一种新型减震材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种新型减震材料及其制备方法，包括以下重量份数的原料：丁腈橡胶100份、氯丁橡胶20‑40份、松香树脂5‑10份、碳酸钙晶须5‑10份、炭黑5‑10份、鳞片石墨4‑7份、石棉纤维5‑10份、二氧化钛2‑4份、氧化镁4‑7份、氧化锌2‑4份、氢氧化铝2‑3份、铝‑锆偶联剂1‑3份、蓖麻油酸酯硫酸钠3‑5份、马来酸酐‑丙烯酸共聚物2‑4份、交联剂0.5‑1.5份和促进剂1‑2份。本发明专利技术配方合理，各组分相容性好，制备的减震材料具有阻尼系数大、回弹力高、减震、耐高温、耐老化、抗蠕变、阻燃性能良好等优点，适用于高铁导轨减震垫板，市场前景极为广阔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及减震材料
，具体是一种新型减震材料及其制备方法。
技术介绍
随着现代工业的飞速发展，震动和噪音已经成为各个领域的严重问题，它将会降低操作精度、影响产品质量、缩短产品寿命、使得高精仪器不能正常工作、危及安全性、使设备或构建物早期破坏、污染环境及影响人身健康等。因此，研究如何吸收、消减震动与噪音已成为当今的研究方向。目前应用最广泛、最有效的减震方法是使用各种减震制品，尤其是橡胶减震制品，它能有效地隔离震动和激发源，还可以缓和震动体的震动，因此被广泛应用机动车辆、铁路、家居、桥梁、运动防护装备等领域。随着我国高速铁路的快速发展，高铁运营里程不断增加。高铁具有速度快、运量大、节能舒适等优点，是解决城市交通问题的最佳选择。但高铁给沿线带来了诸多环境问题，尤其是振动、噪声等问题，严重影响乘客和轨道沿线人们的正常生活。另一方面，噪声和振动还可能引起火车本身设备及周边建筑物的疲劳，缩短使用寿命。因此，在高铁导轨上安装减震垫板是极为必要的。但是现有的减震垫板存在橡胶粘性大、耐油性差、工艺操作困难，产品减震性能、耐老化性能、耐冲击性能以及抗疲劳性能差、成本费用较高等问题。
技术实现思路
本专利技术针对现有减震材料存在的问题，提供一种耐老化、力学性能强、抗疲劳性能好、耐磨、成本低廉、制备工艺简单、环保无毒、耐高温的新型减震材料。为了实现以上目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种新型减震材料，包括以下重量份数的原料：丁腈橡胶100份、氯丁橡胶20-40份、松香树脂5-10份、碳酸钙晶须5-10份、炭黑5-10份、鳞片石墨4-7份、石棉纤维5-10份、二氧化钛2-4份、氧化镁4-7份、氧化锌2-4份、氢氧化铝2-3份、铝-锆偶联剂1-3份、蓖麻油酸酯硫酸钠3-5份、马来酸酐-丙烯酸共聚物2-4份、交联剂0.5-1.5份和促进剂1-2份。优选的，以上所述铝-锆偶联剂为甲基丙烯酸铝-锆偶联剂、己二酸铝-锆偶联剂和硬脂酸铝-锆偶联剂中的一种。优选的，以上所述交联剂为四甘醇二丙烯酸酯。优选的，以上所述促进剂为二硫化二苯并噻唑锌或二甲基二硫代氨基甲酸锌。优选的，以上所述减震材料还包括抗氧化剂2-3份，所述抗氧化剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂1076和抗氧化剂CA中的一种。优选的，以上所述减震材料还包括烷基酚聚氧化乙烯醚1-3份；烷基酚聚氧化乙烯醚包括壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚和十二烷基聚氧乙烯醚。优选的，以上所述减震材料还包括阻燃剂2-3份，所述阻燃剂为聚磷酸铵、硼酸锌中的一种。一种新型减震材料的制备方法，包括以下步骤：（1）搅拌混料：按照上述配方称取各原料，将各原料加入强力分散搅拌机，在温度为130-150℃、真空度为 0.08-0.10Mpa、转速为300-500rpm下搅拌20-30min，得到混合原料；（2）热压成型：将上述混合原料加入模具腔中，在温度为150-170℃、压力为12-18MPa下热压成型3-5min，得粗制品；（3）微波热处理：将步骤（2）得到的粗制品放入微波加热装置在温度为140-180℃下进行固化热处理，冷却至室温，即得新型减震材料。优选的，以上所述固化热处理是分别在140℃、160℃和180℃下保温1h、1.5h和2h。优选的，以上所述步骤（3）的升温速率为3-5℃/min。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1、本专利技术的配方是以耐油性高、气密性好、耐热、耐老化的丁腈橡胶和配合耐老化、耐热、耐油、耐化学腐蚀、力学性能优良的天然橡胶作为主要原料，再加入碳酸钙晶须、炭黑、鳞片石墨、石棉纤维等辅料，本配方合理，各组分相容性好，制备的减震材料具有阻尼系数大、回弹力高、减震、耐高温、耐老化、抗蠕变、阻燃性能良好等优点，适用于高铁导轨减震垫板，市场前景极为广阔。2、本专利技术的配方以鳞片石墨作为填充材料，能够减少减震材料的磨损和降低噪音，同时能够提高材料的阻尼系数。3、本专利技术配方加入石棉纤维作为填充材料，不仅可以提高减震材料的力学性能，还能提高减震材料的耐热、绝缘、隔音等性能。4、本专利技术的配方加入铝-锆偶联剂，不仅可以改善体系的分散性及降低体系黏度，提高填料与橡胶的结合力，提高减震材料的力学性能，同时还具有优异的耐老化性能。5、本专利技术的配方还加入马来酸酐-丙烯酸共聚物，使得各组分相容性更好，能保证减震材料具有良好的加工性能及力学性能，同时还能提高材料的抗蠕变性。6、本专利技术的配方加入烷基酚聚氧化乙烯醚，不仅能提高减震材料的加工性能，还能提高材料的耐老化性能。7、本专利技术的制备方法采用强力分散搅拌机进行混料，不仅成本低、生产效率高、耗能低，还能使各组分混合更加均匀，橡胶与其他组分的界面结合更加紧密，进而提高了减震材料的力学性能。8、本专利技术制得的减震材料具有优良的性能，其中减震材料的硬度为60-70IRHD、拉伸强度为30-40MPa、断裂拉伸率为300-400%、阻尼系数为1.1-1.3、回弹率为8-10%和热空气老化是100℃、72h下拉伸强度为20-25MPa。9、本制备方法采用微波热处理具有节能、生产效率高、加热均匀、易实现自动化控制等优点，且在不同的温度区间进行保温，减少减震材料因热膨胀产生的裂纹。10、本专利技术还具有原料来源广泛、成本低廉、制备工艺简单、生产效率高等优点，容易实现工业化生产。具体实施方式下面将结合具体实施例对本专利技术进一步说明，但不限于本专利技术的保护范围。实施例1一种新型减震材料，由以下重量份数的原料：丁腈橡胶100份、氯丁橡胶30份、松香树脂7份、碳酸钙晶须5份、炭黑8份、鳞片石墨6份、石棉纤维5份、二氧化钛3份、氧化镁6份、氧化锌2份、氢氧化铝2份、甲基丙烯酸铝-锆偶联剂1份、蓖麻油酸酯硫酸钠3份、马来酸酐-丙烯酸共聚物2-4份、四甘醇二丙烯酸酯交联剂0.5份和二硫化二苯并噻唑锌促进剂1份。其制备方法，包括以下步骤：（1）搅拌混料：按照上述配方称取各原料，将各原料加入强力分散搅拌机，在温度为130℃、真空度为 0.10Mpa、转速为300rpm下搅拌30min，得到混合原料；（2）热压成型：将上述混合原料加入模具腔中，在温度为160℃、压力为12MPa下热压成型5min，得粗制品；（3）微波热处理：将步骤（2）得到的粗制品放入微波加热装置，分别在140℃、160℃和180℃下保温1h、1.5h和2h进行固化热处理，冷却至室温，即得新型减震材料。实施例2一种新型减震材料，由以下重量份数的原料：丁腈橡胶100份、氯丁橡胶20份、松香树脂10份、碳酸钙晶须8份、炭黑5份、鳞片石墨5份、石棉纤维8份、二氧化钛2份、氧化镁5份、氧化锌3份、氢氧化铝3份、己二酸铝-锆偶联剂2份、蓖麻油酸酯硫酸钠4份、马来酸酐-丙烯酸共聚物3份、四甘醇二丙烯酸酯交联剂1份、1010抗氧化剂2份、辛基酚聚氧乙烯醚2份和二硫化二苯并噻唑锌促进剂1.5份。其制备方法，包括以下步骤：（1）搅拌混料：按照权利要求1的配方称取各原料，将各原料加入强力分散搅拌机，在温度为150℃、真空度为 0.08Mpa、转速为500rpm下搅拌20min，得到混合原料；（2）热压成型：将上述混合原料加入模具腔中，在温度为150℃、压力为18MPa下热压成型3min，得粗制品；（3）微波热处理：将步骤（2）得到的粗制品放入微波加热装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型减震材料，其特征在于：包括以下重量份数的原料：丁腈橡胶100份、氯丁橡胶20‑40份、松香树脂5‑10份、碳酸钙晶须5‑10份、炭黑5‑10份、鳞片石墨4‑7份、石棉纤维5‑10份、二氧化钛2‑4份、氧化镁4‑7份、氧化锌2‑4份、氢氧化铝2‑3份、铝‑锆偶联剂1‑3份、蓖麻油酸酯硫酸钠3‑5份、马来酸酐‑丙烯酸共聚物2‑4份、交联剂0.5‑1.5份和促进剂1‑2份。

【技术特征摘要】
1.一种新型减震材料，其特征在于：包括以下重量份数的原料：丁腈橡胶100份、氯丁橡胶20-40份、松香树脂5-10份、碳酸钙晶须5-10份、炭黑5-10份、鳞片石墨4-7份、石棉纤维5-10份、二氧化钛2-4份、氧化镁4-7份、氧化锌2-4份、氢氧化铝2-3份、铝-锆偶联剂1-3份、蓖麻油酸酯硫酸钠3-5份、马来酸酐-丙烯酸共聚物2-4份、交联剂0.5-1.5份和促进剂1-2份。2.根据权利要求1所述新型减震材料，其特征在于：所述铝-锆偶联剂为甲基丙烯酸铝-锆偶联剂、己二酸铝-锆偶联剂和硬脂酸铝-锆偶联剂中的一种。3.根据权利要求1所述新型减震材料，其特征在于：所述交联剂为四甘醇二丙烯酸酯。4.根据权利要求1所述新型减震材料，其特征在于：所述促进剂为二硫化二苯并噻唑锌或二甲基二硫代氨基甲酸锌。5.根据权利要求1所述新型减震材料，其特征在于：所述减震材料还包括抗氧化剂2-3份，所述抗氧化剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂1076和抗氧化剂CA中的一种。6.根据权利要求1所述新型减震材料，其特征在于：所述减震材料还包括烷基酚聚氧化乙烯醚1-3份；烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洁，
申请(专利权)人：广西南宁胜祺安科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45