一种硅橡胶/受阻酚复合改性氯化丁基阻尼橡胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种硅橡胶/受阻酚复合改性氯化丁基阻尼橡胶及其制备方法，所述硅橡胶/受阻酚复合改性氯化丁基阻尼橡胶由以下组分混炼得到：氯化丁基橡胶；硅橡胶；受阻酚改性端羟基聚硅氧烷；硫化剂；2，4‑二特丁基过氧己烷；促进剂；硬脂酸；氧化锌；防老剂；所述受阻酚改性端羟基聚硅氧烷是由端羟基聚硅氧烷与3,5‑双(叔丁基)‑4‑羟基苯丙酰氯反应制得。本发明专利技术将受阻酚改性端羟基聚硅氧烷与硅橡胶共同添加到氯化丁基橡胶中，可以同时显著的改进氯化丁基橡胶的有效阻尼温域范围和阻尼性能及力学性能，具有极强的实用价值。

A silicone rubber / hindered phenol compound modified butyl chloride damping rubber and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种硅橡胶/受阻酚复合改性氯化丁基阻尼橡胶及其制备方法
本专利技术涉及一种氯化丁基阻尼橡胶及其制备方法，具体说，是涉及一种硅橡胶/受阻酚复合改性氯化丁基阻尼橡胶及其制备方法，属于阻尼材料

技术介绍
随着现代科技和现代工业的快速发展，交通趋于高速化和自动化，不可避免的会产生振动、噪音、疲劳断裂等一系列问题，从而加速车辆结构的疲劳损坏，缩短车辆的使用寿命，污染环境，危害人们的身体健康。阻尼材料不仅可以吸收振动机械能为主的力学性能，还能把机械能转化为热能并消耗掉。因此，研制和开发综合性能优异的新型、高效阻尼材料，减振降噪，改善人机工作环境是一个亟待解决的问题。阻尼材料可分为高分子阻尼材料、有机-无机杂化阻尼材料、陶瓷阻尼材料、高阻尼合金材料及压电阻尼材料等。其中高分子阻尼材料是研究最多、应用最广泛的一类阻尼材料。橡胶类阻尼材料是高分子阻尼材料的重要种类之一，可以利用橡胶本身所具有的粘弹性结构进行阻尼减振。氯化丁基橡胶(CIIR)是由丁基橡胶溶液通入氯气而制得，分子极性较高，除与丁基橡胶拥有类似的综合性能之外，兼具有优良的加工工艺性、高的反应活性、较快的硫化速度、好的粘结性等优点，因此广泛应用于制作轮胎、胶管、胶带、工业橡胶制品、药用橡胶制品、文体用橡胶制品、建筑密封材料和化工防腐衬里等。同时，由于氯原子的取代，分子间摩擦系数增大，氯化丁基橡胶的阻尼性能较好，可用于制作各种阻尼减震材料。由于在工程领域的使用过程中，为了满足不同环境条件的需求，往往需要阻尼橡胶在较宽温域内具有较高的阻尼性能，而氯化丁基橡胶的玻璃化转变温度(Tg)在-40℃左右，还存在高温阻尼温域不够宽广、低温阻尼稳定性不佳以及阻尼效果不能满足阻尼减振苛刻要求等缺陷，因此其应用领域具有一定的局限性。为此，需要采取一定的措施对氯化丁基橡胶进行改性。传统的关于氯化丁基橡胶性能的改进，主要是添加一些炭黑、氧化铝粉等无机填料(无机填料/氯化丁基橡胶阻尼复合材料力学性能的研究，阎浩、黄志雄、王雁冰，第十七届玻璃钢/复合材料学术年会论文集，2008-12-01)，上述填料主要是改进氯化丁基橡胶的力学性能，对其阻尼性能的改进很小，同时由于这些填料与氯化丁基橡胶的相容性较差，以致其对氯化丁基橡胶力学性能的改进也有限。研究发现，小分子受阻酚在一定程度上增强橡胶材料的阻尼性能，例如：纪丙秀等(阻尼氯化丁基橡胶配方优化设计，纪丙秀、齐亮、段友顺、宗成中，世界橡胶工业，第39卷第3期第15-18页)将受阻酚AO-60添加到氯化丁基橡胶中，以提高其阻尼性能；赵秀英等(赵秀英，郭长明，张东岳，田明，张立群.受阻酚AO-80/氯化丁基橡胶/丁腈橡胶复合材料的制备及阻尼性能.合成橡胶工业,2014,37(1):42-46)将受阻酚AO-80添加到氯化丁基橡胶/丁腈橡胶中，以提高其力学性能和阻尼性能。虽然小分子受阻酚可以在一定程度上改进氯化丁基橡胶的力学性能或阻尼性能，但是其有效阻尼温域范围、阻尼性能及力学性能的整体方面仍然不能满足实际需求，并且，小分子受阻酚易迁移，影响其阻尼效果的长期保持。目前通常对小分子受阻酚进行改性，将改性得到的受阻酚材料与橡胶材料共混，例如：中国专利CN201110347024.0中将由树枝形有机蒙脱土与受阻酚进行缩合反应制得的阻尼剂添加到橡胶基体中；中国专利CN201410522928.6中将由AB2型单体与硅烷改性有机蒙脱土反应生成的超支化有机蒙脱土与受阻酚反应制得阻尼剂添加到橡胶基体中；中国专利CN201510958560.2中将由N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯单体对受阻酚进行超支化改性得到的受阻酚阻尼剂添加到橡胶基体中；中国专利CN201610195991.2中将改性制备的高分子量受阻酚添加到橡胶基体中；上述专利都分别采用各种措施对受阻酚进行改性，制得改性受阻酚阻尼剂，然后将其添加到橡胶基体中以改进橡胶的阻尼性能，但是上述专利仅仅能改进橡胶基体的力学性能或阻尼性能，并不能同时改进橡胶材料的有效阻尼温域范围、阻尼性能及力学性能，尤其是无法同时拓展橡胶材料的高、低温域。由于单一聚合物起阻尼作用的温度区域很窄，因此，人们通常采用共聚或共混的方法来提高混合体系的阻尼温域。硅橡胶是指主链由硅和氧原子交替构成，硅原子上通常连有两个有机基团的橡胶。硅橡胶因其优良的耐高低温、电气绝缘、耐臭氧、耐气候老化、憎水、防潮等性能，广泛的应用于航天、航空、电子、电气、建筑、机械、冶金、汽车、仪器仪表、纺织、化工、轻工、食品、医药卫生等部门。硅橡胶在较宽的温度范围(-50℃～200℃)内，其力学性能比较稳定。但是硅橡胶与丁基橡胶、氯化丁基橡胶等热力学相容性较差，共混比较困难，严重限制了硅橡胶与丁基橡胶、氯化丁基橡胶等橡胶的共混应用，例如：程青民等(程青民、丁国芳、罗世凯，硅橡胶和丁基橡胶共混体系的阻尼特性研究，中国塑料，第23卷第9期第38-39页，2009年9月)将硅橡胶与丁基橡胶共混，提高了共混体系的有效阻尼域温，但是由于两者属于热力学不相容体系，使得共混体系的热稳定性和力学性能都有所降低；王玉廷等(王玉廷、李小银、栗丽、李和国、黄强、皇甫喜乐，甲基乙烯基硅橡胶/氯化丁基橡胶共混比对共混物性能的影响，橡胶工业，2014年第61卷第266-271页)将甲基乙烯基硅橡胶与氯化丁基橡胶共混，得到的共混体系耐低温性有所提高，但是甲基乙烯基硅橡胶与氯化丁基橡胶粘度相差较大，且为热力学不相容体系，导致共混困难、共硫化性能较差，虽然使得共混体系的耐低温性有所提高，但是却大大的降低了共混体系的力学性能(硬度、拉伸强度、拉断伸长率、撕裂强度等)，并且导致生产工艺较为复杂(需要先分别将氯化丁基橡胶与炭黑、硫化剂、氧化锌等混炼得到CIIR母炼胶；同时将甲基乙烯基硅橡胶与填料、硫化剂等混炼得到MVQ母炼胶；然后再将CIIR母炼胶与MVQ母炼胶混炼)；由此可见，由于硅橡胶与丁基橡胶存在热力学不相容的问题，导致现有技术中虽然将硅橡胶与丁基橡胶共混可以提高橡胶材料的有效阻尼域温，但是并不能同时改进橡胶材料的有效阻尼温域范围、阻尼性能及力学性能，尤其是无法同时拓展橡胶材料的高、低温域。目前还没有使用硅橡胶和受阻酚来提高氯化丁基橡胶的阻尼性能的相关报道，尤其是没有使用硅橡胶和受阻酚来同时提高化丁基橡胶的有效阻尼温域范围、阻尼性能及力学性能的相关报道。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的是提供一种硅橡胶/受阻酚复合改性氯化丁基阻尼橡胶及其制备方法，以克服现有氯化丁基橡胶材料的缺陷。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种硅橡胶/受阻酚复合改性氯化丁基阻尼橡胶，由以下组分混炼得到：氯化丁基橡胶：100质量份；硅橡胶：50～70质量份；受阻酚改性端羟基聚硅氧烷：30～50质量份；硫化剂：2.0～3.0质量份；2，4-二特丁基过氧己烷：0.4～0.5质量份；促进剂：1.5～2.0质量份；硬脂酸：1.0～2.0质量份；氧化锌：2～4质量份；防老剂：2～4质量份；所述受阻酚改性端羟基聚硅氧烷是由端羟基聚硅氧烷与3,5-双(叔丁基)-4-羟基苯丙酰氯反应制得。作为优选方案，所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶生胶。作为优选方案，所述受阻酚改性端羟基聚硅氧烷的制备包括如下操作：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅橡胶/受阻酚复合改性氯化丁基阻尼橡胶，其特征在于，由以下组分混炼得到：氯化丁基橡胶：100质量份；硅橡胶：50～70质量份；受阻酚改性端羟基聚硅氧烷：30～50质量份；硫化剂：2.0～3.0质量份；2，4‑二特丁基过氧己烷：0.4～0.5质量份；促进剂：1.5～2.0质量份；硬脂酸：1.0～2.0质量份；氧化锌：2～4质量份；防老剂：2～4质量份；所述受阻酚改性端羟基聚硅氧烷是由端羟基聚硅氧烷与3,5‑双(叔丁基)‑4‑羟基苯丙酰氯反应制得。

【技术特征摘要】
1.一种硅橡胶/受阻酚复合改性氯化丁基阻尼橡胶，其特征在于，由以下组分混炼得到：氯化丁基橡胶：100质量份；硅橡胶：50～70质量份；受阻酚改性端羟基聚硅氧烷：30～50质量份；硫化剂：2.0～3.0质量份；2，4-二特丁基过氧己烷：0.4～0.5质量份；促进剂：1.5～2.0质量份；硬脂酸：1.0～2.0质量份；氧化锌：2～4质量份；防老剂：2～4质量份；所述受阻酚改性端羟基聚硅氧烷是由端羟基聚硅氧烷与3,5-双(叔丁基)-4-羟基苯丙酰氯反应制得。2.根据权利要求1所述的硅橡胶/受阻酚复合改性氯化丁基阻尼橡胶，其特征在于：所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶生胶。3.根据权利要求1所述的硅橡胶/受阻酚复合改性氯化丁基阻尼橡胶，其特征在于，所述受阻酚改性端羟基聚硅氧烷的制备，包括如下操作：在惰性气体保护下，使端羟基聚硅氧烷与3,5-双(叔丁基)-4-羟基苯丙酰氯和金属催化剂于120～140℃搅拌反应2～4小时，然后进行产物收集。4.根据权利要求3所述的硅橡胶/受阻酚复合改性氯化丁基阻尼橡胶，其特征在于：所述金属催化剂选自铁催化剂、钴催化剂、镍催化剂中的任意一种。5.根据权利要求3所述的硅橡胶/受阻酚复合改性氯化丁基阻尼橡胶，其特征在于：端羟基聚硅氧烷：3,5-双(叔丁基)-...

【专利技术属性】
技术研发人员：周佳，王锦成，盛泽元，杨思远，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：上海,31