一种橡胶复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及橡胶复合材料技术领域，具体涉及一种橡胶复合材料及其制备方法。本发明专利技术提供一种橡胶复合材料，包括如下重量份的原料：丁腈橡胶100份，硫化剂3‑5份，活性剂2‑8份，促进剂0.5‑2份，防老剂1‑2份，蒙脱土5‑10份。本发明专利技术通过加入蒙脱土增强填料，同丁腈橡胶相互配合，形成插层型结构纳米复合材料，可以有效提升丁腈橡胶复合材料的机械性能、耐油性能、阻尼性能和隔声性能，有效满足了电抗器的降噪需求，所制得的橡胶复合材料是一种性能优异的电抗器油箱内壁用耐油阻尼隔声复合材料。

A Rubber Composite Material and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种橡胶复合材料及其制备方法
本专利技术涉及橡胶复合材料
，具体涉及一种橡胶复合材料及其制备方法，进一步涉及一种电抗器油箱内壁用耐油阻尼隔声橡胶复合材料及其制备方法。
技术介绍
随着电力需求的不断加大，变电站噪声问题日渐显著，目前针对变电站的噪声控制，往往采用辅助噪声控制措施，例如采用大量的吸声材料、隔声构件、消声装置等，以阻隔噪声传播途径；为有效遮断噪声通路，人们也会采用隔声罩、大型隔声间等措施，但由此会带来散热不佳、成本高昂、检修困难等问题。经过长期研究，人们发现控制声源本体噪声可以有效降低变电站噪声水平。电抗器噪声是变电站主要噪声源之一，一直是电力系统环保领域关注的焦点。电抗器噪声主要来源于铁心的振动，经过器身结构及绝缘油向油箱壳体传递辐射，现有技术中利用耐油阻尼橡胶材料对电抗器油箱壳体进行减振降噪可以优先降低电抗器噪声。阻尼材料是一种能吸收振动机械能并把它转化为热能的功能材料，可分为粘弹性阻尼材料(高分子阻尼材料)、复合阻尼材料、陶瓷类耐高温阻尼材料和高阻尼合金材料及近年来发展起来的压电阻尼复合材料和有机杂化阻尼材料。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。橡胶阻尼材料作为高分子阻尼材料广泛应用于阻尼减振，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等。其中丁腈橡胶是由丙烯腈和丁二烯聚合而成的高分子聚合物，具有较优的耐油阻尼性能，然而其力学性能不佳，且阻尼性能不能有效满足电抗器的降噪需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中丁腈橡胶力学性能、阻尼性能不佳，不能有效满足电抗器的降噪需求的问题，从而提供一种橡胶复合材料及其制备方法。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种橡胶复合材料，包括如下重量份的原料：丁腈橡胶100份，硫化剂3-5份，活性剂2-8份，促进剂0.5-2份，防老剂1-2份，蒙脱土5-10份。优选的，所述橡胶复合材料包括如下原料：丁腈橡胶100份，硫化剂4-5份，活性剂2-4份，促进剂0.5-1份，防老剂1-2份，蒙脱土5-10份。优选的，所述活性剂为氧化锌与硬脂酸。优选的，所述氧化锌和硬脂酸的质量比为1-4:1。优选的，所述硫化剂为过氧化二异丙苯。本专利技术所述过氧化二异丙苯，其纯度为99％。优选的，所述促进剂选自二硫化苯并噻唑、一硫化四甲基秋兰姆、二硫化四甲基秋兰姆、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二苯胍中的至少一种；优选的，所述防老剂选自防老剂RD、防老剂MB、防老剂DNP、防老剂AW中的一种或多种。优选的，所述蒙脱土为改性蒙脱土，所述改性蒙脱土的制备方法包括如下步骤：1)将蒙脱土加入去离子水中，搅拌，获得蒙脱土悬浮液；2)向步骤1)得到的蒙脱土悬浮液中加入十八烷基三甲基溴化铵，搅拌，升温至80-90℃，继续搅拌，获得改性蒙脱土悬浮液；3)将步骤2)得到的改性蒙脱土悬浮液进行抽滤，滤饼在80-90℃下真空干燥，获得改性蒙脱土。优选的，步骤2)中所述十八烷基三甲基溴化铵的用量为蒙脱土质量的1-1.5倍。优选的，所述丁腈橡胶为NBR4155，其中所述丁腈橡胶中丙烯腈含量为36％。本专利技术通过上述特定丁腈橡胶，与二维片层蒙脱土增强填料相互配合，更利于形成插层型结构纳米复合材料，进而进一步提高复合材料的机械性能、耐油性能和阻尼性能。本专利技术还提供一种上述所述的橡胶复合材料的制备方法，包括如下步骤：1)对丁腈橡胶进行塑炼，向塑炼后的丁腈橡胶中依次加入活性剂、促进剂、防老剂、蒙脱土以及硫化剂进行混炼，得到混炼胶；2)将步骤1)得到的混炼胶放置20-30小时后进行硫化成型处理，得到所述橡胶复合材料。优选的，步骤2)中，所述硫化成型处理的硫化温度为155-170℃，硫化压力为14-16MPa，硫化时间为15-20min。本专利技术的有益效果：1)本专利技术提供一种橡胶复合材料，包括如下重量份的原料：丁腈橡胶100份，硫化剂3-5份，活性剂2-8份，促进剂0.5-2份，防老剂1-2份，蒙脱土5-10份。本专利技术通过加入蒙脱土增强填料，同丁腈橡胶相互配合，形成插层型结构纳米复合材料，可以有效提升丁腈橡胶复合材料的机械性能、耐油性能、阻尼性能和隔声性能。通过上述几种组分相互配合，有效满足了电抗器的降噪需求，所制得的橡胶复合材料是一种性能优异的电抗器油箱内壁用耐油阻尼隔声复合材料，将其粘结在电抗器油箱内壁，组成自由阻尼结构，可以有效降低电抗器噪声与振动，适用于电抗器油箱内壁的降噪减振。2)本专利技术提供一种橡胶复合材料，进一步的，所述橡胶复合材料包括如下原料：丁腈橡胶100份，硫化剂4-5份，活性剂2-4份，促进剂0.5-1份，防老剂1-2份，蒙脱土5-10份。经研究发现，本专利技术在上述特定组分和用量的配合下，可进一步提高复合材料的机械性能、耐油性能和阻尼性能。3)本专利技术提供一种橡胶复合材料，进一步的，所述活性剂为氧化锌与硬脂酸。本专利技术通过加入氧化锌与硬脂酸，同蒙脱土、丁腈橡胶相互配合，可进一步提高复合材料的机械性能、耐油性能和阻尼性能。进一步的，所述氧化锌和硬脂酸的质量比为1-4:1。经研究发现，在此特定比例下复合材料的机械性能、耐油性能和阻尼性能更优。4)本专利技术提供一种橡胶复合材料，进一步的，所述蒙脱土为改性蒙脱土，所述改性蒙脱土的制备方法包括如下步骤：1)将蒙脱土加入去离子水中，搅拌，获得蒙脱土悬浮液；2)向步骤1)得到的蒙脱土悬浮液中加入十八烷基三甲基溴化铵，搅拌，升温至80-90℃，继续搅拌，获得改性蒙脱土悬浮液；3)将步骤2)得到的改性蒙脱土悬浮液进行抽滤，滤饼在80-90℃下真空干燥，获得改性蒙脱土。优选的，步骤2)中所述十八烷基三甲基溴化铵的用量为蒙脱土质量的1-1.5倍。本专利技术通过特定的制备方法得到改性蒙脱土，将改性蒙脱土同本专利技术特定的丁腈橡胶(丁腈橡胶为NBR4155，其中所述丁腈橡胶中丙烯腈含量为36％)相互配合，更利于形成插层型结构纳米复合材料，进而进一步提高了复合材料的机械性能、耐油性能和阻尼性能。5)本专利技术提供一种上述所述的橡胶复合材料的制备方法，包括如下步骤：1)对丁腈橡胶进行塑炼，向塑炼后的丁腈橡胶中依次加入活性剂、促进剂、防老剂、蒙脱土以及硫化剂进行混炼，得到混炼胶；2)将步骤1)得到的混炼胶放置20-30小时后进行硫化成型处理，得到所述橡胶复合材料。本专利技术通过特定步骤、特定物料加入顺序，蒙脱土填料，与基胶混合，各组分之间相互配合，有利于形成插层型纳米复合材料，有效提升了材料机械性能、耐油性能和阻尼性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例1得到的橡胶复合材料的透射电镜照片。具体实施方式提供下述实施例是为了更好地进一步理解本专利技术，并不局限于所述最佳实施方式，不对本专利技术的内容和保护范围构成限制，任何人在本专利技术的启示下或是将本专利技术与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本专利技术相同或相近似的产品，均落在本专利技术的保护范围之内。实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种橡胶复合材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：丁腈橡胶100份，硫化剂3‑5份，活性剂2‑8份，促进剂0.5‑2份，防老剂1‑2份，蒙脱土5‑10份。

【技术特征摘要】
1.一种橡胶复合材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：丁腈橡胶100份，硫化剂3-5份，活性剂2-8份，促进剂0.5-2份，防老剂1-2份，蒙脱土5-10份。2.根据权利要求1所述的橡胶复合材料，其特征在于，所述橡胶复合材料包括如下原料：丁腈橡胶100份，硫化剂4-5份，活性剂2-4份，促进剂0.5-1份，防老剂1-2份，蒙脱土5-10份。3.根据权利要求1或2所述的橡胶复合材料，其特征在于，所述活性剂为氧化锌与硬脂酸。4.根据权利要求3所述的橡胶复合材料，其特征在于，所述氧化锌和硬脂酸的质量比为1-4:1。5.根据权利要求4所述的橡胶复合材料，其特征在于，所述硫化剂为过氧化二异丙苯。6.根据权利要求1-5任一项所述的橡胶复合材料，其特征在于，所述促进剂选自二硫化苯并噻唑、一硫化四甲基秋兰姆、二硫化四甲基秋兰姆、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二苯胍中的至少一种；所述防老剂选自防老剂RD、防老剂MB、防老剂DNP、防老剂AW中的一种或多种。7.根据权利要求1-6任一项所述的橡胶复合材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯东，聂京凯，邱宁，王广克，韩钰，陈新，樊超，田一，刘晓圣，何强，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11