[发明专利]超高阻尼橡胶复合材料及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明属于橡胶技术领域，尤其涉及一种超高阻尼橡胶复合材料及其制备工艺。

背景技术

桥梁隔震装置大体上分为三类，即叠层橡胶隔震装置、滑动摩擦隔震装置和阻尼器与隔震器的组合装置。其中叠层橡胶隔震装置最为常见。叠层橡胶隔震装置中，普通板式橡胶支座需要和阻尼器配合使用，阻尼器的造价昂贵，限制了其使用范围；铅芯橡胶支座因其耗能能力大，阻尼性能良好、生产工艺简单，在桥梁隔震设计中应用广泛，但是铅芯橡胶支座在使用过程中容易老化、开裂，外露铅芯会对周围环境造成严重污染，而且铅芯橡胶支座的隔震频带较窄，不能实现对多种频率特点的地震波都具有有效减震的功能，地震发生之后，支座内部的铅芯发生屈服断裂，隔震体系自恢复能力大大降低；高阻尼橡胶支座结构与普通板式橡胶支座相同，采用粘弹性高阻尼橡胶材料加工而成，其自身可吸收能量，与耗能功能集成在一起，且具有地震变形后的自复位能力，然而这种支座的缺点是其等效阻尼比一般在10～20%，阻尼性能远远低于铅芯橡胶支座。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题就是提供一种阻尼性能、定伸强度、力学性能和耐疲劳性能高的超高阻尼橡胶复合材料。

为解决上述第一个技术问题，本发明采用的技术方案为，超高阻尼橡胶复合材料包括下列重量份的组分：

橡胶                                              100重量份 

短纤维                                        3——15重量份

碳黑                                         20——70重量份

石油树脂                                     15——50重量份

塑化剂                                         5——25重量份

硫化剂                                         1——3重量份

活性剂                                         4——8重量份

促进剂                                         1——3重量份

防老剂                                         1——3重量份。

其附加技术特征为：所述的橡胶为天然橡胶或天然橡胶与二烯烃类橡胶的混合体，二烯烃类橡胶为异戊橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、顺丁橡胶中的一种或几种，天然橡胶与二烯烃橡胶的重量比为60～100重量份：0～40重量份；

所述的短纤维为芳纶短纤维、尼龙短纤维、聚酯短纤维、维纶短纤维、锦纶短纤维中的一种或几种，短纤维长度为0.02～6毫米，直径为1～50微米；

所述的碳黑为ISAF中超耐磨炉法炭黑、HAF高耐磨炉法炭黑、SRF半补强炉法炭黑中的一种或几种，具体为碳黑N110、碳黑N115或碳黑N220；

所述的石油树脂为石油馏分的烯烃、二烯烃、环烯烃、苯乙烯衍生物和杂环化合物的混合物经聚合得的树脂状物质，包括C9石油树脂、C5石油树脂、C5/C9共聚石油树脂的一种或几种；

所述的塑化剂为机油，硫化剂为硫磺，活性剂为硬脂酸和氧化锌，促进剂为N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺，防老剂为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺。

本发明要解决的第二个技术问题就是提供超高阻尼橡胶复合材料的制备工艺。

为解决上述第二个技术问题，本发明采用的技术方案包括下述步骤：

第一步  未硫化超高阻尼橡胶复合材料制备

第一小步  将100重量份橡胶和15——50重量份石油树脂在密炼机中塑炼40～180秒；

第二小步  依次加入4——8重量份活性剂、1——3重量份防老剂，混炼30～120秒，加入20——70重量份碳黑、5——25重量份塑化剂，继续混炼60～200秒，加入3——15重量份短纤维，混炼20——40秒排胶；一段母炼胶放置8小时；

第三小步  将一段母炼胶投入密炼机中，依次加入1——3重量份硫化剂、1——3重量份促进剂，混炼30～90秒排胶，胶料停放8小时备用；

第二步  超高阻尼橡胶复合材料硫化