[发明专利]一种低蠕变阻燃减振橡胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低蠕变阻燃减振橡胶及其制备方法，包括按重量份计的下述组分：生胶100份、改性短切纤维2‑10份、补强填充剂20‑60份和复合阻燃剂35‑75份；生胶包括生胶A和生胶B，生胶A包括天然橡胶、顺丁橡胶或丁苯橡胶中的一种及以上，生胶B包括脱蛋白天然橡胶和/或天甲橡胶；改性短切纤维是由偶联剂改性的短切纤维，偶联剂的一端与短切纤维表面的羟基通过改性连接，偶联剂的另一端能够通过氢键与橡胶分子链结合。本发明不仅可以显著提高胶料的抗蠕变性能，使得橡胶减振制品在实际使用过程中能够长时间地保证尺寸稳定性，提高实际使用寿命，而且具有优异的阻燃性能，同时可保证胶料的其他性能可满足产品的技术要求。

技术领域

本发明属于橡胶材料领域，尤其涉及一种低蠕变阻燃减振橡胶及其制备方法。

背景技术

汽车、火车、轮船以及飞机通常需要安装橡胶减振产品用于改善车辆运行的平稳性，降低车辆运行时的噪音污染，从而改善乘客的舒适性。橡胶减振产品所用的生胶种类繁多，用量比较大的有天然橡胶(NR)、顺丁橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、异戊橡胶(IR)等，这些胶料均具有良好的减振降噪功能，但在实际使用过程中均存在蠕变增大的现象。蠕变特性是橡胶减振产品的一个重要性能参数，蠕变的大小直接关系到橡胶减振产品的尺寸稳定性和使用寿命，若蠕变量过大将直接影响汽车、火车等车辆的运行安全性，因此需对胶料进行优化，从而改善胶料的抗蠕变性能，保证胶料及产品的实际使用寿命。

此外，随着铁路行业对列车烟火性能的要求越来越严格，特别是欧盟EN 45545-2标准的颁布，开发出满足该阻燃要求的橡胶材料越来越紧迫，若使胶料满足阻燃要求，必须大量添加不同种类的阻燃剂，而阻燃剂的大量添加势必会导致胶料及产品性能的下降，因此需对阻燃剂进行改性并进行合理的复配使用，在保证阻燃性能合格的前提下，尽可能减少阻燃剂对胶料性能的不利影响。

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，提供一种低蠕变阻燃减振橡胶及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种低蠕变阻燃减振橡胶，包括按重量份计的下述组分：生胶100份、改性短切纤维2-10份、补强填充剂20-60份和复合阻燃剂35-75份；所述生胶包括生胶A和生胶B，生胶A包括天然橡胶、顺丁橡胶或丁苯橡胶中的一种及以上，生胶B包括脱蛋白天然橡胶和/或天甲橡胶；所述改性短切纤维是由偶联剂改性的短切纤维，所述偶联剂的一端与短切纤维表面的羟基通过改性连接，偶联剂的另一端能够通过氢键与橡胶分子链结合。

进一步的，所述偶联剂具有烷氧基端和氨基端，烷氧基通过水解生成羟基与短切纤维表面的羟基脱水缩合连接。

进一步的，所述偶联剂为KH550。

进一步的，所述生胶A和生胶B的质量比为7:3-19:1。

进一步的，所述短切纤维包括碳纳米管、碳纤维、玻璃纤维或玄武岩纤维中的一种或多种，短切纤维与生胶B的质量比为1:7-1:4。

进一步的，所述补强填充剂包括炭黑、白炭黑、强威粉、高岭土、碳酸钙或陶土中的一种或多种。

进一步的，所述复合阻燃剂包括改性八氯丙基倍半硅氧烷，其由半胱胺酸与八氯丙基倍半硅氧烷发生亲核取代制得。

进一步的，所述亲核取代在缚酸剂和催化剂存在的条件下进行，催化剂为碘盐。

进一步的，所述复合阻燃剂还包括石墨烯、氢氧化铝、硼酸锌、羟基锡酸锌、三聚氰胺氰尿酸盐或聚磷酸铵中的一种或多种。

所述低蠕变阻燃减振橡胶的制备方法，包括下述的步骤：

首先将脱蛋白天然橡胶和/或天甲橡胶以及改性短切纤维混炼，制得短纤维母炼胶；