一种减震圈及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种减震圈及其制备方法，减震圈包括减震主体和涂覆于减震主体表面的绝缘导热层，减震主体包含如下重量份的原料组分：三元乙丙胶：80～120份；氧化锌：3～6份；硬脂酸：1～3份；硬脂酸锌：1～2份；导热填料：20～30份；散热剂：15～25份；填充剂：70～100份；交联剂：1～2份；软化剂：65～80份；不溶性硫磺：1.5～2份；其它助剂：4～7份；所述导热填料采用铜粉、铝粉、铁粉和石墨烯中的至少一种；散热剂以膨胀石墨为载体，以聚偏氟乙烯为密封剂，将石蜡封装于膨胀石墨上，且膨胀石墨、石蜡与聚偏氟乙烯的重量比为(7～10):(5～10):(3～5)。本申请制得的减震圈具有突出的导热散热性能，有利于延长电机和减震圈的使用寿命。有利于延长电机和减震圈的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种减震圈及其制备方法


[0001]本专利技术涉及橡胶制品领域，尤其是涉及一种减震圈及其制备方法。

技术介绍

[0002]在电机的安装中，减震圈通常安装于电机下方，作为承载底架，起到阻尼减震和降噪作用。减震圈通常采用橡胶材质,利用其橡胶的高弹性模量、高耐候性以及抗疲劳性能，实现缓冲防振的作用。
[0003]然而，橡胶作为一种高聚物，其导热、散热性能较差，导致电机在运行过程中，热量容易积聚在减震圈中，电机与减震圈的温升极快，高温环境极大的降低了电机与减震圈的使用寿命。

技术实现思路

[0004]为缓解减震圈导热散热差，极易产生高温，影响电机和减震圈实用寿命的问题，本申请提供一种减震圈及其制备方法。
[0005]第一方面，本申请提供一种减震圈，其包括减震主体和涂覆于减震主体表面的绝缘导热层，所述减震主体包含如下重量份的原料组分：三元乙丙胶：80～120份；氧化锌：3～6份；硬脂酸：1～3份；硬脂酸锌：1～2份；导热填料：20～30份；散热剂：15～25份；填充剂：70～100份；交联剂：1～2份；软化剂：65～80份；不溶性硫磺：1.5～2份；其它助剂：4～7份；所述导热填料采用铜粉、铝粉、铁粉和石墨烯中的至少一种；所述散热剂以膨胀石墨为载体，以聚偏氟乙烯为密封剂，将石蜡封装于膨胀石墨上，其中，膨胀石墨、石蜡与聚偏氟乙烯的重量比为(7～10):(5～10):(3～5)。
[0006]聚合物材料通常为饱和体系，无自由电子，致使其导热、散热性能较差，影响电机与减震圈的使用寿命，尤其是对于耐高温性能较差的三元乙丙橡胶。本申请中通过采用上述导热填料与散热剂一同配合，显著提高减震圈的导热、散热作用。其原因可能在于：首先，本申请采用具有优异导热性的金属粉末颗粒或石墨烯作为填充物，使其在三元乙丙胶内形成导热通路，有效提高其导热、散热性能。
[0007]其次，本申请采用膨胀石墨为载体，以聚偏氟乙烯为密封剂，其粘接性强，熔点较
高(高于三元乙丙胶混炼温度)，且与三元乙丙胶具有较高的相容性,可将石蜡封装于膨胀石墨的微孔结构中。对于石蜡，其作为一种优异的相变材料，能够通过相变进行吸热，显著提高减震圈散热作用。对于膨胀石墨，一方面其具有优异的导热性能，能够与上述导热填料一同形成导热通路；另一方面，膨胀石墨具有微孔结构中，能够起到载体作用，为石蜡提供充足的负载空间。聚偏氟乙烯作为密封剂，喷涂于膨胀石墨表面，将石蜡密封于孔隙内，以保障其相变吸热作用。
[0008]另外，导热填料与散热剂能够起到协同效果，在温度较高时，散热剂内的石蜡吸热熔化，并通过将热量传递给石墨以及导热填料，重新固化，从而起到协同散热的效果。
[0009]另外，上述填充剂包括碳酸钙、白炭黑、半补强炭黑、改性高岭土等补强剂；其他助剂包括防老剂、促进剂、抗氧剂、抗紫外剂、阻燃剂等。
[0010]优选的，所述石蜡的熔点为35～45℃。
[0011]石蜡的熔点随着其碳原子数的增加而递增，本申请采用上述熔点范围内的石蜡，能够起到较佳的散热效果。其原因可能在于，在初始升温过程中，可通过导热填料的热传递作用进行散热；当温度继续升高时，利用石蜡的相变过程进行吸热散热，从而最大化的利用导热填料和散热剂的热传递作用。因此，熔点过低过高均不利于散热效果的充分发挥。
[0012]优选的，所述减震主体还包括8～13重量份的液体聚丁二烯橡胶。
[0013]由于减震主体中添加有较多的导热填料和补强剂等原料，导致减震主体的加工性能、拉伸性能下降。本申请中通过添加液体聚丁二烯橡胶，能够降低体系的刚性，弥补因填料加入导致的回弹性能的下降，以保障其阻尼减震效果。
[0014]优选的，所述导热填料采用质量比为(2～3):1的铜粉与碳纳米管。
[0015]通过采用上述技术方案，铜粉与碳纳米管能够形成更为密集且连通的导热通路，起到更为优异的散热作用。其原因可能在于，铜粉颗粒在金属颗粒中导热性能较为突出，但需要大量添加才足以在橡胶内形成密集的导热网络。而碳纳米管的加入，利用其空心管结构，在减少导热填料的用量的情况下，形成连续性更高的导热通路。另外，碳纳米管具有较好的韧性，有利于提高减震圈的韧性、回弹性，起到更好的减震降噪效果。
[0016]优选的，所述绝缘导热层包括如下重量份的原料组分：有机硅凝胶：10～20份；绝缘导热填料：6～12份；分散剂：2～3份。
[0017]通过采用上述技术方案，因为减震主体中采用铜粉、铁粉等作为导热填料，使得成型的减震主体具有导电性能，不利于保障电机的运行安全。本申请采用有机硅凝胶为粘接剂，将绝缘导热填料涂覆在减震圈表面，能够有效实现减震圈表面的电绝缘。
[0018]上述绝缘导热填料，通常采用无机化合物，如氧化铝、氮化铝等，其具有导热作用的同时，导电性能极差。而有机硅凝胶再实现粘接与隔绝作用的同时，由于其具有较高的弹性，能够起到较好的减震降噪效果。
[0019]优选的，所述有机硅凝胶由质量比为1:1的A组分与B组分制得，所述A组分包含如下质量份的组分：乙烯基硅油100份；含氢硅油2～7份；
抑制剂0.01～0.5份；所述B组分包含如下质量份的组分：乙烯基硅油：100份；铂催化剂：0.001～1份。
[0020]通过采用上述技术方案，其通过体系中的乙烯基与含氢硅油中的硅氢键交联固化，其交联程度越高，则硬度越高、韧性与粘性越差，因此有机硅凝胶通常为不饱和交联物。本申请通过采用有机硅凝胶，有利于提高减震圈的回弹性，从而起到更好的减震降噪效果。
[0021]优选的，所述分散剂采用多氨基硅烷偶联剂。
[0022]通过采用上述技术方案，采用多氨基硅烷偶联剂,一方面能够提高绝缘导热填料在有机硅凝胶中的分散性，提高体系中无机物与有机物的界面粘接强度；另一方面，其分子链一端的氨基基团能够与减震主体中的三元乙丙胶反应键合，而分子链中另一端的硅氧烷基团，水解后能够与有机硅凝胶反应形成Si
‑
O
‑
Si键，从而在减震主体与绝缘导热层之间形成牢固连接，减少绝缘导热层的剥落现象，保障其使用寿命。
[0023]上述多氨基硅烷偶联剂包括N
‑2‑
氨乙基
‑3‑
氨丙基三乙氧基硅烷、N
‑2‑
氨乙基
‑3‑
氨丙基三甲氧基硅烷、N
‑
(2
‑
氨乙基)
‑3‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N
‑
(2
‑
氨乙基)
‑3‑
氨丙基甲基二乙氧基硅烷等，其分子链中含有多个氨基，能够形成更为紧密牢固的化学连接，减少绝缘导热层剥落现象的发生。
[0024]优选的，所述绝缘导热填料采用氮化硼、碳化硅、氮化铝、氧化铝、氧化铜、氧化镁与氧化锌中的至少一种。
[0025]通过采用上述技术方案，上述绝缘导热填料，通常采用无机化合物，如氧化铝、氮化铝等，其具有导热作用的同时，导电性能极差本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种减震圈，其特征在于，所述减震圈包括减震主体和涂覆于减震主体表面的绝缘导热层，所述减震主体包含如下重量份的原料组分：三元乙丙胶：80～120份；氧化锌：3～6份；硬脂酸：1～3份；硬脂酸锌：1～2份；导热填料：20～30份；散热剂：15～25份；填充剂：70～100份；交联剂：1～2份；软化剂：65～80份；不溶性硫磺：1.5～2份；其它助剂：4～7份；所述导热填料采用铜粉、铝粉、铁粉、石墨烯和碳纳米管中的至少一种；所述散热剂以膨胀石墨为载体，以聚偏氟乙烯为密封剂，将石蜡封装于膨胀石墨上，其中，膨胀石墨、石蜡与聚偏氟乙烯的重量比为(7～10):(5～10):(3～5)。2.根据权利要求1所述的一种减震圈，其特征在于，所述石蜡的熔点为35～45℃。3.根据权利要求1所述的一种减震圈，其特征在于，所述减震主体还包括8～13重量份的液体聚丁二烯橡胶。4.根据权利要求1所述的一种减震圈，其特征在于，所述导热填料采用质量比为(2～3):1的铜粉与碳纳米管。5.根据权利要求1所述的一种减震圈，其特征在于，所述绝缘导热层包括如下重量份的原料组分：有机硅凝胶：10～20份；绝缘导热填料：6～12份；分散剂：2～3份。6.根据权利要求5所述的一种减震圈，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周嘉宾，
申请(专利权)人：杭州永腾橡塑实业有限公司，
类型：发明
国别省市：