一种复合阻尼泡沫橡胶材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种复合阻尼泡沫橡胶材料，材料含橡胶、补强填料以及助剂；助剂包括硫化剂、分散剂、防焦剂、防老剂、促进剂、助促进剂和软化剂；橡胶为硅橡胶、丁腈橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶和乙丙橡胶中选出的至少两种，助剂包括发泡剂。所得复合阻尼泡沫橡胶材料具有质轻、成本降低、兼具优良的耐变压器油性能及优良的电绝缘性能等优点，发泡产生的孔洞结构与橡胶材料的粘弹性阻尼协同作用加强声能耗散，提高复合阻尼泡沫橡胶材料的降噪性能，可作为吸声降噪材料应用于变压器本体减震降噪，具有显著的经济效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种橡胶材料，具体涉及一种降噪复合阻尼泡沫橡胶材料及其制备方法。
技术介绍
随着城市化进程推进，噪声对环境的污染逐渐成为人们关注的课题，对其关注程度已到与水及空气同样的高度，伴随着法律法规的日益严格以及人民群众环保意识的增强，降噪已经发展成为亟待解决的问题。采用橡胶阻尼材料，可以最大限度降低设备振动噪声。橡胶阻尼材料是一种以聚合物为基质的功能材料，能减少各种设备产生的噪音。现在，已有许多新材料和新技术应用于阻尼隔振，其中高分子阻尼隔振材料以其优异的性能引起人们的高度重视。以变电站为例，变电站噪声问题已成为制约输变电发展的桎梏之一。目前针对变电站的噪声控制，往往采用辅助噪声控制措施，如针对全户内变电站大量应用吸声材料、隔声构件、消声装置、改良进排风系统等，有效阻隔噪声传播途径；而针对全户外或半户外变电站，由于噪声传播通路较多，采用声屏障、吸声板等很难有效做到完善的噪声控制。为有效遮断噪声通路，也有采用box-in、隔声罩、大型隔声间等措施，但由此会带来散热不佳、设备老化、安全干涉、成本高昂、检修困难等问题。因此，针对户外站或半户外站，有效控制声源本体噪声是最为有效的方法。而作为变电站的最主要声源，采用各类变压器本体降噪技术应用于低噪声变压器的制备，可以直接、有效的降低变电站噪声水平。根据吸声机理的不同，吸声体可分为多孔性吸声材料和共振吸声结构，多孔吸声材料包括纤维类、泡沫类和颗粒类。这些材料需满足：(1)材料内部应有大量的微孔和间隙，不仅材料中空气体积与材料总体积之比(即孔隙率)要高，而且这些孔隙应尽可能细小，并在材料内部均匀分布，这样材料内部筋络总表面积大，有利于声能吸收。(2)材料内部的微孔应该是互相贯通的，而不应是密闭的，单独的气泡和密闭间隙不起吸声作用。(3)微孔向外敞开，使声波易于进入微孔内，不具有敞开微孔仅有凹凸表面的材料不会有好的吸声性能。一般来说，吸声橡胶材料采用常规的橡胶成型工艺得到，通过改变橡胶类型及其含量比达到提高其吸声能力的目的。如CN101423629A号专利技术专利提供了一种用常规的橡胶成型工艺制备吸声材料，通过改变苯乙烯在丁苯橡胶的含量和使用卤化丁基橡胶和丁苯橡胶共混制备吸声橡胶材料。其存在的不足是，当苯乙烯含量为50％左右时，丁苯橡胶吸声能力相对较大；单纯靠通过改变含量比来提高吸声能力的空间较小，所以要显著改善吸声性能受到限制。常用的橡胶阻尼材料有聚丙烯酸酯橡胶、聚氨酯、丁基橡胶和丁腈橡胶。这些材料除吸声性能效果较差外，变压器橡胶使用环境特殊，需要橡胶电气性能好，耐油性好，能够在-25℃到120℃之间长期保持性能稳定。本专利技术通过添加发泡剂和改变橡胶类型，从材料结构和成分两方面入手，得到复合阻尼泡沫橡胶吸声材料，所得吸声降噪橡胶产品吸声性能好，电气性能好，耐油，耐温，适用于变压器本体降噪。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于变压器本体降噪用的复合阻尼泡沫橡胶的制备，通过合理的主料生胶配比，合理的发泡技术工艺，在橡胶内部产生封闭的气泡，形成橡胶筋络，加强声能耗散，同时橡胶具有好的电气性能及耐油性，以满足在变压器内的应用，同时达到变压器本体降噪的目的。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种复合阻尼泡沫橡胶材料，材料含橡胶、补强填料以及助剂；助剂包括硫化剂、分散剂、防焦剂、防老剂、促进剂、助促进剂和软化剂；橡胶为硅橡胶、丁腈橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶和乙丙橡胶中至少两种，助剂含有发泡剂。所述一种复合阻尼泡沫橡胶材料的第一优选方案，所述复合阻尼泡沫橡胶材料由按质量份计的下述成分制成：丁腈橡胶10-90份，硅橡胶90-10份，补强填料5-40份，发泡剂1-12份，助促进剂5份，硫化剂1.5-3.5份，分散剂0.5-1.5份，防焦剂0.1-1份，防老剂0.5-2.5份，促进剂1-3份，软化剂10-30份。所述一种复合阻尼泡沫橡胶材料的第二优选方案，按质量份计，丁腈橡胶60份，硅橡胶40份，补强填料5-40份，发泡剂1-12份，助促进剂5份，硫化剂1.5-3.5份，分散剂0.5-1.5份，防焦剂0.1-1份，防老剂0.5-2.5份，促进剂1-3份，软化剂10-30份。所述的一种复合阻尼泡沫橡胶材料的第三优选方案，按质量份计，丁腈橡胶10-90份，硅橡胶90-10份，补强填料6份，发泡剂1-12份，助促进剂5份，硫化剂1.5-3.5份，分散剂0.5-1.5份，防焦剂0.1-1份，防老剂0.5-2.5份，促进剂1-3份，软化剂10-30份。所述的一种复合阻尼泡沫橡胶材料的第四优选方案，按质量份计，丁腈橡胶10-90份，硅橡胶90-10份，补强填料5-40份，发泡剂6份，助促进剂5份，硫化剂2份，分散剂1份，防焦剂0.5份，防老剂2份，促进剂1.7份，软化剂15份。所述的一种复合阻尼泡沫橡胶材料的第五优选方案，按质量份计，丁腈橡胶60份，硅橡胶40份，补强填料6份，发泡剂6份，助促进剂5份，硫化剂2份，分散剂1份，防焦剂0.5份，防老剂2份，促进剂1.7份，软化剂15份。所述的一种复合阻尼泡沫橡胶材料的第六优选方案，发泡剂为偶氮二甲酰胺(AC)或4,4'-氧代双苯磺酰肼(OBSH)。所述的一种复合阻尼泡沫橡胶材料的第七优选方案，补强填料为微米或纳米炭黑、白炭黑或蒙脱土中选出的。所述的一种复合阻尼泡沫橡胶材料的第八优选方案，硫化剂为过氧化二异丙苯(DCP)或硫磺和4,4'-二硫化二吗啉(DTDM)。所述的一种复合阻尼泡沫橡胶材料的第九优选方案，分散剂为石蜡或脂肪酸和金属脂肪酸盐。所述的一种复合阻尼泡沫橡胶材料的第十优选方案，防焦剂为N-环己基硫代邻苯二甲酰胺(CTP)。所述的一种复合阻尼泡沫橡胶材料的第十一优选方案，防老剂为从防老剂RD、防老剂4010NA、防老剂D、防老剂4010中选出的。所述的一种复合阻尼泡沫橡胶材料的第十二优选方案，促进剂为从二甲基二硫代氨基甲酸锌(ZDMC)、二乙基二硫代氨基甲酸锌(ZDC)、四甲基二硫化秋兰姆(TMTD)、N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌(PX)、N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CBS)中选出的。所述的一种复合阻尼泡沫橡胶材料的第十三优选方案，助促进剂为氧化锌或O，O-二丁基二硫代磷酸锌。所述的一种复合阻尼泡沫橡胶材料的第十四优选方案，软化剂为煤焦油或古马隆树脂和煤沥青。所述的一种复合阻尼泡沫橡胶材料的第十五优选方案，炭黑为从碳黑N220、碳黑N234、碳黑N326、碳黑N330、碳黑N339、碳黑N375、碳黑N539、碳黑N550、碳黑N660、碳黑N754、碳黑N774或碳黑N762中选出；白炭黑为从白炭黑HL-150、白炭黑HL-200、白炭黑HB-215、白炭黑M-5或白炭黑N-20中选出；蒙脱土为蒙脱土K-10或蒙脱土KSF。所述的一种复合阻尼泡沫橡胶材料的第十六优选方案，所述复合阻尼泡沫橡胶材料由按质量份计的下述成分制成：丁腈橡胶10-90份，硅橡胶90-10份，炭黑5-40份，4,4'-氧代双苯磺酰肼(OBSH)1-12份，氧化锌5份，过氧化二异丙苯(DCP)1.5-3.5份，石蜡0.5-1.5份，N-环己基硫代邻苯二甲酰胺(CTP)0.1-1份，防老剂4010NA0.5-2.5份，四甲基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合阻尼泡沫橡胶材料，所述材料含橡胶、补强填料以及助剂，所述助剂包括硫化剂、分散剂、防焦剂、防老剂、促进剂、助促进剂和软化剂，其特征在于，所述橡胶为硅橡胶、丁腈橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶和乙丙橡胶中选出的至少两种，所述助剂包括发泡剂。

【技术特征摘要】
1.一种复合阻尼泡沫橡胶材料，所述材料含橡胶、补强填料以及助剂，所述助剂包括硫化剂、分散剂、防焦剂、防老剂、促进剂、助促进剂和软化剂，其特征在于，所述橡胶为硅橡胶、丁腈橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶和乙丙橡胶中选出的至少两种，所述助剂包括发泡剂。2.根据权利要求1所述的一种复合阻尼泡沫橡胶材料，其特征在于，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺(AC)或4,4'-氧代双苯磺酰肼(OBSH)；所述补强填料为从炭黑、白炭黑或蒙脱土中选出的；所述硫化剂为过氧化二异丙苯(DCP)或硫磺和4,4'-二硫化二吗啉(DTDM)；所述分散剂为石蜡或脂肪酸和金属脂肪酸盐；所述防焦剂为N-环己基硫代邻苯二甲酰胺(CTP)；所述防老剂为从防老剂RD、防老剂4010NA、防老剂D或防老剂4010中选出的；所述促进剂为从二甲基二硫代氨基甲酸锌(ZDMC)、二乙基二硫代氨基甲酸锌(ZDC)、四甲基二硫化秋兰姆(TMTD)、N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌(PX)和N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CBS)中选出的；所述助促进剂为氧化锌或O，O-二丁基二硫代磷酸锌；所述软化剂为煤焦油或古马隆树脂和煤沥青。3.根据权利要求1所述的一种复合阻尼泡沫橡胶材料，其特征在于，所述橡胶为硅橡胶和丁腈橡胶；所述发泡剂为4,4'-氧代双苯磺酰肼(OBSH)；所述补强填料为炭黑或白炭黑；所述硫化剂为过氧化二异丙苯(DCP)；所述分散剂为石蜡；所述防焦剂为N-环己基硫代邻苯二甲酰胺(CTP)；所述防老剂为防老剂4010NA；所述促进剂为四甲基二硫化秋兰姆(TMTD)；所述助促进剂为氧化锌；所述软化剂为煤焦油和古马隆树脂。4.根据权利要求3所述的一种复合阻尼泡沫橡胶材料，其特征在于，所述复合阻尼泡沫橡胶材料由按质量份计的下述成分制成：丁腈橡胶10-90份，硅橡胶90-10份，炭黑5-40份，4,4'-氧代双苯磺酰肼(OBSH)1-12份，氧化锌5份，过氧化二异丙苯(DCP)1.5-3.5份，石蜡0.5-1.5份，N-环己基硫代邻苯二甲酰胺(CTP)0.1-1份，防老剂4010NA0.5-2.5份，四甲基二硫化秋兰姆(TMTD)1-3份，煤焦油10-30份；古马隆树脂3-12份。5.根据权利要求3所述的一种复合阻尼泡沫橡胶材料，其特征在于，按质量份计，所述丁腈橡胶35-70份，硅橡胶65-30份，炭黑4-8份，4,4'-氧代双苯磺酰肼(OBSH)3-8份，氧化锌5份，过氧化二异丙苯(DCP)1.5-2.5份，石蜡0.8-1.2份，N-环己基硫代邻苯二甲酰胺(CTP)0.3-0.7份，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐利民，李靖，孔晓峰，王斌，卢纯义，方琪，何明峰，金晓峰，聂京凯，樊超，田一，王广克，刘晓圣，马光，祝志祥，杨富尧，
申请(专利权)人：国网智能电网研究院，国家电网公司，国网浙江省电力公司金华供电公司，
类型：发明
国别省市：北京;11