一种纤维橡胶型减震材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纤维橡胶型减震材料的制备方法，属于减震材料制备技术领域。首先将碳化硅和氮化硅混合研磨得到混合粉末，再将混合粉末熔融纺丝得到自制混合纤维，由于在体系中，自制混合纤维之间就会有交错的基材分子链连接，利用碱性溶液对丝瓜瓤颗粒进行表面改性，有利于其细胞壁表面角质和蜡质层的去除，以及纤维素的结晶和聚合程度降低，另外将改性丝瓜瓤颗粒炭化得到自制活性炭，一旦受到外力冲击时，自制活性炭能使基材的链段运动受到束缚，继续通过添加三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和高温辐照交联改性，增加基材分子链间的缠绕和相互作用，使基材具有更高的孔密度和更均匀的孔径分布，进一步提高减震材料的散热性，具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种纤维橡胶型减震材料的制备方法
本专利技术公开了一种纤维橡胶型减震材料的制备方法，属于减震材料制备

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。为了防止汽车、家电等交通工具和工业机械所产生的噪音和振动，除了减少或者消除震动源的震动外，更为实际的做法是开发利用各种减震制品，其中橡胶减震制品是尤为重要的组成部分。橡胶的弹性兼具弹性和粘性的特点，又称为粘弹性，其弹性源于其卷曲的长链分子的构象变化，但长链分子的运动受到橡胶分子间相互作用的妨碍，因此又表现出粘性，正是橡胶的这种粘弹性使其具有良好的减震和缓冲性能，能够有效的隔离震动物体和减缓震动体震动，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。汽车作为日常的一种代步工具，在日常生活中应用极为广泛，汽车日常行驶于公路上，碰到各种各样的路况，因而在汽车行驶过程中，尤其是路况较差的地段，汽车在行驶时极易颠簸，从而使得汽车的寿命大大减短。因此，在汽车上安装减震装置是极为必要的，现在的汽车减震装置大多是采用减震器，因而减震器的材料对汽车的减震效果起着极大的作用。现在市面上的减震缓冲材料主要依靠材料弹性形变及可压缩性材料作为能量吸收材料。一方面，当这种材料应用于人体防护或精密仪器防护上主要存在的缺点是减震性能有限，在受到剧烈冲击时，普通的防护材料并不能完全地将冲击能量有效地耗散掉，依然会有很强的冲击力作用在人体或设备上，会导致人体受伤或设备损坏。另一方面，目前所常用的橡胶发泡材料、聚氨酯发泡材料的使用温度范围有限，不适用于长期的高温使用，散热性能不好。因此，专利技术一种纤维橡胶型减震材料对减震材料制备
具有积极意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前常见减震材料存在耐冲击性能差、减震性能差和散热性差，满足不了市场要求的缺陷，提供了一种纤维橡胶型减震材料的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：一种纤维橡胶型减震材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取80～100g丝瓜瓤放入带有145～160mL去离子水的烧杯中水洗，去除杂质，得到水洗丝瓜瓤，再将水洗丝瓜瓤放入烘箱中干燥，烘干后研磨粉碎，出料得到丝瓜瓤颗粒；（2）将丝瓜瓤颗粒和氢氧化钠溶液混合搅拌反应后，取出过滤去除滤液，得到滤渣，即为改性丝瓜瓤颗粒，继续将改性丝瓜瓤颗粒放入马弗炉中，在氮气保护下炭化，冷却出料，得到自制活性炭；（3）将碳化硅和氮化硅混合研磨，得到混合粉末，再将混合粉末和去离子水混合搅拌，得到悬浮液，并将悬浮液置于高温烧结炉中熔融，冷却出料，得到熔融液；（4）将熔融液倒入纺丝机中纺丝，得到预纺丝，最后将预纺丝放入牵引机中牵引，冷却出料，得到自制混合纤维；（5）按重量份数计，分别称取36～42份丁苯橡胶、16～18份聚乙烯和4～6份过氧化苯甲酰混合置于搅拌机中搅拌反应，再添加6～8份自制活性炭和10～12份自制混合纤维，继续保温混合搅拌，得到混合料，继续将混合料和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯混合倒入加速器中辐射交联，加热扩张，冷却出料，即得纤维橡胶型减震材料。步骤（1）所述的水洗时间为10～12min，干燥温度为85～90℃，干燥时间为21～24min，研磨粉碎时间为16～20min。步骤（2）所述的丝瓜瓤颗粒和质量分数为18％的氢氧化钠溶液的质量比为1：3，搅拌反应时间为24～32min，炭化温度为270～300℃，炭化时间为45～55min。步骤（3）所述的碳化硅和氮化硅的质量比为3：1，混合研磨时间为10～12min，混合粉末和去离子水的质量比为1：4，搅拌时间为7～9min，熔融温度为2500～2700℃，熔融时间为1～2h。步骤（4）所述的纺丝温度为1200～1240℃，纺丝速度为760～780m/min，纺丝时间为18～21min，牵引倍数为2.5～2.7倍，牵伸速度为470～500m/min，牵引时间为24～27min。步骤（5）所述的搅拌反应温度为210～240℃，搅拌反应时间为1～2h，继续搅拌时间为24～27min，混合料和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯的质量比为10：1，辐射交联温度为180～200℃，辐射剂量为90～100kGy，辐射交联时间为1～2h。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术以丁苯橡胶为基材，聚乙烯作为辅助剂，混合置于搅拌机中搅拌反应，再以自制活性炭和自制混合纤维作为促进剂，并辅以三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和过氧化苯甲酰等制备得到纤维橡胶型减震材料，首先将碳化硅和氮化硅混合研磨得到混合粉末，并将混合粉末添加到基材中，形成微细化“内晶型”结构，抑制晶粒生长和晶粒异常长大，同时可以抑制断裂过程中产生的位错运动，在晶粒内产生亚晶界，使基材再细化，对基材产生增强、增韧作用，有利于减震材料的耐冲击性得到提高，再将混合粉末熔融纺丝得到自制混合纤维，由于在体系中，自制混合纤维之间就会有交错的基材分子链连接，相当于将基材交联，在受到冲击、拉伸、压缩等载荷作用时，基材在自制混合纤维之间传递应力，使自制混合纤维与基材共同承载，将其作为填料对减震材料进行改性，从而提高减震材料的耐冲击性；（2）本专利技术将丝瓜瓤经过水洗、干燥并研磨得到丝瓜瓤颗粒，利用碱性溶液对丝瓜瓤颗粒进行表面改性，有利于其细胞壁表面角质和蜡质层的去除，以及纤维素的结晶和聚合程度降低，破坏结合层，增加有效的比表面积，使改性丝瓜瓤颗粒的孔隙变多，又由于碱性溶液能够破坏纤维素之间的化学键，使植物皮质结构变得疏松，将具有疏松结构的改性丝瓜瓤颗粒添加到基材中，有利于减震材料的散热性得到提高，另外将改性丝瓜瓤颗粒炭化得到自制活性炭，一旦受到外力冲击时，自制活性炭能使基材的链段运动受到束缚，改变附近分子链的构象和取向，加宽构象分布，从而提高减震材料的减震性能，继续通过添加三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和高温辐照交联改性，增加基材分子链间的缠绕和相互作用，控制了减震材料的交联度，使基材具有更高的孔密度和更均匀的孔径分布，进一步提高减震材料的散热性，具有广泛的应用前景。具体实施方式称取80～100g丝瓜瓤放入带有145～160mL去离子水的烧杯中水洗10～12min，去除杂质，得到水洗丝瓜瓤，再将水洗丝瓜瓤放入烘箱中，在温度为85～90℃的条件下干燥21～24min，烘干后研磨粉碎16～20min，出料得到丝瓜瓤颗粒；按质量比为1：3将丝瓜瓤颗粒和质量分数为18％的氢氧化钠溶液混合搅拌反应24～32min后，取出过滤去除滤液，得到滤渣，即为改性丝瓜瓤颗粒，继续将改性丝瓜瓤颗粒放入马弗炉中，在温度为270～300℃、氮气保护下炭化45～55min，冷却出料，得到自制活性炭；按质量比为3：1将碳化硅和氮化硅混合研磨10～12min，得到混合粉末，再将混合粉末和去离子水按质量比为1：4混合搅拌7～9min，得到悬浮液，并将悬浮液置于高温烧结炉中，在温度为2500～2700℃的条件下熔融1～2h，冷却出料，得到熔融液；将熔融液倒入纺丝机中，在温度为1200～1240℃、速度为760～780m/min的条本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纤维橡胶型减震材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取80～100g丝瓜瓤放入带有145～160 mL去离子水的烧杯中水洗，去除杂质，得到水洗丝瓜瓤，再将水洗丝瓜瓤放入烘箱中干燥，烘干后研磨粉碎，出料得到丝瓜瓤颗粒；（2）将丝瓜瓤颗粒和氢氧化钠溶液混合搅拌反应后，取出过滤去除滤液，得到滤渣，即为改性丝瓜瓤颗粒，继续将改性丝瓜瓤颗粒放入马弗炉中，在氮气保护下炭化，冷却出料，得到自制活性炭；（3）将碳化硅和氮化硅混合研磨，得到混合粉末，再将混合粉末和去离子水混合搅拌，得到悬浮液，并将悬浮液置于高温烧结炉中熔融，冷却出料，得到熔融液；（4）将熔融液倒入纺丝机中纺丝，得到预纺丝，最后将预纺丝放入牵引机中牵引，冷却出料，得到自制混合纤维；（5）按重量份数计，分别称取36～42份丁苯橡胶、16～18份聚乙烯和4～6份过氧化苯甲酰混合置于搅拌机中搅拌反应，再添加6～8份自制活性炭和10～12份自制混合纤维，继续保温混合搅拌，得到混合料，继续将混合料和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯混合倒入加速器中辐射交联，加热扩张，冷却出料，即得纤维橡胶型减震材料。

【技术特征摘要】
1.一种纤维橡胶型减震材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取80～100g丝瓜瓤放入带有145～160mL去离子水的烧杯中水洗，去除杂质，得到水洗丝瓜瓤，再将水洗丝瓜瓤放入烘箱中干燥，烘干后研磨粉碎，出料得到丝瓜瓤颗粒；（2）将丝瓜瓤颗粒和氢氧化钠溶液混合搅拌反应后，取出过滤去除滤液，得到滤渣，即为改性丝瓜瓤颗粒，继续将改性丝瓜瓤颗粒放入马弗炉中，在氮气保护下炭化，冷却出料，得到自制活性炭；（3）将碳化硅和氮化硅混合研磨，得到混合粉末，再将混合粉末和去离子水混合搅拌，得到悬浮液，并将悬浮液置于高温烧结炉中熔融，冷却出料，得到熔融液；（4）将熔融液倒入纺丝机中纺丝，得到预纺丝，最后将预纺丝放入牵引机中牵引，冷却出料，得到自制混合纤维；（5）按重量份数计，分别称取36～42份丁苯橡胶、16～18份聚乙烯和4～6份过氧化苯甲酰混合置于搅拌机中搅拌反应，再添加6～8份自制活性炭和10～12份自制混合纤维，继续保温混合搅拌，得到混合料，继续将混合料和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯混合倒入加速器中辐射交联，加热扩张，冷却出料，即得纤维橡胶型减震材料。2.根据权利要求1所述的一种纤维橡胶型减震材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的水洗时间为10～12min，干燥温度为85～90℃，干燥时间为21～24m...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴伟华，赵必花，朱彩娣，
申请(专利权)人：吴伟华，
类型：发明
国别省市：江苏,32