[发明专利]以聚降冰片烯橡胶为主体的耐高温高阻尼性橡胶组合物

说明书

技术领域

本发明涉及化学工业领域中的橡胶制品行业，具体地说，涉及一种制造具有减振降噪功能的耐高温的橡胶制品用的橡胶组合物。

背景技术

当代社会人们普遍追求舒适安静的生活，所以对具有减振降噪功能的材料及其制品有着特殊的需求。尤其当汽车成为人们必不可少的交通工具之一时，对汽车的乘坐舒适性、驾驶安全性、行使高速性以及乘坐豪华性都提出了越来越高的要求。为解决汽车大量使用带来的公害问题、安全问题和噪音问题，有关的科技工程技术人员已做了大量工作，其中的一个重要课题是要对高温排气管采取减振降噪措施。橡胶是一种具有高内摩擦性能的材料，能够有效地把造成震动和噪音的机械能转化为热能，因而是工程设计中最常用的阻尼减振材料，而且橡胶材料加工方便，可以通过挤出、模压、注射等加工方法，制成各种形状，满足不同的使用条件。

聚降冰片烯橡胶最初是由法国CdF Chimie公司开发成功的，它是通过Diels-Alder催化剂由乙烯与环戊二烯共聚合得到。具有如下的分子结构：

通用命名代号为PNR。这种橡胶的最大特征是十分柔软，可以制得硬度范围包涵海绵橡胶到各种固体橡胶的弹性体材料，鉴于它的高减震阻尼性，可以在汽车、铁路、航海、建筑、体育用品等方面制作防震、减轻噪音的元部件，可望开发适应全频谱的隔震材料(参见于清溪主编《橡胶原材料手册》，化学工业出版社，1996年，P308-310)。但是，聚降冰片烯橡胶的耐臭氧老化性能不佳，耐高温性能也不够理想。单用这种橡胶制造减振阻尼制品时，如果是要与某些机械设备配套，往往同时要求能具有一定的耐温和耐久性能，因此，提高聚降冰片烯橡胶制品的耐臭氧老化性以及耐高温性具有相当的现实意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种在一般橡胶加工厂都能方便地制备的耐高温性能获得明显改善的以聚降冰片烯橡胶为主体耐高温橡胶组合物(这种组合物在一般橡胶加工厂中称作为胶料)，这种组合物经适当手段成型硫化后可以加工成具有特定形状和功能的耐高温高阻尼性橡胶制品。

本发明是这样实现的，所述的组合物以聚降冰片烯橡胶为主体，其特征是，该组合物以聚降冰片烯橡胶与硅橡胶的掺合共混为基础，以三元乙丙橡胶与乙烯-丙烯酸甲酯共聚物的共混物为聚降冰片烯橡胶与硅橡胶掺合共混的增容剂。

聚合物共混技术是目前常用于橡胶材料改性的技术，可以实现两种或多种材料的取长补短，硅橡胶(MQ)是人们熟知耐高温橡胶，其长期使用温度可高达200～250℃。但是，众所周知，硅橡胶是一类具有如下结构的以硅氧烷为主链的高分子弹性体：

在上述结构式中，单单具有x部分的是二甲基硅橡胶；包含x和z部分的为甲基乙烯基硅橡胶；再加上y部分的是苯基硅橡胶。不过，不论是哪一种硅橡胶，其分子链的骨架都是硅氧烷，与以碳—碳链为分子主链的聚降冰片烯橡胶在结构上有很大的不同，故在热力学上难以达到完全相容。对于这类高分子材料的掺合共混，必须能形成微观不均相的多相体系，才能达到理想的共混效果。为此，本发明对适用于硅橡胶与聚降冰片烯橡胶掺合共混的增容剂、硫化体系、能通过补强填料来增进两种橡胶相互作用的偶联剂以及掺合共混的混炼方法作了精心筛选。

现代对高分子材料掺合共混的研究证明，在两种不怎么相容的高分子材料中掺入对这两种高分子材料都具有一定程度相容性的第三种聚合物，可以增进这两种高分子材料的共混效果，人们把这类材料称作为增容剂。经过大量筛选研究，本发明者发现，三元乙丙橡胶与乙烯-丙烯酸甲酯共聚物的共混物，特别是当它们以重量计为1：1相互共混后，可以作为聚降冰片烯橡胶与硅橡胶掺合共混的有效增容剂。

诚如上述，本发明的目的是通过掺合硅橡胶来改善聚降冰片烯橡胶的耐热和耐臭氧性能，试验证明，聚降冰片烯橡胶与硅橡胶掺合共混后得到的硫化胶的强伸性能随硅橡胶含量的增加而下降，但老化后强伸性能的保持率随硅橡胶含量的增加而提高。本发明考虑耐高温高阻尼性橡胶组合物的综合性能，设定聚降冰片烯橡胶与硅橡胶掺合共混比，以重量计宜为：75-65/25-35。

作为这两种橡胶掺合共混的增容剂，即三元乙丙橡胶与乙烯-丙烯酸甲酯共聚物的重量计1：1共混物在本发明所述组合物中的用量，以聚降冰片烯橡胶与硅橡胶加和在一起为100重量份计，宜为10～15重量份。