提高天然橡胶阻尼温域的方法和橡胶技术

本发明专利技术涉及橡胶制备领域，具体而言，涉及提高天然橡胶阻尼温域的方法和橡胶；该方法包括使天然胶乳与负载离子酸的砖红壤反应。本发明专利技术的方法能够提高天然橡胶的阻尼温域，并改善制备出的橡胶的阻尼性能。

【技术实现步骤摘要】
提高天然橡胶阻尼温域的方法和橡胶
本专利技术涉及橡胶制备领域，具体而言，涉及提高天然橡胶阻尼温域的方法和橡胶。
技术介绍
作为一种高弹性、高模量天然高分子材料，天然橡胶一直是国防、工农业、航天航空、交通运输等领域中减振、抗噪阻尼材料必不可少的关键材料。然而，与合成橡胶相比，天然橡胶分子链上侧基数量相对较少，阻尼效果不如丁基、氯化丁基橡胶。特别是天然橡胶的玻璃化转变温度较低，有效阻尼温域偏低，在高温环境下的阻尼效果明显不足。此外，天然橡胶抗氧老化性能也不如硅橡胶、三元乙丙、氟橡胶等合成橡胶，作为阻尼材料的使用寿命低于合成橡胶。而丁基橡胶、氯化丁基橡胶作为阻尼材料的阻尼因子较高，有效温域较宽，往往拓展至较高温域，但力学性能较差，不耐蠕变，如丁基阻尼材料拉伸强度一般低于5MPa，载荷应力为454N时，压缩蠕变大于6mm。而天然橡胶则具有优异的综合性能，特别是拉伸强力、耐撕裂强度、抗疲劳和耐蠕变等性能明显优于合成橡胶。为此，相关技术中常常将合成橡胶与天然橡胶进行并用，制备阻尼材料。但是，不同材料极性差异，不仅影响各组分的相容性，而且也直接影响填料在不同组分中的分配，导致多组分并用的阻尼材料无法形成连续的阻尼峰，各组分之间往往会存在阻尼峰谷，影响阻尼效果。相关技术提供的方法难以有效的提高天然橡胶的阻尼温域和阻尼性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种提高天然橡胶阻尼温域的方法和橡胶，该方法能够提高天然橡胶的阻尼温域，并改善制备出的橡胶的阻尼性能。本专利技术是这样实现的：第一方面，本专利技术实施例提供一种提高天然橡胶阻尼温域的方法，包括使天然胶乳与负载离子酸的砖红壤反应。在可选的实施方式中，包括用非离子表面活性剂与天然胶乳反应后，再混合负载离子酸的砖红壤；然后在温度为50-70℃条件下反应，降至室温后，调整pH，搅拌至凝固，得到凝结物；浸泡凝结物，干燥。在可选的实施方式中，非离子表面活性剂包括平平加“O”非离子表面活性剂。在可选的实施方式中，天然胶乳为浓缩天然胶乳，每100干重量份的浓缩天然胶乳中，非离子表面活性剂反应的用量为1-5干重量份。在可选的实施方式中，天然胶乳为浓缩天然胶乳，每100干重量份的浓缩天然胶乳中，负载离子酸的砖红壤的用量为20-40干重量份。在可选的实施方式中，负载离子酸的砖红壤的制备方法包括：砖红壤浸泡于酸性溶液中浸泡，再煅烧。在可选的实施方式中，砖红壤是由硅、铝、铁和氧组成的砖色土壤。在可选的实施方式中，砖红壤包括重量百分数为41％-56％的二氧化硅、重量百分数为28％-34％的三氧二铝和重量百分数为10％-31％的氧化铁。在可选的实施方式中，负载离子酸的砖红壤的制备方法包括：将重量百分数为41％-56％的二氧化硅、28％-34％的三氧二铝和10％-31％的氧化铁混合加入酸性溶液中浸泡，再煅烧。第二方面，本专利技术实施例提供一种橡胶，其是由前述实施方式任一项的提高天然橡胶阻尼温域的方法制备的。本专利技术实施例的提高天然橡胶阻尼温域的方法的有益效果包括：本专利技术实施例提供的提高天然橡胶阻尼温域的方法包括使天然橡胶与负载离子酸的砖红壤反应，以通过阳离子引发的分子内环化反应将天然橡胶转化为环化橡胶，即使得部分线型天然橡胶分子链转变为六元环状结构，进而提高天然橡胶玻璃化转变温度，改善天然橡胶的阻尼性能，拓宽阻尼温域。本专利技术实施例的橡胶的有益效果包括：本专利技术提供的橡胶是由上述的提高天然橡胶阻尼温域的方法制得的，该橡胶具有良好的阻尼性能。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。以下结合实施例对本专利技术的特征和性能作进一步的详细描述。本专利技术提供一种提高天然橡胶阻尼温域的方法，其包括使天然胶乳与负载离子酸的砖红壤反应，即利用负载离子酸的砖红壤作为天然胶乳环化反应催化剂，使部分线型天然橡胶分子链转变为六元环状结构，以提高天然橡胶玻璃化转变温度，从而改善阻尼性能，拓宽阻尼温域。需要说明的是，通过本专利技术提供的方法，以负载离子酸的砖红壤作为天然胶乳环化反应催化剂，提高天然橡胶玻璃化转变温度，随着玻璃化转变温度的提高，环化天然橡胶阻尼温域可提高至-30℃～24℃。需要进一步说明的是，利用负载离子酸的砖红壤与天然胶乳反应，还能显著降低环化天然橡胶内生热的作用，进而有效改善环化天然橡胶作为阻尼材料的力学性能和抗氧老化性能。本专利技术提供的提高天然橡胶阻尼温域的方法具体包括用非离子表面活性剂与天然胶乳反应后，即采用非离子表面活性剂使天然胶乳保持稳定后，再混合负载离子酸的砖红壤；然后在温度为50-70℃条件下反应，降至室温后，调整pH，搅拌至凝固，得到凝结物；浸泡凝结物，干燥。进一步地，采用非离子表面活性剂使天然胶乳保持稳定，可以搅拌大致1h左右，在低速搅拌条件下加入负载离子酸的砖红壤；负载离子酸的砖红壤添加完成后停止搅拌；停止搅拌后可以在50-70℃条件下反应10-24h左右；反应结束后，立即将上述反应物降至室温，并用碱性溶液调节pH至大致为7，高速搅拌至反应物凝固；将得到的凝结物压片、造粒后，用水浸泡24h左右，在70℃左右的温度下热空气干燥；得到的环化天然橡胶的环化程度为20％左右。需要说明的是，浸泡上述凝结物的水可以是去离子水、蒸馏水等。上述低速搅拌的搅拌速率小于或等于高速搅拌的速率；例如：低速搅拌可以是100r/mim、200r/mim、1000r/mim等，高速搅拌可以是1000r/mim、2000r/mim等，由于搅拌速率对反应的影响很小，可以忽略，故在此不作具体限定。上述立即降温至室温，是指采用相对快的速率降温至室温，例如：在5min之内降温至室温、在10min之内降温至室温等。上述用于调节pH的碱性溶液可以是氢氧化钾溶液，还可以是氢氧化钠溶液等碱性溶液；只要是能够用于调节pH至7的碱性溶液均可以使用，且在此不对碱性溶液的浓度作限定，同理，只要碱性溶液的浓度能够调节pH大致为7即可。上述的非离子表面活性剂包括平平加“O”非离子表面活性剂。本专利技术中使用的天然胶乳为浓缩天然胶乳。每100干重量份的浓缩天然胶乳中，非离子表面活性剂反应的用量为1-5干重量份。每100干重量份的浓缩天然胶乳中，负载离子酸的砖红壤的用量为20-40干重量份。需要说明的是，上述浓缩天然胶乳的干重量份是指：浓缩天然胶乳除去其中的水后，剩下的胶乳的干物质重量份，也即除去水后，剩下的固体物质的质量。同理，非离子表明活性剂的干重量份是指：非离子表明活性剂除去其中的水后，剩下的非离子表明活性剂的干物质重量份；负载离子酸的砖红壤的干重量份是指：负载离子酸的砖红壤除去其中的水后，剩下的负载离子酸的砖红壤的干物质重量份。需要进一步说明的是，上述提及的重量份本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高天然橡胶阻尼温域的方法，其特征在于，包括使天然胶乳与负载离子酸的砖红壤反应。/n

【技术特征摘要】
1.一种提高天然橡胶阻尼温域的方法，其特征在于，包括使天然胶乳与负载离子酸的砖红壤反应。


2.根据权利要求1所述的提高天然橡胶阻尼温域的方法，其特征在于，包括用非离子表面活性剂与所述天然胶乳反应后，再混合负载离子酸的砖红壤；然后在温度为50-70℃条件下反应，降至室温后，调整pH，搅拌至凝固，得到凝结物；浸泡所述凝结物，干燥。


3.根据权利要求2所述的提高天然橡胶阻尼温域的方法，其特征在于，所述非离子表面活性剂包括平平加“O”非离子表面活性剂。


4.根据权利要求2所述的提高天然橡胶阻尼温域的方法，其特征在于，所述天然胶乳为浓缩天然胶乳，每100干重量份的所述浓缩天然胶乳中，所述非离子表面活性剂反应的用量为1-5干重量份。


5.根据权利要求1所述的提高天然橡胶阻尼温域的方法，其特征在于，所述天然胶乳为浓缩天然胶乳，每100干重量份的所述浓缩天然胶乳中，所述负载离子酸的砖红壤的用量为20-40干重量...

【专利技术属性】
技术研发人员：余和平，刘宏超，王启方，彭政，李永振，
申请(专利权)人：中国热带农业科学院农产品加工研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44