[发明专利]一种高性能橡胶阻尼材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能橡胶阻尼材料及其制备方法，涉及阻尼材料技术领域。该高性能橡胶阻尼材料的制备方法包括：通过接枝共聚反应将甲基丙烯酸羟乙酯和木质素接枝到天然胶乳的橡胶分子链上，以得到高性能橡胶阻尼材料。该方法采用天然胶乳为基材，通过接枝共聚反应将甲基丙烯酸羟乙酯和木质素接枝到天然胶乳的橡胶分子链上，形成半互穿网络结构，利用聚甲基丙烯酸羟乙酯相对较高的阻尼温域，同时利用木质素具有提高材料阻尼值的作用，使以天然橡胶为主体的高性能阻尼材料具有宽温域高阻尼的特点，同时具有高拉伸强度、耐老化、生热低等特点。

技术领域

本发明涉及阻尼材料技术领域，具体而言，涉及一种高性能橡胶阻尼材料及其制备方法。

背景技术

粘弹性橡胶阻尼材料是上世纪60年代兴起的一种减振材料，主要通过分子链的摩擦将振动能转变为热能从而达到阻尼目的，具有质量轻、谐振点阻尼效果突出等优点。但是，粘弹性橡胶阻尼因子tanδ0.3的温域普遍低于室温，只能在很窄的温域(△T30℃)对中等以上频率的振动有一定的阻尼作用。

在各种橡胶中，丁基、丁腈和硅橡胶的分子链极性高、侧基数量多，在应力-应变过程中分子链之间的摩擦力大，具有优异的阻尼效果，在阻尼材料中占有重要地位。从上世纪70年代开始，我国相关研究机构以丁基、丁腈和硅橡胶为基体，通过掺入酚醛树脂、专用填料和其他小分子物质，研制出了一系列阻尼材料，为我国高性能阻尼材料的研制和生产提供了保障。

然而，阻尼材料大多需要在持续加载应力及动态条件下发挥阻尼作用。这就要求阻尼材料不仅有优异的阻尼性能，还必须具有较高的拉伸强度、优异的耐蠕变、耐曲挠等性能，并及时将产生的热量向外散发。我国现有的阻尼材料，虽然能基本满足阻尼要求，但拉伸强度偏低、蠕变性大、不耐曲挠、生热高，工作寿命短，在长时间持续应力的作用下产生较大蠕变，失去阻尼和密封效果，显著影响阻尼效果。

因此，有必要研制一种高性能橡胶阻尼材料，使其具有宽温域、宽频率的阻尼性能，同时具有高拉伸强度、耐老化、生热低等特点。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供高性能橡胶阻尼材料及其制备方法，该方法通过接枝共聚反应将甲基丙烯酸羟乙酯和木质素接枝到天然胶乳的橡胶分子链上可得到宽温域、宽频率，且具有高拉伸强度、耐老化、生热低的优点的高性能橡胶阻尼材料。

本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种高性能橡胶阻尼材料的制备方法，包括：

通过接枝共聚反应将甲基丙烯酸羟乙酯和木质素接枝到天然胶乳的橡胶分子链上，以得到高性能橡胶阻尼材料。

在可选的实施方式中，通过接枝共聚反应将甲基丙烯酸羟乙酯和木质素接枝到天然胶乳的橡胶分子链上的步骤具体包括：

在天然胶乳中加入非离子表面活性剂，并在稳定后依次加入甲基丙烯酸羟乙酯、木质素、引发剂以及交联剂；

在氮气保护条件下静置后加入活化剂和水，并在非氧化气氛下进行乳液接枝共聚反应得到甲基丙烯酸羟乙酯-木质素接枝改性天然胶乳；

将甲基丙烯酸羟乙酯-木质素接枝改性天然胶乳进行橡胶加工作业得到改性天然橡胶。

在可选的实施方式中，按照重量份数计，天然胶乳以天然橡胶干胶计为100份，甲基丙烯酸羟乙酯的加入量为1-30份，木质素的加入量为1-20份，非离子表面活性剂的加入量为1-5份，引发剂的加入量为0.05-0.5份，交联剂的加入量为0.02-0.2份，活化剂的加入量为0.05-0.5份，且在加入水后，反应体系总固体含量控制在15-35wt％之间。

在可选的实施方式中，静置的步骤是在15-45℃的温度下静置10-24h。

在可选的实施方式中，接枝共聚反应的步骤是在10-60℃温度下反应10-30h。