一种环保低烟无卤高阻燃丁基橡胶阻尼片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种环保低烟无卤高阻燃丁基橡胶阻尼片。本发明专利技术公开了上述环保低烟无卤高阻燃丁基橡胶阻尼片的制备方法，包括如下步骤：将负载石墨烯、聚合物基体捏合10

【技术实现步骤摘要】
一种环保低烟无卤高阻燃丁基橡胶阻尼片及其制备方法


[0001]本专利技术涉及橡胶阻尼片
，尤其涉及一种环保低烟无卤高阻燃丁基橡胶阻尼片及其制备方法。

技术介绍

[0002]阻尼胶片是一种具有减振、降噪、隔音等功能的粘弹性材料，可防止或降低各种振动源所引起的设备震动和噪性，包括汽车、火车等车辆不同部位的减振、降噪、隔音用阻尼片。它是各种机械设备不可或缺的关键部件之一，用途广泛，用量较大。
[0003]传统的阻尼胶片材料以沥青为主要基材并辅以无机填料，所得阻尼片粘贴在设备壳体内壁或利用设备涂装烘烤工序使其粘贴在壳体上。众所周知，沥青热稳定性和耐老化性能差，导致其在高温和低温(70℃以上或
‑
35℃以下)下的阻尼性能会大幅下降，甚至失去阻尼效果。更值得注意的是沥青的环保和健康卫生问题，传统的沥青阻尼片在设备运转时周围环境产生较严重的污染。显然，把沥青阻尼胶片用于设备的减振降噪会对人体安全产生较大危害，影响身体健康。
[0004]高分子环保低烟无卤高阻燃阻尼材料是新发展起来的一种新型材料，它可以利用高分子的粘弹性来吸收振动的能量，将吸收的机械能或声能部分地转变为热能并耗散掉。橡胶作为典型的粘弹性高分子材料，其具有良好的阻尼性能，因此橡胶阻尼材料以其优异的性能越来越引起人们的重视。
[0005]通过研究发现，丁基橡胶和丁腈橡胶的阻尼系数较大，研究人员开始将其做成橡胶复合阻尼片，但往往过多关注阻尼片的阻尼特性，而橡胶复合阻尼片的耐高低温、力学性能及阻燃性仍然存在一定的缺陷，使其应用产生一定的局限性。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种环保低烟无卤高阻燃丁基橡胶阻尼片及其制备方法。
[0007]一种环保低烟无卤高阻燃丁基橡胶阻尼片的制备方法，包括如下步骤：
[0008](1)将负载石墨烯、聚合物基体捏合10
‑
20min，捏合温度为60
‑
80℃，捏合转速为50
‑
150r/min，得到预混料；
[0009]聚合物基体包括丁基橡胶与丁腈橡胶；丁基橡胶与丁腈橡胶的质量比为10：1
‑
5；
[0010](2)将预混料、阻燃填料、液态聚丁二烯、马来酸酐接枝EVA、防老剂、促进剂、炭黑混炼5
‑
10min，混炼温度为100
‑
120℃，得到母炼胶；
[0011](3)向母炼胶中加入环氧树脂、活性剂、润滑剂继续混炼1
‑
5min，挤出成型得到环保低烟无卤高阻燃丁基橡胶阻尼片。
[0012]优选地，步骤(1)中，负载石墨烯、聚合物基体的质量比为3
‑
4：30
‑
40。
[0013]优选地，步骤(1)中，负载石墨烯采用如下具体步骤制取：将氧化石墨烯加入去离子水中搅拌，加入硫代硫酸钠溶液超声分散10
‑
20min，超声频率为10
‑
18kHz，超声分散过程
中滴加盐酸继续超声处理1
‑
2h，加入多巴胺，调节体系pH值为7.5
‑
8，50
‑
55℃搅拌1
‑
2h，离心，洗涤，真空干燥得到负载石墨烯。
[0014]本专利技术采用氧化石墨烯与硫代硫酸钠在盐酸的作用下进行反应，由于异相成核比均相成核活化能更低，导致所得纳米颗粒不会自成核，而是倾向于沉积在氧化石墨烯片层间，由于所得纳米颗粒与氧化石墨烯片层上的π键作用，使纳米硫磺分子并结合在氧化石墨烯片层结构中，然后进一步在碱性环境下在片层结构表面进行氧化，不仅可将氧化石墨烯进行还原，而且可形成一层聚多巴胺层。
[0015]优选地，硫代硫酸钠溶液的浓度为0.5
‑
1.2mol/L，盐酸的浓度为1
‑
2mol/L，氧化石墨烯、硫代硫酸钠溶液、盐酸、多巴胺的质量比为5
‑
15：1
‑
5：1
‑
5：1
‑
3。
[0016]优选地，采用浓度为0.1
‑
0.2mol/L的Tris
‑
盐酸缓冲液调节体系pH值为7.5
‑
8。
[0017]优选地，步骤(2)中，预混料、阻燃填料、液态聚丁二烯、马来酸酐接枝EVA、防老剂、促进剂、炭黑的质量比为100：20
‑
30：5
‑
15：8
‑
20：3
‑
6：2
‑
4：15
‑
25。
[0018]优选地，步骤(2)中，液体聚丁二烯为端羧基聚丁二烯，其羧基含量为0.03
‑
0.07mol/100g，分子量为2500；马来酸酐接枝EVA的接枝率为1.0
‑
1.5％，熔融指数为0.8
‑
1.5g/10min。
[0019]优选地，步骤(2)中，阻燃填料包括：膨胀石墨和氢氧化镁，膨胀石墨和氢氧化镁的质量比为1
‑
2：5
‑
9。
[0020]优选地，步骤(3)中，母炼胶和环氧树脂、活性剂、润滑剂的质量比为100：10
‑
20：2
‑
4：6
‑
18。
[0021]优选地，步骤(3)中，活性剂由间接法氧化锌与硬脂酸按质量比为3
‑
5：1
‑
2组成。
[0022]一种环保低烟无卤高阻燃丁基橡胶阻尼片，采用上述环保低烟无卤高阻燃丁基橡胶阻尼片的制备方法制得。
[0023]上述环保低烟无卤高阻燃丁基橡胶阻尼片粘于金属基体表面的方法，包括如下步骤：
[0024]a、根据金属基体所需粘贴的部位的形状尺寸裁剪上述环保低烟无卤高阻燃丁基橡胶阻尼片，从而得到合格的丁基橡胶阻尼片；
[0025]b、将丁基橡胶阻尼片置于金属基体待粘接位置，然后送入烘房内，在热空气烘道内使丁基橡胶阻尼片热硫化粘贴在金属基体表面上即可。
[0026]丁基橡胶和丁腈橡胶的阻尼系数虽然较大，但丁基橡胶为非极性橡胶，而丁腈橡胶为极性橡胶，两者共混两相界面明显，两相分子在其接触面会有不同程度的过渡层，整体相容性差。
[0027]本专利技术采用负载石墨烯与聚合物基体结合，不仅可参与基体分子链之间的交联反应，将相容性差的丁基橡胶和丁腈橡胶连接为一个整体，整体相容性能优异，而且可将阻尼片阻尼温域扩宽至
‑
45℃～120℃，阻尼峰处于25
±
2℃，同时耐高低温性能优异。由于负载石墨烯表面沉积的聚多巴胺层可有效增强阻燃填料于聚合物基体的界面相互作用，不仅使所得环保低烟无卤高阻燃丁基橡胶阻尼片的燃烧氧指数LOI≥30，而且力学性能优异，不易断裂，粘合剥离强度优异。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环保低烟无卤高阻燃丁基橡胶阻尼片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将负载石墨烯、聚合物基体捏合10
‑
20min，捏合温度为60
‑
80℃，捏合转速为50
‑
150r/min，得到预混料；聚合物基体包括丁基橡胶与丁腈橡胶；丁基橡胶与丁腈橡胶的质量比为10：1
‑
5；(2)将预混料、阻燃填料、液态聚丁二烯、马来酸酐接枝EVA、防老剂、促进剂、炭黑混炼5
‑
10min，混炼温度为100
‑
120℃，得到母炼胶；(3)向母炼胶中加入环氧树脂、活性剂、润滑剂继续混炼1
‑
5min，挤出成型得到环保低烟无卤高阻燃丁基橡胶阻尼片。2.根据权利要求1所述环保低烟无卤高阻燃丁基橡胶阻尼片的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，负载石墨烯、聚合物基体的质量比为3
‑
4：30
‑
40。3.根据权利要求1所述环保低烟无卤高阻燃丁基橡胶阻尼片的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，负载石墨烯采用如下具体步骤制取：将氧化石墨烯加入去离子水中搅拌，加入硫代硫酸钠溶液超声分散10
‑
20min，超声频率为10
‑
18kHz，超声分散过程中滴加盐酸继续超声处理1
‑
2h，加入多巴胺，调节体系pH值为7.5
‑
8，50
‑
55℃搅拌1
‑
2h，离心，洗涤，真空干燥得到负载石墨烯。4.根据权利要求3所述环保低烟无卤高阻燃丁基橡胶阻尼片的制备方法，其特征在于，硫代硫酸钠溶液的浓度为0.5
‑
1.2mol/L，盐酸的浓度为1
‑
2mol/L，氧化石墨烯、硫代硫酸钠溶液、盐酸、多巴胺的质量比为5
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【专利技术属性】
技术研发人员：张庆虎，张海潮，吴小华，袁园，
申请(专利权)人：安徽顺豪新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：