[发明专利]一种低动倍率、高衰减橡胶材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种橡胶材料，具体为一种低动倍率、高衰减橡胶材料，以及这种橡胶材料的制备方法。

技术背景

对于橡胶减震制品而言，通常要求具有支撑、减震和抑震三个方面的功能，支撑功能，用于支撑作为对象的重物，为此，必须确保具有足够的静态弹簧常数Ks，减震功能，相对于作为对象的振动频率具有足够低的动态弹簧常数Kd，抑震功能，为了尽可能抑制发生不可避免共振时传导率的增幅，应具有足够的高衰减性，但是这三者往往是相互矛盾相互制约的。对于减震功能来说，Kd/Ks(动倍率)越小越好，对于抑震功能来说，衰减性越高越好，采用高衰减性橡胶材料可以提高抑震效果，但对于通常的橡胶材料来讲，随着其衰减性的增大，它的动倍率不可避免的出现增大现象，从而影响其减震功能，随着对机动车辆、自动化办公设施和家用电器产品的噪声控制和防震要求的不断提高，对橡胶减震制品的要求亦不断提高。因此从提高减震橡胶性能这一角度来讲，兼具低动倍率和高衰减性就成了现实的要求。

天然橡胶NR内能大，顺式异构两个电负性相同的原子处于分子的同侧，偶极距较大，柔顺性较好，滞后损失小，弹性较高，用它制成减震制品具有低的动倍率，但同时衰减性也较低。反式1，4聚异戊二烯TPI原子排列比较对称，电负性不同的原子和原子团排在同一侧，偶极距较小，易结晶，柔顺性较差，将其按一定比例与天然橡胶并用，制备的橡胶材料经硫化后，在受到外力冲击或低频振动时，橡胶材料将会具有较高的衰减性，从而可以起到更好的抑震效果，当高频率振动时，反式1，4聚异戊二烯TPI的结晶结构被破坏，从而提高了分子的柔顺性，使橡胶材料的滞后损失降低，从而获得低的动倍率。

发明内容

本发明的目的是提供一种低动倍率、高衰减橡胶材料及其制备方法，该方法采用反式1，4聚异戊二烯TPI为功能助剂，通过普通橡胶加工工艺设备，制备出低动倍率、高衰减的橡胶材料。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种低动倍率、高衰减橡胶材料，包括：

a、60-90份天然橡胶作为基材料；

b、10-40份为实现该橡胶材料低动倍率、高衰减的功能的反式1，4聚异戊二烯TPI；

c、以及其他助剂。

其中，所述的橡胶基料为天然橡胶NR；

所述的的未经硫化的反式1，4聚异戊二烯TPI的特征为：反式含量≥97％；门尼粘度60-80；拉伸强度≥25MPa；熔点约60℃。

所述的其他助剂包括碳黑、促进剂、硫化剂、防老剂、活性剂和操作助剂，按以下重量比的组成：

其中，所述的碳黑选用高耐磨型碳黑N330；促进剂选用甲基秋兰姆类和噻唑类中的一种，更优选的为TMTD和DM中的一种或两种组合；硫化剂为硫磺；防老剂选用喹啉和二胺类组合；如RD和4010NA；活性剂选自氧化锌和硬脂酸，操作助剂为芳烃油。

上述橡胶材料的制备方法如下：

1)将反式1，4聚异戊二烯TPI在通用炼胶设备中，在60-100℃温度范围内塑炼2-3分钟，再与天然橡胶NR共混；

2)按通常炼胶方法制备混炼胶；

3)将混炼胶停放8小时以上，按照通常橡胶硫化工艺硫化。

本发明的有益效果是：本发明采用反式1，4聚异戊二烯TPI作为橡胶的功能助剂，采用普通橡胶加工工艺设备进行加工，所制得的橡胶材料，衰减性被提高，动倍率被降低，加工工艺方便易行。

具体实施方式：

下面结合具体实施例进一步阐述本发明的技术特点。

实施例1

天然橡胶NR90份，反式1，4聚异戊二烯TPI 10份，碳黑N33040份，硫磺2.5份，促进剂TMTD 0.3份，促进剂DM 2.0份，防老剂RD 1.5份，防老剂4010NA2.0份，活性剂(氧化锌)5.0份，活性剂(硬脂酸SA)2.0份，操作助剂芳烃油5.0份。

制作工艺包括如下步骤和工艺条件：第一步，将反式1，4聚异戊二烯TPI在通用炼胶设备中，在60-100℃温度范围内塑炼2-3分钟，再与天然橡胶NR共混；第二步，按通常炼胶方法制备混炼胶；第三步，将混炼胶停放8小时以上，按照通常橡胶硫化工艺硫化。

实施例2-6的材料制作工艺同实施例1.

实施例2