本发明专利技术属于功能高分子材料领域。针对有机小分子易迁移且易降低橡胶的力学性能的不足而设计一种可以有效提高橡胶的阻尼性能的超支化聚合物助剂。本发明专利技术以质量百分比计：选取橡胶生胶１００份，受阻酚的封端超支化聚合物１０～４０份，硬脂酸钾０．５～１份，硬脂酸３～５份，氧化锌５～８份，硫磺１～２份，炭黑２０～３０份；在开炼机上将上述原料混匀，打包混合８～１２次；通风放置１０～１６个小时以上，在无转子硫化仪上测试其硫化时间，温度为１５０℃～１７０℃；待硫化曲线趋于平缓时，记录硫化时间；然后利用平板硫化仪硫化，温度与无转子硫化仪对应设为１５０℃～１７０℃，压力为１５ＭＰａ，出片。本发明专利技术提高橡胶的阻尼性能，且克服了有机小分子助剂的缺点，没降低橡胶的力学性能，长时间也能保持稳定的性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及利用普遍作为抗氧剂的受阻酚来封端脂肪族超支化聚酯，从 而作为功能性助剂来提高含有极性基团橡胶的阻尼性能，属于功能高分子材料领域。
技术介绍
随着现代科学技术的发展，噪声也越来越广泛的存在于人们的生活当中， 同空气污染，水污染一起并称为三大公害。同时机械运转产生的振动不仅影 响机械的加工精度和产品质量，而且加速机械结构的疲劳破坏，縮短机械的 使用寿命。因此减震消声对美化环境，减少污染显得越来越重要了。高分子 材料无疑是高性能阻尼材料的理想选择。高分子材料形变性质的重要特征是 粘弹性,高分子材料的阻尼作用机理直接与高聚物的动态力学松弛性质相关。 大分子链段的松弛能力很强，能产生很强的内摩擦力，当高分子材料吸收振 动能量时,将吸收的机械能部分地转变为热能散逸掉，起到阻尼作用,高分子材 料阻尼作用大小取决于滞后现象的大小，高分子阻尼材料的应变滞后于应力， 由于滞后现象,聚合物的拉伸一回縮循环变化均需克服链段间内摩擦阻力而内 耗。利用高分子材料作为减震消声，减少噪音污染的阻尼材料是现在研究和 应用领域的一大趋势，而弹性体由于其独特的高阻尼性能又成为其中的首选。 但是仅靠材料本身的阻尼性能很难满足工业和日常生活的需要，所以着眼于 提高材料的阻尼性能是现在研究的一个重点。对橡胶阻尼性能的改善最常用的方法是接枝工共聚法。接枝共聚的目的 是制备含有更多支链的高分子链。当聚合物受外力作用时，具有一定长度的侧 链段也产生运动和摩擦,从而将机械能转化为热能.聚合物的侧链越多,侧链与 侧链之间的缠结越紧，共聚物的阻尼效果越好。这种方法的劣势在于工艺复 杂，要从合成方面着手，很难探索出成熟的合成工艺，因此成本较高，应用 价值不大。近年来,利用有机小分子与聚合物形成杂化体得到了高性能的阻尼材料， 引起了人们的兴趣与注意，并被认为开创了制备高性能阻尼材料的新概念、新方法。有机小分子化合物通常作为增塑剂、光和热稳定剂、硫化剂等加入聚 合物,如受阻胺、受阻酚等作为许多聚合物的光、热稳定剂。有报道研究了将 一系列有机小分子加入氯化聚乙烯、聚丙烯酸酯等聚合物形成二元有机杂化体具有特别优异的阻尼性能。所用的有机小分子有:DZ(N,N-二环己基-2-苯并 噻唑基亚磺酸胺)、AO—80(3，9-双U，l-二甲基-2[(3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯 基)丙酸萄乙基-2,4,6，8-四氧杂螺环(5，5)-十一烷})和AO40(四重[亚甲基 -3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸萄甲烷}等。这些种有机小分子的加入可以 在较大程度上提高材料的阻尼性能，而且是作为助剂加入，因此工艺简单， 可操作性强。但是也存在小分子助剂固有的缺点，如易迁移等。在使用一段 时间以后，加入的这些有机小分子就会迁移到材料的表面，从而丧失其功能 性。
技术实现思路
本专利技术目的针对有机小分子易迁移且易降低橡胶的力学性能的不足而设 计一种可以有效提高橡胶的阻尼性能的超支化聚合物助剂。所用药品试剂的简写如下HBPE:受阻酚封端的超支化聚酯本专利技术提供了一种含受阻酚封端超支化聚合物的高阻尼性能橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤1) 将分子链上含有极性基团的橡胶，由受阻酚封端的超支化聚合物、 增强剂炭黑、硫化剂硫磺、促进剂硬脂酸钾、硬脂酸、加工助剂氧化锌作 为原料；以质量百分比计选取橡胶生胶100份，受阻酚的封端超支化聚合物10-40份，硬脂酸钾0.5 1份，硬脂酸3 5份，氧化锌5 8份，硫磺 1 2份，炭黑20 30份；2) 在开炼机上将上述原料混匀，打包混合8~12次；通风放置10~16 个小时以上，然后从胶料上剪取一圆片，在无转子硫化仪上测试其硫化时 间，温度为150。C 17(TC;待硫化曲线趋于平缓时，记录T90时的时间， 即为硫化时间；然后利用平板硫化机硫化，硫化时间为上述无转子硫化仪 测定T90，温度与无转子硫化仪对应设为15(TC 17(TC，压力为15MPa， 出片。所述的分子链上含有极性基团的橡胶包括丁腈橡胶、聚丙烯酸酯橡胶、 羧基丁苯胶、氯丁橡胶分子链上含有极性基团的橡胶。 当所选取的橡胶为聚丙烯酸酯橡胶时，步骤2)还可以采用以下步骤-在150。C 170。C温度，15MPa压力下，在平板硫化机上硫化25~40分钟，接 着在150。C 17(TC，常压下硫化3.5 5.5小时，出片，这样效果会更好。所述的由受阻酚封端的超支化聚合物，其结构为，超支化聚合物的基体 为脂肪族超支化聚酯，末端含有大量活性醇羟基；所选用的受阻酚为3- (3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸，3-(3， 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸，3- (3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯，3-(3， 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲 酯之一。所述的由受阻酚封端的超支化聚合物，其数均分子量为6000 8000，重 均分子量为7000 10000。本专利技术的效果不但可以有效提高橡胶的阻尼性能，而且克服了有机小 分子助剂的缺点，如表五、六所示。同时并没有降低橡胶的力学性能，所得 的橡胶即使长时间使用也能保持稳定的性能。经过测试，加入合成出助剂的丁腈橡胶的DMA测试中，TanDelta的峰值为2.3，丙烯酸酯橡胶的Tan Delta 的峰值为1.5。本专利技术操作工艺可控性强，可以通过加入助剂的比例来控制橡 胶的阻尼性能，以满足不同的生产和生活的需要。 附图说明图1为制备的丁腈橡胶DMA谱图； 图2为制备的丙烯酸酯橡胶的DMA谱图。 具体实施例方式下面通过实施例对本专利技术进行具体描述。选取受阻酚为3- (3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸，具体实施例如下 丁腈硫化橡胶的制备以质量份数计取丁腈生胶100份，HBPE10份，促进剂二硫化二苯骈噻 唑(DM) 2份，氧化锌5份，硬脂酸1份，硫磺1份，如表1的配方所示。表1制备丁腈橡胶的配方<table>table see original document page 5</column></row><table>在开炼机上将上述原料混匀，打包8次，然后出片，胶片的厚度要小于4mm。在通风处静置10小时，然后取直径约35mm的圆片，在无转子硫化仪 上测试其硫化曲线，温度为150°C。待硫化曲线趋于平缓时，取T90时的时间， 即为硫化时间.然后利用平板硫化仪硫化，温度设定为15(TC，压力为15MPa。 其力学性能见表4。实施例2:选取受阻酚为3-(3， 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸，其他制备 条件同实施例1丁腈硫化橡胶的制备以质量份数计取丁腈生胶100份，HBPE20份，促进剂二硫化二苯骈 噻唑(DM) 1.5份，氧化锌6份，硬脂酸1.2份，硫石黄1.5份，如表2的配方所示。表2制备丁腈橡胶的配方<table>table see original document page 6</column></row><table>在开炼机上将上述原料混匀，打包io次，然后出片，胶片的厚度要小于4mm。在通风处静置12小时，然后取直径约35mm的圆片，在无转子硫化仪 上测试其硫化曲线，温度为160°C。待硫化曲线趋于平缓时，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含受阻酚封端超支化聚合物的高阻尼性能橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：１）将分子链上含有极性基团的橡胶，由受阻酚封端的超支化聚合物、增强剂炭黑、硫化剂硫磺、促进剂硬脂酸钾、硬脂酸、加工助剂氧化锌作为原料；以质量百分比计：选取橡胶生胶１００份，受阻酚的封端超支化聚合物１０～４０份，硬脂酸钾０．５～１份，硬脂酸３～５份，氧化锌５～８份，硫磺１～２份，炭黑２０～３０份；２）在开炼机上将上述原料混匀，打包混合８～１２次；通风放置１０～１６个小时以上，然后从胶料上剪取一个圆片，在无转子硫化仪上测试其硫化时间，温度为１５０℃～１７０℃；待硫化曲线趋于平缓时，记录Ｔ９０时的时间，即为硫化时间；然后利用平板硫化仪硫化，硫化时间为上述无转子硫化仪测定的硫化时间，温度与无转子硫化仪对应设为１５０℃～１７０℃，压力为１５ＭＰａ，出片。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李效玉，王海侨，荀国立，姜志国，何立凡，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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