一种黏弹性阻尼材料的制备方法和用其制成的速度型黏弹性阻尼器技术

本发明专利技术专利涉及阻尼器技术领域，具体涉及一种黏弹性阻尼材料的制备方法和用其制成的速度型黏弹性阻尼器。制备方法包括以下步骤：S1阻尼材料配置：按照重量份数计，包括以下组分：二烯类橡胶50～80份，丁腈橡胶20～50份，金属活化体系7～14份，硫化体系2～7份，防老体系4～20份，填充体系5～70份，增塑体系0～30份，剪切增稠材料0～40份，树脂0～20份；S2取所述二烯类橡胶和丁腈橡胶加入密闭式混炼机；S3将得到的胶料放入模具中，在硫化机中模压硫化成型。本发明专利技术提供的黏弹性阻尼材料的制备方法和用其制成的速度型黏弹性阻尼器，其具有明显的低频耗能敏感性和优异的耐疲劳性，并且可以在较宽温度范围内使用。较宽温度范围内使用。较宽温度范围内使用。

【技术实现步骤摘要】
一种黏弹性阻尼材料的制备方法和用其制成的速度型黏弹性阻尼器


[0001]本专利技术专利涉及阻尼器
，具体涉及一种黏弹性阻尼材料的制备方法和用其制成的速度型黏弹性阻尼器。

技术介绍

[0002]黏弹性阻尼器是由黏弹性阻尼材料和钢板叠层硫化而成的减震耗能装置，主要应用在建筑上以减少风振或地震作用。
[0003]传统的黏弹性阻尼材料以橡胶为基础，加入大量的炭黑、二氧化硅等填料或石油树脂、有机小分子等黏着性赋予剂等，提高橡胶的耗能能力。但是大量填充填料、石油树脂等材料会使材料加工困难，所制备的阻尼器应力衰减较大，疲劳性能较差，耗能能力不能满足建筑在不同地震频率下的耗能需求。因此亟需研发了一种具有宽温域范围内较高的损耗因子的黏弹性阻尼材料，以解决现有黏弹性阻尼器在低频速度敏感性不明显和耐疲劳性差的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有技术的不足，提供一种性能可靠的黏弹性阻尼材料的制备方法和用其制成的速度型黏弹性阻尼器，其具有明显的低频耗能敏感性和优异的耐疲劳性，并且可以在较宽温度范围内使用。
[0005]本专利技术的技术方案是这样实现的：一种黏弹性阻尼材料的制备方法，包括以下步骤：
[0006]S1)、阻尼材料配置：按照重量份数计，包括以下组分：二烯类橡胶50～80份，丁腈橡胶20～50份，金属活化体系7～14份，硫化体系2～7份，防老体系4～20份，填充体系5～70份，增塑体系0～30份，剪切增稠材料0～40份，树脂0～20份；
[0007]S2)、取所述二烯类橡胶和丁腈橡胶加入密闭式混炼机，将橡胶塑炼1～2min；然后添加金属活化体系、防老体系及树脂混炼1～2min；然后将填充体系、剪切增稠凝胶加入进行混炼0.5～1min，最后加入增塑体系及剩余成分一次性或分几次投入后，进一步混炼1～3min排胶，胶料停放8小时备用；
[0008]S3)、将上步得到的胶料放入模具中，在硫化机中模压硫化成型，硫化温度设定为120～155℃，压力设定为10～15MPa，时间为15～40分钟。
[0009]优选地，所述金属活化体系为氧化锌和硬脂酸，所述氧化锌和所述硬脂酸的质量比为5～10：2～4。
[0010]优选地，所述硫化体系包括硫化剂S
‑
80、促进剂DM和促进剂NS。所述硫化剂S
‑
80、促进剂DM和促进剂NS的质量比为0.8～3：0.4～1：0.6～3。硫化体系可使硫化橡胶的拉伸强度高，弹性好和抗疲性好。
[0011]优选地，所述防老体系包括防老剂4010NA、抗氧剂AO
‑
80、抗氧剂AO
‑
6和微晶蜡；所
述防老剂4010NA、抗氧剂AO
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80、抗氧剂A0
‑
60和微晶蜡的质量比为1～3：1～20：1～20：0.5～2。防老体系可提高黏弹性阻尼器的热老化性能、抗臭氧老化性能和宽温域使用性。
[0012]优选地，所述填充体系包括碳酸钙、炭黑N330和碱性白炭黑。所述碳酸钙、炭黑N330和碱性白炭黑的质量比为0～30：5～50：0～20。碱性白炭黑可作为酸碱调节剂，一方面调节黏弹性阻尼材料的酸碱性，另一方面可以增加剪切增稠材料在复合材料中的相容性。碱性白炭黑硅氧烷结构与剪切增稠材料的硅氧烷结构相似，增加二者的相容性；碱性白炭黑表面的自由羟基、硅烷醇等强给电子基团与剪切增稠材料的硅氧烷链段中的吸电子基团相互结合，从而形成吸附层，构成碱性白炭黑与聚硼硅氧烷连成一体三维网络。
[0013]所述增塑体系包括增塑剂TP
‑
90B和液体不饱和橡胶；所述增塑剂TP
‑
90B和液体不饱和橡胶的质量比为0～15：0～20。液体橡胶分子量小，富含柔顺性双键，玻璃化转变温度低，加入黏弹性阻尼材料，一方面可以提高材料分子链段的柔顺性，提高耐低温性，另一方面液体橡胶可以与黏弹性阻尼材料交联接枝在其大分子链段上达到拓宽黏弹性阻尼材料的温域范围和提高回弹性降低疲劳衰减的作用。
[0014]所述剪切增稠材料为聚硼硅氧烷化合物，其随着剪切速度的增加，越来越粘稠。
[0015]所述树脂为芳香烃改性碳氢化合物。芳香烃改性碳氢化合物作为一种改性石油树脂，加入到黏弹性阻尼材料中可以提高各化合物间的相容性和均匀性，并可以提高黏弹性阻尼材料的耗能能力与粘结性。
[0016]本专利技术还提供一种速度型黏弹性阻尼器，其由所述的制备方法得到的黏弹性阻尼材料制成，所述速度型黏弹性阻尼器在低频0.1～5HZ时，力变化率均大于100％，剪切刚度和耗能能力随施加频率增加而增加；最高频率时，耗能能力增加1倍以上，疲劳性能60圈，耗能能力和有效刚度衰减在
±
15％以内。
[0017]本专利技术解决了
技术介绍
中存在的缺陷,具有以下有益效果：
[0018]本专利技术提供一种性能可靠的黏弹性阻尼材料的制备方法和用其制成的速度型黏弹性阻尼器，其具有明显的低频耗能敏感性和优异的耐疲劳性，并且可以在较宽温度范围内使用。本专利技术将剪切增稠材料、酸碱调节剂、增塑体系加入二烯类橡胶和丁腈橡胶的并联胶中，该橡胶在宽温域(
‑
20℃～40℃)内损耗因子高于0.3，且速度敏感性强，优越的耐疲劳性，由此橡胶制备的黏弹性阻尼器，低频(0.1～5HZ)时亦具有明显的速度敏感性，随着加载频率的增加，等效阻尼比逐渐增加，耗能能力和有效刚度增加，最高频率时，耗能能力可增加1倍以上；疲劳性能60圈，耗能能力和有效刚度衰减在
±
15％以内。
附图说明
[0019]图1黏弹性阻尼材料的制备方法动态力学温度谱
[0020]图2为实例1载荷
‑
位移曲线；
[0021]图3为实例2载荷
‑
位移曲线；
[0022]图4为实例3载荷
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位移曲线；
[0023]图5为实例4载荷
‑
位移曲线；
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]实施例1
[0026]本实施例提供了一种黏弹性阻尼材料的制备方法，包括以下步骤：
[0027]S1)、阻尼材料配置：按照重量份数计，包括以下组分：二烯类橡胶50份、丁腈橡胶20份、氧化锌5份、硬脂酸2份、硫化剂S
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80 0.8份、促进剂DM 0.7份、促进剂NS 1.5份、防老剂4010NA 1份、抗氧剂AO
‑
80 1份、抗氧剂AO
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601份、微晶蜡1份、碳酸钙1份、炭黑N330 3份、碱性白炭黑NA 1份、增塑剂TP
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种黏弹性阻尼材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1)、阻尼材料配置：按照重量份数计，包括以下组分：二烯类橡胶50～80份，丁腈橡胶20～50份，金属活化体系7～14份，硫化体系2～7份，防老体系4～20份，填充体系5～70份，增塑体系0～30份，剪切增稠材料0～40份，树脂0～20份；S2)、取所述二烯类橡胶和丁腈橡胶加入密闭式混炼机，将橡胶塑炼1～2min；然后添加金属活化体系、防老体系及树脂混炼1～2min；然后将填充体系、剪切增稠凝胶加入进行混炼0.5～1min，最后加入增塑体系及剩余成分一次性或分几次投入后，进一步混炼1～3min排胶，胶料停放8小时备用；S3)、将上步得到的胶料放入模具中，在硫化机中模压硫化成型，硫化温度设定为120～155℃，压力设定为10～15MPa，时间为15～40分钟。2.根据权利要求1所述的黏弹性阻尼材料的制备方法，其特征在于：所述金属活化体系包括氧化锌和硬脂酸；所述氧化锌和所述硬脂酸的质量比为5～10：2～4。3.根据权利要求1所述的黏弹性阻尼材料的制备方法，其特征在于：所述硫化体系包括硫化剂S
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80、促进剂DM和促进剂NS；所述硫化剂S
‑
80、促进剂DM和促进剂NS的质量比为0.8～3：0.4～1：0.6～3。4.根据权利要求1所述的黏弹性阻尼材料的制备方法，其特征在于：所述防老体系包括防老剂4010N...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄兆明，张远喜，袁维娜，唐均，管庆松，
申请(专利权)人：震安科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：