一种橡胶减震垫的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种橡胶减震垫的制备方法，属于高分子材料技术领域。本发明专利技术将稻壳纤维，二沉池污泥，蔗糖，水混合发酵，接着加入氯化铁溶液，搅拌混合，接着加入氨水调节pH，过滤，洗涤，干燥，保温炭化，得预处理稻壳纤维；将预处理稻壳纤维经过水蒸汽高温处理，干燥，得改性稻壳纤维；先将氢化丁腈橡胶塑炼，再加入天然树脂，改性稻壳纤维，改性添加料，硫化剂，促进剂，防老剂，增塑剂混炼，并在混炼过程中施加外磁场，待混炼结束，挤出成型，硫化，出料，即得橡胶减震垫。本发明专利技术技术方案制备的橡胶减震垫具有优异的减震性能和耐老化性能的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种橡胶减震垫的制备方法
本专利技术公开了一种橡胶减震垫的制备方法，属于高分子材料

技术介绍
当今现代工业快速发展，震动已经成为严重影响各个领域的问题，例如，环境震动危及建筑物尤其是高层建筑物的安全稳定性，工业震动影响设备和仪器的准确性，一些震动产生的后果将直接对人身和财产安全构成巨大威胁。减少或者消除震动源的震动是消除震动最根本的和最好的途径，但从实际情况来看，该震动不可能完全消除，因此应从其它途径入手。目前，工业中以应用各种减震制品为主要方法，橡胶减震制品是其中重要的组成部分。橡胶减震垫的特点是既有高弹性，又有高黏性。橡胶的弹性是由其卷曲分子构象的变化产生的，橡胶分子间相互作用会妨碍分子链的运动，从而表现出黏性阻尼的特点，以致应力与应变往往处于不平衡状态。橡胶的这种卷曲的长链分子结构及分子间存在的较弱的次级力；使得橡胶材料呈现出独特的黏弹性能，因而具有良好的减震、隔音和缓冲性能。橡胶部件广泛用于隔离震动和吸收冲击，就是因为其具有滞后、阻尼及能进行可逆大变形的特点。橡胶的弹性兼具弹性和粘性的特点，又称为粘弹性。弹性源于其卷曲的长链分子的构象变化，但长链分子的运动受到橡胶分子间相互作用的妨碍，因此又表现出粘性，这也是橡胶应力和应变不平衡的原因。这种粘弹性令橡胶具有良好的减震和缓冲性能，能够有效地隔离震动物体和减缓震动体震动，因此被广泛地应用于各种交通工具、仪器设备、桥梁、建筑的减震。而传统橡胶减震垫还存在减震性能和耐老化性能无法进一步提高的问题。因此，如何改善传统橡胶减震垫的缺点，以获取更高综合性能的提升，是其推广与应用于更广阔的领域，满足工业生产需求亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是：针对传统橡胶减震垫减震性能和耐老化性能无法进一步提高的问题，提供了一种橡胶减震垫的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种橡胶减震垫的制备方法，具体制备步骤如下：（1）按重量份数计，将10～20份稻壳纤维，2～3份二沉池污泥，0.3～0.5份蔗糖，20～30份水混合发酵，接着加入稻壳纤维质量0.2～0.3倍的氯化铁溶液，搅拌混合，接着加入氨水调节pH至8.1～8.3，过滤，洗涤，干燥，保温炭化，得预处理稻壳纤维；（2）将预处理稻壳纤维经过水蒸汽高温处理，干燥，得改性稻壳纤维；（3）按重量份数计，依次取80～100份氢化丁腈橡胶，20～30份天然橡胶，10～20份改性稻壳纤维，10～20份改性添加料，3～5份硫化剂，1～3份促进剂，2～4份防老剂，1～4份增塑剂，先将氢化丁腈橡胶塑炼，再加入天然树脂，改性稻壳纤维，改性添加料，硫化剂，促进剂，防老剂，增塑剂混炼，并在混炼过程中施加外磁场，待混炼结束，挤出成型，硫化，出料，即得橡胶减震垫。步骤（2）所述水蒸汽高温处理条件为：水蒸汽温度为260～280℃，处理时间为1～2h。步骤（3）所述改性添加料的制备过程为：按重量份数计，将8～10份白炭黑，5～8份炭黑，3～5份硝酸银，3～5份氯化铵，30～40份水混合球磨，得1号混合液，按重量份数计，将20～30份丙烯腈，5～8份偶氮二异丁腈，5～8份正戊烷，5～8份甲基丙烯酸甲酯混合超声，得2号混合液；将2号混合液与1号混合液按质量比1：5～1：10低温高速剪切，充氮高压保温反应，降温，泄压，出料，过滤，洗涤，得改性添加料。步骤（3）所述硫化剂为硫磺，一氯化硫或过氧化苯甲酰中任意一种。步骤（3）所述促进剂为硫化促进剂M，硫化促进剂ZBX或硫化促进剂DMD中任意一种。步骤（3）所述防老剂为防老剂4010，防老剂RD或防老剂4020中任意一种。步骤（3）所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯，环氧硬脂酸辛酯或己二酸二辛酯中的任意一种。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过添加改性稻壳纤维和改性添加料，首先，在改性稻壳纤维制备过程中，稻壳纤维经过发酵，利用微生物产生的酶分解稻壳纤维中的部分有机质，使得纤维细胞间的结合强度进一步下降，使得后期加入的氯化铁能够渗透到纤维细胞间，随后通过滴加氨水调节pH，使得纤维内部沉积氢氧化铁，接着，在保温炭化过程中，沉积在纤维中的氢氧化铁失水，生成氧化铁，随着温度继续升高，体系中的炭质与氧化铁反应，使得氧化铁被还原成单质铁，同时，体系中的有机质炭化，在炭化过程中收缩，而稻壳纤维表面的硅质层阻燃收缩，使得纤维发生螺旋卷曲，螺旋卷曲状的改性稻壳纤维分散在体系中，使得体系的减震效果得到提升，接着，在水蒸气高温处理过程中，体系中的单质铁与水蒸气反应，生成的四氧化三铁，其次，在使用过程中，改性添加料中包覆的有机溶剂受热挥发，使其体积增大，一方面，增加了体系的弹性，使得体系的减震效果进一步提升，另一方面，体积膨胀使得改性稻壳纤维受到挤压力形成定向排布的增强网络结构，从而有效提高体系的导热性能，将转化形成的热能快速耗散，避免热能积聚在体系内部引起橡胶热氧老化，再次，在外加磁场的作用下，使得改性稻壳纤维中的四氧化三铁磁场的作用力，进一步加深改性稻壳纤维的螺旋，从而进一步提升了体系的减震效果。具体实施方式按重量份数计，将8～10份白炭黑，5～8份炭黑，3～5份硝酸银，3～5份氯化铵，30～40份水置于球磨机中球磨混合30～50min，得1号混合液；按重量份数计，将20～30份丙烯腈，5～8份偶氮二异丁腈，5～8份正戊烷，5～8份甲基丙烯酸甲酯置于1号烧杯中，并将1号烧杯置于超声分散仪中，于超声频率为55～75kHz条件下，混合超声30～50min，得2号混合液；将2号混合液与1号混合液按质量比1：5～1：8置于剪切均质机中，于温度为1～10℃条件下，低温高速剪切5～10min，得均质混合液，接着将均质混合液置于高压反应釜中，并以60～90mL/min速率向反应釜内充入氮气，于压力0.6～0.9MPa，温度为60～70℃，充氮保温保压反应30～50min后，将高压反应釜内温度降至室温后，打开阀门泄压，出料，得混合浆液，再将混合浆液过滤，得滤饼，接着用去离子水将滤饼洗涤5～8，得改性添加料；按重量份数计，将10～20份稻壳纤维，2～3份二沉池污泥，0.3～0.5份蔗糖，20～30份水置于发酵釜中，于温度为30～35℃，转速为100～200r/min条件下，搅拌混合发酵3～5天，接着向发酵釜中加入稻壳纤维质量0.2～0.3倍质量分数为10～20%的氯化铁溶液，于转速为300～500r/min条件下，搅拌混合40～60min，接着向发酵釜中加入质量分数为20～30%的氨水调节pH至8.1～8.3，得混合浆料，再将混合浆料过滤，滤渣，接着用去离子水将滤渣洗涤5～8次，随后将洗涤后的滤渣置于烘箱中，于温度为105～110℃条件下，干燥至恒重，得干燥滤渣，接着将干燥滤渣置于炭化炉中，并以120～130mL/min速率向炉内充入氮气，于温度为1000～1150℃条件下，保温炭化2～3h，得预处理稻壳纤维；将预处理稻壳纤维置于反应釜中，接着向反应釜中通入水蒸汽，于温度为260～280℃条件下，高温处理1～2h，得蒸汽处理料，接着将蒸汽处理料置于烘箱中，于温度为105～110℃条件下，干燥至恒重，得改性稻壳纤维；按重量份数计，依次取80～100份氢化丁腈橡胶，20～30份天然橡胶，10～20份改性稻壳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种橡胶减震垫的制备方法，其特征在于具体制备步骤如下：（1）按重量份数计，将10～20份稻壳纤维，2～3份二沉池污泥，0.3～0.5份蔗糖，20～30份水混合发酵，接着加入稻壳纤维质量0.2～0.3倍的氯化铁溶液，搅拌混合，接着加入氨水调节pH至8.1～8.3，过滤，洗涤，干燥，保温炭化，得预处理稻壳纤维；（2）将预处理稻壳纤维经过水蒸汽高温处理，干燥，得改性稻壳纤维；（3）按重量份数计，依次取80～100份氢化丁腈橡胶，20～30份天然橡胶，10～20份改性稻壳纤维，10～20份改性添加料，3～5份硫化剂，1～3份促进剂，2～4份防老剂，1～4份增塑剂，先将氢化丁腈橡胶塑炼，再加入天然树脂，改性稻壳纤维，改性添加料，硫化剂，促进剂，防老剂，增塑剂混炼，并在混炼过程中施加外磁场，待混炼结束，挤出成型，硫化，出料，即得橡胶减震垫。

【技术特征摘要】
1.一种橡胶减震垫的制备方法，其特征在于具体制备步骤如下：（1）按重量份数计，将10～20份稻壳纤维，2～3份二沉池污泥，0.3～0.5份蔗糖，20～30份水混合发酵，接着加入稻壳纤维质量0.2～0.3倍的氯化铁溶液，搅拌混合，接着加入氨水调节pH至8.1～8.3，过滤，洗涤，干燥，保温炭化，得预处理稻壳纤维；（2）将预处理稻壳纤维经过水蒸汽高温处理，干燥，得改性稻壳纤维；（3）按重量份数计，依次取80～100份氢化丁腈橡胶，20～30份天然橡胶，10～20份改性稻壳纤维，10～20份改性添加料，3～5份硫化剂，1～3份促进剂，2～4份防老剂，1～4份增塑剂，先将氢化丁腈橡胶塑炼，再加入天然树脂，改性稻壳纤维，改性添加料，硫化剂，促进剂，防老剂，增塑剂混炼，并在混炼过程中施加外磁场，待混炼结束，挤出成型，硫化，出料，即得橡胶减震垫。2.根据权利要求1所述一种橡胶减震垫的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述水蒸汽高温处理条件为：水蒸汽温度为260～280℃，处理时间为1～2h。3.根据权利要求1所述一种橡胶减震垫的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王景硕，兰梅菊，宋宇星，
申请(专利权)人：王景硕，
类型：发明
国别省市：江苏,32