填料在基体橡胶中均匀分散，以期形成强的无机粒子-橡胶界面之间的结合力，提高胶料的力学强度、耐老化、耐久性能等；通过添加硫化剂、硫化助剂、防老剂、活性剂等，调节硫化温度、硫化速度来控制橡胶件的交联程度等其他性能，以满足胶料的力学性能和老化性能的同时，提高橡胶材料的伸张疲劳系数和耐久性能。最终获得耐久性、耐疲劳性良好的减震橡胶材料。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种纳米胶束与橡胶复合的减震橡胶材料的配方，其特征在于：包括以下物质及质量份数：天然橡胶(NR)与顺丁橡胶(BR)复合材料100份、纳米氧化锌和硬脂酸3～6份、补强填充剂40～80份、纳米磺酸甜菜碱胶束5～10份、偶联剂1～3份、软化增塑剂3～8份、防老剂2～3份、硫化剂及硫化助剂4～8份。所述的天然橡胶(NR)和顺丁橡胶(BR)复合材料为基体橡胶，其中天然橡胶在基体橡胶中的含量不低于70％，天然橡胶是烟片胶，顺丁橡胶是1，3丁二烯的聚合物。所述的补强填充剂为炭黑N660、DZ-40和纳米碳酸钙中的任意一种或两种，其中炭黑质量份数至少40份。所述的纳米磺酸甜菜碱胶束可为沉淀法、气相法和溶胶-凝胶法制备，粒径为10～30nm。所述的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂和磷酸酯偶联剂中的任一种，其中优选硅烷偶联剂。所述的软化增塑剂为石蜡油、环烷油中的任意一种或两种，软化增塑剂的质量分数不超过8份。所述的防老剂为RD、4070、BLE中任意一种或两种组成的，其中防老剂RD质量分数不少于1份。所述纳米氧化锌和硬脂酸，其中纳米氧化锌质量分数为3～5份。所述的硫化及助剂中硫化剂为硫磺、二硫代二吗啡啉(DTDM)或二硫化二乙基二苯基秋兰姆(TE)，促进剂为N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CBS亦称CZ)或2-硫醇基苯并噻唑(MBT亦称M)，其中硫化剂的质量分数为2～5份。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的描述。这些实施例仅是对本专利技术的典型描述，但本专利技术不限于此。下述实施例中所用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法，所使用的原料，试剂等，如无特殊说明，均为可从常规市场等商业途径得到的原料和试剂。本专利技术的目的在于研制一种纳米胶束与橡胶复合的减震橡胶材料的配方，提高现有橡胶复合材料易疲劳、耐久性差且老化性能低等问题。通过选取合适的胶种、硫化体系，合理的工艺设计，优化材料组成，达到缓解国内汽车行业用减震橡胶材料对进口材料的依赖，有较大的经济价值。选用天然橡胶和顺丁橡胶组合作为基体橡胶，添加纳米氧化锌、炭黑、白炭黑及偶联剂，借助原位接枝——剪切分散工艺实现无机填料在基体橡胶中均匀分散，以期形成强的无机粒子-橡胶界面之间的结合力，提高胶料的力学强度、耐老化、耐久性能等；通过添加硫化剂、硫化助剂、防老剂、活性剂等，调节硫化温度、硫化速度来控制橡胶件的交联程度等其他性能，以满足胶料的力学性能和老化性能的同时，提高橡胶材料的伸张疲劳系数和耐久性能。最终获得耐久性、耐疲劳性良好的减震橡胶材料。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种纳米胶束与橡胶复合的减震橡胶材料的配方，其特征在于：包括以下物质及质量份数：天然橡胶(NR)与顺丁橡胶(BR)复合材料100份、纳米氧化锌和硬脂酸3～6份、补强填充剂40～80份、纳米磺酸甜菜碱胶束5～10份、偶联剂1～3份、软化增塑剂3～8份、防老剂2～3份、硫化剂及硫化助剂4～8份。所述的天然橡胶(NR)和顺丁橡胶(BR)复合材料为基体橡胶，其中天然橡胶在基体橡胶中的含量不低于70％，天然橡胶是烟片胶，顺丁橡胶是1，3丁二烯的聚合物。所述的补强填充剂为炭黑N660、DZ-40和纳米碳酸钙中的任意一种或两种，其中炭黑质量份数至少40份。所述的纳米磺酸甜菜碱胶束可为沉淀法、气相法和溶胶-凝胶法制备，粒径为10～30nm。所述的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂和磷酸酯偶联剂中的任一种，其中优选硅烷偶联剂。所述的软化增塑剂为石蜡油、环烷油中的任意一种或两种，软化增塑剂的质量分数不超过8份。所述的防老剂为RD、4070、BLE中任意一种或两种组成的，其中防老剂RD质量分数不少于1份。所述纳米氧化锌和硬脂酸，其中纳米氧化锌质量分数为3～5份。所述的硫化及助剂中硫化剂为硫磺、二硫代二吗啡啉(DTDM)或二硫化二乙基二苯基秋兰姆(TE)，促进剂为N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CBS亦称CZ)或2-硫醇基苯并噻唑(MBT亦称M)，其中硫化剂的质量分数为2～5份。总之，本专利技术提供一种纳米胶束与橡胶复合的减震橡胶材料配方，生产操作流程简单易行，材料性能优异，产品质量稳定，具有较好的产业化价值。实施例1将天然橡胶和顺丁橡胶按质量份数配比分别为100∶0、90∶10、80∶20、70∶30、60∶40的比例在开炼机中塑炼一定时间、薄本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种纳米胶束与橡胶复合的减震橡胶材料的配方，其特征 在于：包括以下物质及质量份数：天然橡胶与顺丁橡胶复合材料100 份、纳米氧化锌和硬脂酸3～6份、补强填充剂40～80份、纳米磺酸甜菜碱胶束5～10份、偶联剂1～3份、软化增塑剂3～8份、防老剂2～3份、硫 化剂及硫化助剂4～8份。
【技术特征摘要】
1.一种纳米胶束与橡胶复合的减震橡胶材料的配方，其特征在于：包括以下物质及质量份数：天然橡胶与顺丁橡胶复合材料100份、纳米氧化锌和硬脂酸3～6份、补强填充剂40～80份、纳米磺酸甜菜碱胶束5～10份、偶联剂1～3份、软化增塑剂3～8份、防老剂2～3份、硫化剂及硫化助剂4～8份。2.根据权利要求1所述的一种纳米胶束与橡胶复合的减震橡胶材料的配方，其特征在于：所述的天然橡胶和顺丁橡胶复合材料为基体橡胶，其中天然橡胶在基体橡胶中的含量不低于70％，天然橡胶是烟片胶，顺丁橡胶是1，3丁二烯的聚合物。3.根据权利要求1所述的一种纳米胶束与橡胶复合的减震橡胶材料的配方，其特征在于：所述的补强填充剂为炭黑N660、DZ-40和纳米碳酸钙中的任意一种或两种，其中炭黑质量份数至少40份。4.根据权利要求1所述的一种纳米胶束与橡胶复合的减震橡胶材料的配方，其特征在于：所述的纳米磺酸甜菜碱胶束可为沉淀法、气相法和溶胶...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟浪雅，
申请(专利权)人：钟浪雅，
类型：发明
国别省市：广东,44
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