[发明专利]一种超低硬度高阻尼橡胶复合材料及其制备方法、应用

说明书

本发明公开了一种超低硬度高阻尼橡胶复合材料，以重量份计，包括橡胶本体100份，补强剂5‑40份，增塑剂10‑50份，硫化剂0.5‑3份，硫化促进剂2‑5份，活性剂3‑17份、防老剂2‑6份和高阻尼添加剂5‑50份。本发明制备得到的超低硬度高阻尼橡胶复合材料具有良好的物理机械性能，其具有超低硬度的同时还具有高阻尼性能，能满足EN15129‑2009和GB/T 20688《橡胶支座第2部分：桥梁隔震橡胶支座》的技术要求，可广泛用于LNG储罐、桥梁、建筑、文物隔震、核电站隔震等多种领域。

技术领域

本发明属于橡胶领域，尤其涉及一种橡胶复合材料及其制备方法、应用。

背景技术

利用天然气是能源发展的趋势，随着环保力度的增加其使用量逐年增加，因此LNG储罐的建设需求非常之大。LNG储罐减震的核心元件之一是橡胶支座，而该类产品设计要求剪切模量低(橡胶材料硬度越低，制备产品的剪切模量越小)、阻尼性能高，橡胶材料设计难度较大。建筑隔震支座中使用低剪切模量的橡胶材料，可以使建筑物的位移滞后，减少使用过程中由于机械振动引起的建筑物振动，且在大位移下具有更好的能量耗散。高阻尼橡胶材料，在外界振动的作用下，能够产生较大的能量耗散，即为阻尼性能，能有效降低震动对桥梁、建筑造成的危害。

添加阻尼添加剂可以提高橡胶的阻尼性能，常规高阻尼添加剂由于具有结晶特性，在橡胶材料中使用，容易造成橡胶材料硬度增加，相对于普通低硬度橡胶材料配方设计则需要更高的增塑剂用量，胶料加工性能下降，容易造成胶料混炼均匀性下降，制备的橡胶支座产品橡胶层容易与铁件发生粘合失效，同时还会造成橡胶材料性能大幅下降。另外，有文献报道采用阻尼效果好的橡胶作为主体胶，如BIIR、IIR、聚降冰片烯橡胶等，但BIIR、IIR、聚降冰片烯橡胶综合性能不理想，且价格较高，获取渠道困难，橡胶产品的市场竞争力很低。

因此，如何制备一种低成本、超低硬度、高阻尼橡胶复合材料已成为设计难点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种低成本、超低硬度、高阻尼橡胶复合材料，并相应提供其制备方法和应用。为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种超低硬度高阻尼橡胶复合材料，以重量份计，包括橡胶本体100份，补强剂5-40份，增塑剂10-50份，硫化剂0.5-3份，硫化促进剂2-5份，活性剂3-17份，防老剂2-6份和高阻尼添加剂5-50份。

上述超低硬度高阻尼橡胶复合材料中，优选的，所述高阻尼添加剂为受阻酚、受阻胺类阻尼剂。更优选的，所述高阻尼添加剂为液体阻尼添加剂或液体阻尼添加剂与粉末阻尼添加剂的混合物。进一步优选的，所述液体阻尼添加剂为液体阻尼添加剂HW-250(无色至淡黄色液体)、液体阻尼添加剂HW-5057(N-苯基苯胺与2,4,4-三甲基戊烯的反应产物，为清澈琥珀色液体)、液体阻尼添加剂TH-1135(无色或淡黄色液体)中的一种或多种；所述粉末阻尼添加剂为粉末阻尼添加剂1010(白色结晶粉末)、粉末阻尼添加剂1098(白色固体粉末)、粉末阻尼添加剂AO-80(白色粉末)和粉末阻尼添加剂245(白色或本白色结晶粉末)中的一种或多种；

其中，所述液体阻尼添加剂HW-250的化学结构式为：

所述液体阻尼添加剂HW-5057的化学结构式为：

所述液体阻尼添加剂TH-1135的化学结构式为：

所述粉末阻尼添加剂1010的化学结构式为：

所述粉末阻尼添加剂1098的化学结构式为：

所述粉末阻尼添加剂AO-80的化学结构式为：