一种高阻尼苯基硅橡胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种高阻尼苯基硅橡胶及其制备方法和应用，属于橡胶材料技术领域。本发明专利技术的高阻尼苯基硅橡胶由包括以下重量份的原料制成：苯基硅橡胶80～150份、阻尼填料母胶10～50份；阻尼填料母胶由包括以下重量份的组份制成：极性橡胶100～150份、TMPPD 10～30份。本发明专利技术的制备方法包括将阻尼填料母胶与苯基硅橡胶混炼成型、硫化。本发明专利技术创造性地利用TMPPD与极性橡胶共混形成阻尼填料母胶，加入苯基硅橡胶基体中，改善了“阻尼赋予剂”与基体的相容性，在保证较高力学强度的同时可显著提高材料常温段的阻尼性能。

【技术实现步骤摘要】
一种高阻尼苯基硅橡胶及其制备方法和应用
本专利技术属于橡胶材料
，具体涉及一种高阻尼苯基硅橡胶及其制备方法和应用。
技术介绍
基于粘弹性阻尼减振材料的阻尼隔振技术是控制振动、冲击与噪声的有效途径，特别是对高精度设备的宽频随机振动和冲击问题更有不可替代的作用。苯基硅橡胶具有硅橡胶耐候、耐老化、电气绝缘、使用温域广等诸多优良性质，作为阻尼材料具有其他通用橡胶不具备的优势。然而苯基硅橡胶的阻尼性能并不能满足实际使用需求，为了提高其阻尼性能，现在技术中可采用在其分子侧链中引入大体积侧基的方法，这种方法虽然可以在一程度上提高阻尼性能，但合成工艺复杂，原材料价格昂贵，多报道于一般学术性文献资料，难以工业化生产。现有技术中还有通过添加“阻尼赋予剂”以提高苯基硅橡胶的阻尼性能的报道，即将有机极性小分子添加到具有极性侧基的高分子基体中，利用有机小分子与聚合物链段之间形成可逆相互作用(如氢键)来提高材料的阻尼性能。其原理为：当材料受到外力作用时，部分氢键发生断裂，同时生成新的氢键，这个过程中需要消耗大量的能量，从而提高了材料的阻尼性能。但有机小分子的动态力学性能取决于其分子量大小及自身结构，选择不当会造成小分子从聚合物中析出，从而影响材料的力学性能，导致无法实际应用。因此，提供一种苯基硅橡胶，在提高阻尼性能的同时，还具有良好的力学性能，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于，提供一种高阻尼苯基硅橡胶，可显著提高硅橡胶材料的阻尼因子，特别是其常温段的阻尼性能，其阻尼赋予剂与基体间具有良好的相容性，有效保证了材料的力学强度。本专利技术的目的之二在于，提供该高阻尼苯基硅橡胶的制备方法。本专利技术的目的之三在于，提供该高阻尼苯基硅橡胶作为减振器的阻尼硅橡胶材料、或/和阻尼结构的附加材料的应用。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术所述的一种高阻尼苯基硅橡胶，由包括以下重量份的原料制成：苯基硅橡胶80～150份、阻尼填料母胶10～50份；所述阻尼填料母胶由包括以下重量份的组份制成：极性橡胶100～150份、TMPPD10～30份。TMPPD，化学名为2,4,6-三-(N-1,4-二甲基戊基-对苯二氨基)-1,3,5-三嗪；在橡胶中可作为一种非污染型特种防老剂。申请人发现，由于其结构中的极性基团及较大的空间位阻，在极性橡胶基体中可形成大量氢键的同时还能增大高分子链段活动阻力，因此对提高材料的阻尼性能有显著效果。但是硅橡胶自身极性较弱，TMPPD与硅橡胶基体相容性欠佳，添加量较大时会严重削弱材料物理性能。因此本专利技术采用TMPPD与极性橡胶共混形成阻尼填料母胶，再加入苯基硅橡胶基体中，可有效提高TMPPD与基体间的相容性，在保证聚合物物理性能的同时显著提高其阻尼性能，特别是对其常温段阻尼因子有明显改善作用。优选地，包括苯基硅橡胶80～100份、阻尼填料母胶10～50份。本专利技术的部分实施方案中，还包括白炭黑40～80份、或/和结构化控制剂2～10份、或/和增塑剂2～10份、或/和硫化剂0.5～2份。本专利技术的部分实施方案中，所述阻尼填料母胶还包括以下重量份的组份：硬脂酸0.5～3份、或/和氧化锌2～5份、或/和操作油2～10份。本专利技术的部分实施方案中，所述极性橡胶包括丙烯酸酯橡胶、氯丁橡胶、或丁腈橡胶中的任意一种或几种。本专利技术的部分实施方案中，所述阻尼填料母胶的制备方法包括以下步骤：S1.将所述极性橡胶置于捏合机中搅拌，而后分次加入余下组份，混炼成型后出料；S2.混炼胶冷却至室温，停放一定时间后得到阻尼填料母胶，优选为24h。所述S1中，混炼成型为现有技术，按本领域的常规条件操作即可。本专利技术的部分实施方案中，所述苯基硅橡胶为单苯基、双苯基、或乙烯基封端的硅橡胶材料；优选为苯基含量为10～30mol％、乙烯基含量为0.05～0.3mol％、分子量为35～65万的甲基乙烯基苯基硅橡胶；更优选为苯基含量为10～30mol％、乙烯基含量为0.05～0.15mol％、分子量为45～65万的甲基乙烯基苯基硅橡胶；或/和所述白炭黑包括气相法二氧化硅或沉淀法二氧化硅中的一种或两种；或/和所述结构化控制剂包括羟基硅油、甲基苯基硅油、二苯基硅二醇中的任意一种或几种；或/和所述增塑剂包括DOP(邻苯二甲酸二辛酯)或芳烃油；或/和所述硫化剂包括过氧化二异丙苯(硫化剂DCP)、过氧化二叔丁基(硫化剂DTBP)、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷(硫化剂双二五)或过氧化苯甲酰(硫化剂BPO)中的任意一种或几种。本专利技术所述的高阻尼苯基硅橡胶的制备方法为将阻尼填料母胶与苯基硅橡胶混炼成型、硫化。本专利技术的部分实施方案中，高阻尼苯基硅橡胶的制备方法包括如下步骤：步骤1.将苯基硅橡胶置于捏合机中搅拌，而后分次加入白炭黑及结构化控制剂，混炼成型后加入阻尼填料母胶及增塑剂，抽真空去除小分子物质，随后继续混炼均匀后出料；步骤2.混炼胶冷却至室温，停放一段时间后加入硫化剂，继续混炼均匀，最后薄通出片；步骤3.高温硫化出片后的物料；优选地，所述步骤2中，停放12-36小时后加入硫化剂，优选为24小时；优选地，所述步骤3中，出片后的物料先在120～170℃的平板硫化机中硫化10～30min，然后在150～200℃鼓风烘箱中继续硫化2～4h，而后静置冷却，包装出品。所述步骤1和步骤2中，混炼成型为现有技术，按本领域的常规条件操作即可。本专利技术所述的高阻尼苯基硅橡胶作为减振器的阻尼硅橡胶材料、或/和阻尼结构的附加材料的应用。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术设计科学，方法简单。本专利技术创造性地利用TMPPD与极性橡胶共混形成阻尼填料母胶，加入苯基硅橡胶基体中，改善了“阻尼赋予剂”与基体的相容性，在保证较高力学强度的同时可显著提高材料常温段的阻尼性能。本专利技术在的高阻尼硅橡胶在制备过程中，采用抽真空的方法去除了有机小分子物质，避免了使用过程中小分子物质的析出影响材料力学性能的问题，有效保证了力学材料性能。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。实施例1本实施例公开了本专利技术的高阻尼苯基硅橡胶的制备，按重量份数计，其原料为：其中甲基乙烯基苯基硅橡胶的乙烯基含量为0.05mol％，双苯基结构，苯基含量为10mol％，分子量为65万；其中阻尼填料母胶的制备，按重量份数计，其原料为：制备方法如下：1)将丙烯酸酯橡胶置于捏合机中混炼，混炼温度105℃，转速为15～30rpm，而后分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高阻尼苯基硅橡胶，其特征在于，由包括以下重量份的原料制成：苯基硅橡胶80～150份、阻尼填料母胶10～50份；所述阻尼填料母胶由包括以下重量份的组份制成：极性橡胶100～150份、TMPPD 10～30份。/n

【技术特征摘要】
1.一种高阻尼苯基硅橡胶，其特征在于，由包括以下重量份的原料制成：苯基硅橡胶80～150份、阻尼填料母胶10～50份；所述阻尼填料母胶由包括以下重量份的组份制成：极性橡胶100～150份、TMPPD10～30份。


2.根据权利要求1所述的一种高阻尼苯基硅橡胶，其特征在于，由包括以下重量份的原料制成：苯基硅橡胶80～100份、阻尼填料母胶10～50份。


3.根据权利要求1所述的一种高阻尼苯基硅橡胶，其特征在于，还包括白炭黑40～80份、或/和结构化控制剂2～10份、或/和增塑剂2～10份、或/和硫化剂0.5～2份。


4.根据权利要求3所述的一种高阻尼苯基硅橡胶，其特征在于，所述阻尼填料母胶还包括以下重量份的组份：硬脂酸0.5～3份、或/和氧化锌2～5份、或/和操作油2～10份。


5.根据权利要求4所述的一种高阻尼苯基硅橡胶，其特征在于，所述极性橡胶包括丙烯酸酯橡胶、氯丁橡胶、或丁腈橡胶中的任意一种或几种。


6.根据权利要求1所述的一种高阻尼苯基硅橡胶，其特征在于，所述阻尼填料母胶的制备方法包括以下步骤：
S1.将所述极性橡胶置于捏合机中搅拌，而后分次加入余下组份，混炼成型后出料；
S2.混炼胶冷却至室温，停放一定时间后得到阻尼填料母胶；优选为24h。


7.根据权利要求1所述的一种高阻尼苯基硅橡胶，其特征在于，所述苯基硅橡胶为单苯基、双苯基、或乙烯基封端的硅橡胶材料；优选为苯基含量为10～30m...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨克斌，李野，黄精金，黄金，赵银巧，
申请(专利权)人：四川中物材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51