[发明专利]一种以聚降冰片烯橡胶为主体的阻燃高阻尼橡胶组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造阻燃高阻尼的橡胶组合物，具体地说，涉及一种以本身具有高阻尼性能为特征的聚降冰片烯橡胶为主体的阻燃高阻尼橡胶组合物。

背景技术

高速列车运行已成为我国国民经济增长和社会发展必不可少的现代交通工具之一，无论从历史发展，还是技术进展方面来说，高速列车制造业的发展速度和进展水平都是相当惊人的。近年来，人们对高速列车乘坐舒适性、安全性、行使高速性都提出了更高要求。为此，解决的高速列车乘车安全措施问题和噪音问题以及对高阻尼减震材料的阻燃要求已成为势在必行的课题。橡胶是一种具有高内摩擦性能的材料，能够有效地把震动和噪音的机械能转化为热能，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。因此，橡胶是工程中使用最广泛的阻尼材料之一。

聚降冰片烯橡胶最初是由法国CDFChimie公司开发成功的，它是通过Diels-Alder摧化剂由乙烯与环戊二烯开环共聚合得到。具有如下的分子结构，ASTM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和各种固体的弹性体材料，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，2007年1月第二版，P360-363)。但是，聚降冰片烯橡胶在空气中是可燃烧的。当它供减震阻尼应用时，特别是用于高速列车时，往往要求它能具有一定的阻燃性能，因此，提高聚降冰片烯橡胶的阻燃性能具有十分重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种阻燃性能获得明显改善的聚降冰片烯橡胶为主体的高阻尼阻燃性橡胶组合物，由此可使聚降冰片烯橡胶的应用范围得以进一部拓宽。

本发明是这样实现的，它是一种以聚降冰片烯橡胶为主体的阻燃高阻尼橡胶组合物，其特征是，该组合物组成包括以聚降冰片烯橡胶与氯丁橡胶掺合共混为基础材料，以四甲基丙烯酸二丙三醇邻苯甲酸酯为聚降冰片烯橡胶与氯丁橡胶掺合共混的增容剂。

本发明中，以重量份计，聚降冰片烯橡胶与氯丁橡胶掺合共混比为：65-60/40-35。

本发明中，以聚降冰片烯橡胶和氯丁橡胶的重量之和为100重量份计，所述的四甲基丙烯酸二丙三醇邻苯甲酸酯增容剂的用量为5-10重量份。

本发明中所述的橡胶组合物以促进剂二硫化四甲基秋兰姆TMTD+促进剂二硫化二苯并噻唑DM+硫化剂二硫化二吗啉DTDM并用硫化体系为共硫化剂，以聚降冰片烯橡胶和氯丁橡胶的重量之和为100重量份计，促进剂TMTD用量为1.5～2.0重量份，促进剂DM用量为1.5～2.0重量份，硫化剂DTDM用量为2.0～2.5重量份。

采用促进剂TMTD+促进剂DM+硫化剂DTDM并用硫化体系作为有效引发四甲基丙烯酸二丙三醇邻苯甲酸酯与聚降冰片烯橡胶和氯丁橡胶共硫化。

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，氯丁橡胶是人们熟知的通用橡胶中耐燃性最好的，其氧指数为33，所以本发明就着眼于以氯丁橡胶来改善聚降冰片烯橡胶的阻燃性能，鉴于聚降冰片烯橡胶的化学结构、共硫化性等方面与氯丁橡胶存在一定的差异，对其共混硫化胶的物理机械性能可产生很大的影响，因此为了实现两者的有效共混，本发明对氯丁橡胶与聚降冰片烯橡胶掺合比、相容剂、共硫化体系的方法作了精心筛选。

聚降冰片烯橡胶与氯丁橡胶掺合共混组分的相容性对共混物的结构状态及物理机械性能等有显著的影响，当共混组分间具有良好的相容性时，共混物中的分散相结构具有微小的分布，这种共混物就具有良好的物理机械性能和其他一些良好性能。相反，共混物组分的相容性较差时，经过掺合共混的组分不能充分的混合，共混物中两组分构成了粗糙的分布。这种粗糙分布的共混物具有较差的物理机械性能和其他一些不良性能。为改善这种共混物组分的相容效果，发明人采用添加四甲基丙烯酸二丙三醇邻苯甲酸酯增容剂的方法，增容剂的用量以聚降冰片烯橡胶和氯丁橡胶重量之和为100重量份计，增容剂的用量为5-10重量份。

聚降冰片烯橡胶与氯丁橡胶掺合共混，其并用硫化胶的强伸性能随氯丁橡胶含量的增加而下降，阻燃性增加。本发明考虑耐阻燃高阻尼橡胶组合物的综合性能，聚降冰片烯橡胶与氯丁橡胶掺合共混比，以重量计为：65-60/40-35。