一种纺织用废弃橡胶基高性能阻尼材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种纺织用废橡胶基高性能阻尼材料及其制备方法，该材料是以纺织用废弃橡胶再生胶为基体，以受阻酚类抗氧剂4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)为阻尼添加剂，经共混和压片制得。本发明专利技术所得材料具有较高的损耗因子、有效阻尼温域较宽，且阻尼峰的位置可通过调整阻尼添加剂的含量加以调控，从而得到适合于不同温度下，尤其是室温下使用的高性能阻尼材料；该方法操作简单，而且使纺织用废橡胶得到最大程度利用，符合可持续发展的要求，且保护了生态环境，具有很好的经济和环保价值。

【技术实现步骤摘要】
一种纺织用废弃橡胶基高性能阻尼材料及其制备方法
本专利技术属于减振复合材料及其制备领域，特别涉及一种纺织用废弃橡胶基高性能阻尼材料及其制备方法。
技术介绍
纺织业每年废旧橡胶全球要达一千多万吨，而这些废旧橡胶具有稳定的三维化学网络结构，既不熔化也不溶解，积存在大自然中不易降解。以往，废旧橡胶的处理方法主要有填埋、作为燃料焚烧、脱硫再生及改性利用等，但对环境构成了严重的污染。对这些废旧橡胶只有改性利用才是真正有效、经济且符合环保要求的解决途径。我国是一个纺织加工大国，纺织废料资源十分丰富，加强纺织废料的回收利用，进而变废为宝，不仅对弥补我国纺织废料的综合利用不足有极重要的意义，而且也是一项成本低﹑效益高﹑原料充足的新兴工业项目，具有广阔的发展前景。纺织厂每年都有大量的皮辊、皮圈报废，绝大部分原料的主要成分为丁腈橡胶和氯化聚乙烯，回收处理后的胶粒目前的应用主要有：少量掺入丁腈橡胶和氯化聚乙烯中再次做成皮辊，但即使少量掺入也会造成皮辊的质量下降；以一定的量掺入混凝土中，可以有效提高混凝土的抗压抗折强度，并且还可获得一定的隔声效果。但其抗拉强度有一定的下降，然而这只是将其作为填充料，还未能有效利用橡胶的粘弹性能。为了有效使用这类回收胶，充分利用其特性，必须为其找到一种新的出路，开发新型材料。鉴于纺织废旧橡胶所拥有的优秀减振缓冲特性，人们自然想到用其来制造阻尼材料，这样不但为阻尼材料的来源开拓了新的途径，还能解决废旧橡胶污染环境、浪费资源等一系列问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种纺织用废橡胶基高性能阻尼复合材料及其制备方法，该材料具有较高的损耗因子、有效阻尼温域较宽，且阻尼峰的位置可通过调整阻尼添加剂的含量加以调控，从而得到适合于不同温度下，尤其是室温下使用的高性能阻尼材料；该方法操作简单，而且使纺织用废橡胶得到最大程度利用，符合可持续发展的要求，且保护了生态环境，具有很好的经济和环保价值。本专利技术的一种阻尼减振复合材料，其组分为纺织用废弃橡胶和受阻酚类抗氧剂AO300，其化学名为4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)，质量比为100:20～80；纺织用废弃橡胶再生胶主要成分为丁腈橡胶和聚氯乙烯，质量比为100:60。所述的纺织用废橡胶基高性能阻尼材料的损耗因子峰值为0.61～1.01，有效阻尼区域tanδ≥0.3对应的温度范围为1～80℃。本专利技术的一种吸声兼具阻尼减振复合材料的制备方法，包括：(1)将再生胶基体在50～60℃的双辊筒混炼机上混合40～60min；分别将再生胶、4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)AO300加以混合，室温冷却后，得混炼薄片；其中，废弃橡胶和抗氧剂的质量比为100:20～80；(2)将上述混炼薄片铺在模具中，模具和薄片之间用一层耐高温PET薄膜防粘膜；将模具放入加热到150～160℃的平板硫化机内，先预熔，再热压，取出，脱模，自然冷却，即得。所述步骤(2)中薄片的厚度为1.0mm。所述步骤(2)中预熔时间为10～20分钟。所述步骤(2)中热压压力为10～12MPa，热压时间为20～30分钟。本专利技术是在通过将带有极性基团的受阻酚有机小分子，加入到同样带有极性基团的纺织用废弃橡胶再生胶中(主要成分为丁腈橡胶和聚氯乙烯)，制备杂化阻尼材料。该杂化材料通过聚合物与有机小分子之间的氢键相互作用，以及有机小分子自身的氢键相互作用，得到损耗因子大、有效阻尼温域较宽且阻尼峰位置可调控的高性能橡胶阻尼材料。本专利技术以纺织用废弃橡胶再生胶作为基体材料，主要是考虑其具有良好的减振缓冲特性和环保、经济价值，有益效果(1)本专利技术在极性聚合物中加入受阻酚类有机小分子化合物，利用极性聚合物和有机小分子间产生的可逆氢键作用，得到损耗因子大、有效阻尼温域较宽且阻尼峰位置可调控高性能橡胶阻尼材料。(2)本专利技术操作简单，生产成本低，环境污染小，而且使纺织用废橡胶得到最大程度利用，变废为宝，符合可持续发展的要求，保护了生态环境，且具有很好的经济和环保价值。附图说明图1是材料损耗因子随温度变化曲线；其中，(0)废弃橡胶再生胶；(1)废弃橡胶再生胶/AO300100/20；(2)废弃橡胶再生胶/AO300100/40；(3)废弃橡胶再生胶/AO300100/60；(4)废弃橡胶再生胶/AO300100/80。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例1将再生胶基体在50℃的双辊筒混炼机上混合40min；按工艺设计称取再生胶初混料和AO300，分别将再生胶、AO300加以混合，将混炼料室温冷却后，得混炼薄片以备用；其中，废弃橡胶和抗氧剂的质量比为100:20；将上述混炼薄片铺在模具中(厚度为1.0mm)，模具和样品之间用一层耐高温PET薄膜防粘膜；将模具放入加热到150℃的平板硫化机内，先预熔10分钟，再在10MPa压力下热压30分钟，取出，脱模，自然冷却得到试样。采用动态力学分析仪(DynamicMechanicalAnlysisQ800分析仪)对其进行动态力学测试。测试条件：频率1Hz，温度-40～110℃，升温数量5℃/min，采用拉伸模式，测试结果见图1。由图1可以看出，该材料的损耗因子峰值可以达到0.61，峰值位于18.6℃；tanδ≥0.3对应的温度范围是1～48℃，即有效阻尼区域可达到47℃。实施例2将再生胶基体在60℃的双辊筒混炼机上混合60min；按工艺设计称取再生胶初混料和AO300，分别将再生胶、AO300加以混合，将混炼料室温冷却后，得混炼薄片以备用；其中，废弃橡胶和抗氧剂的质量比为100:40；将上述混炼薄片铺在模具中(厚度为1.0mm)，模具和样品之间用一层耐高温PET薄膜防粘膜；将模具放入加热到160℃的平板硫化机内，先预熔20分钟，再在12MPa压力下热压20分钟，取出，脱模，自然冷却得到试样。采用动态力学分析仪(DynamicMechanicalAnlysisQ800分析仪)对其进行动态力学测试。测试条件：频率1Hz，温度-40～110℃，升温数量5℃/min，采用拉伸模式，测试结果见图1。由图1可以看出，由图1可以看出，该材料的损耗因子峰值可以达到0.73，峰值位于25℃；tanδ≥0.3对应的温度范围是6～61℃，即有效阻尼区域可达到55℃。实施例3将再生胶基体在50℃的双辊筒混炼机上混合60min；按工艺设计称取再生胶初混料和AO300，分别将再生胶、AO300加以混合，将混炼料室温冷却后，得混炼薄片以备用；其中，废弃橡胶和抗氧剂的质量比为100:60；将上述混炼薄片铺在模具中(厚度为1.0mm)，模具和样品之间用一层耐高温PET薄膜防粘膜；将模具放入加热到156℃的平板硫化机内，先预熔10分钟，再在10MPa压力下热压30分钟，取出，脱模，自然冷却得到试样。采用动态力学分析仪(DynamicMechanicalAnlysisQ800分析仪)对其进行动态力学测试。测试条件：频率1Hz，温度-40～110℃，升温数量5℃/min，采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纺织用废橡胶基高性能阻尼材料，其特征在于：该材料是以纺织用废弃橡胶再生胶为基体，以受阻酚类抗氧剂4,4'‑硫代双(6‑叔丁基‑3‑甲基苯酚)为阻尼添加剂，经共混和压片制得，其中废橡胶再生胶与抗氧剂质量比为100:20～80。

【技术特征摘要】
1.一种纺织用废橡胶基高性能阻尼材料，其特征在于：该材料是以纺织用废弃橡胶再生胶为基体，以受阻酚类抗氧剂4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)AO300为阻尼添加剂，经共混和压片制得，其中废橡胶再生胶与抗氧剂质量比为100:20～80；纺织用废弃橡胶再生胶主要成分为丁腈橡胶和聚氯乙烯，质量比为100:60。2.如权利要求1所述的一种纺织用废橡胶基高性能阻尼材料，其特征在于：所述的纺织用废橡胶基高性能阻尼材料的损耗因子峰值为0.61～1.01，有效阻尼区域tanδ≥0.3对应的温度范围为1～80℃。3.一种纺织用废橡胶基高性能阻尼材料的制备方法，包括下述步骤：(1)将再生胶基体在50～60℃的双辊筒混炼机上混合40～...

【专利技术属性】
技术研发人员：晏雄，周晓鸥，张慧萍，姜生，葛新豪，洪杰，庄兴民，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海;31