[发明专利]一种宽温域高阻尼弹性体材料及制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种宽温域高阻尼弹性体材料，主要由以下原料制备而成：苯乙烯类弹性体、丁基橡胶、聚烯烃弹性体、稀释剂、无机填料、阻燃剂和助剂，其中，所述苯乙烯类弹性体中至少有一种含有乙烯支化侧基的苯乙烯类弹性体；其中，含有乙烯支化侧基的苯乙烯类弹性体占苯乙烯弹性体用量的40％～100％。本发明还公开了一种阻尼板的制备方法，称量并配制好物料，投入密炼机密炼中进行密炼，压延成片材，冷却、裁剪，得到宽温域高阻尼板。该弹性体材料或该制备方法制备获得的阻尼板可应用在轨道交通、汽车、航空航天、建筑领域的减振降噪中。本发明的阻尼弹性体材料温域范围宽，在‑40℃～40℃之间均能保持较高的阻尼损耗特性。

技术领域

本发明属于高分子阻尼材料，尤其涉及一种宽温域高阻尼弹性体材料及制备方法和应用。

背景技术

阻尼材料是指能够将机械振动能量转变为热能而耗散的材料，主要用于衰减振动和控制噪声传播，因此广泛应用于建筑、汽车、航空航天、轨道交通、石油化工、电力电气等领域。在轨道交通领域，随着人们对舒适性、安全性和环保型的要求越来越高，对阻尼材料的性能要求也日益严苛，要求其阻尼性能好、阻尼温域宽、并且阻燃环保、稳定耐用。

早期的汽车是采用沥青制作的阻尼片，然而沥青阻尼片会持续散发气味，污染车内空气，危害人体健康。近年来，开发出了更多的高分子树脂基阻尼材料，例如丁基橡胶阻尼片或PVC阻尼片。丁基类橡胶是一种较高饱和度、分子排列紧密的线性高分子粘弹性材料，具有防水佳、密封性好、抗氧化、耐候、抗化学老化性。由于其长链大分子结构中大部分侧链为甲基，具有较大的弹性滞后、耗能作用和很好的阻尼作用，因此被广泛应用于减震降噪制品中，通过复配可以制得较宽温域阻尼材料，但是普通的橡胶基阻尼材料的阻尼损耗因子普遍不够高，难以制得高阻尼材料。部分橡胶基阻尼材料中加入特殊阻尼改性剂可以进一步提高阻尼损耗因子，但是也会大幅提高材料的成本。橡胶基阻尼材料可以不经硫化，也可以是硫化的，未经硫化的橡胶基阻尼材料力学强度太低，耐温性不好，而硫化的橡胶基阻尼材料力学强度提升，但是增加了硫化工艺，不适合制备大型阻尼板材/片材，硫化后也会损失部分高阻尼特性。例如申请号为202010240236.8的专利公开了一种车辆减震降噪补强阻尼胶片及其制备方法，通过在丁基橡胶中添加分散剂改性的纳米石墨烯，增加了阻尼片内部的作用力，提高阻尼片内部的作用力，提高了阻尼片的强度，改善阻尼片的断裂问题。该方法以丁基类橡胶为基体，通过平板硫化机加压成型，制备工艺复杂，生产效率不高，而且只能制备小尺寸产品，另外添加改性纳米石墨烯的方法，大大提高的材料成本。

PVC分子链中也含有较大的侧基，阻尼性能较好，但是软质的PVC基阻尼材料需要加入大量的增塑剂，增塑剂对环境和人体存在潜在的巨大危害。另外，PVC燃烧时产生大量氯化氢气体，烟密度很高且烟毒性大，这些因素导致PVC基阻尼材料的环境和燃烧友好性不好。如申请号为202010215730.9的专利公开了一种汽车用阻尼减震材料及其制备方法，该申请采用PVC和丁基橡胶作为树脂基体，并加入硫酸钡、阻燃剂和稳定剂等配制而成，通过添加PVC树脂，大大提高了产品的耐磨、抗老化性等。但是，PVC树脂的加入也损害了材料的环保和阻燃性能，特别是燃烧时的烟密度和烟毒性。

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，提供一种宽温域高阻尼弹性体材料及制备方法和应用。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种宽温域高阻尼弹性体材料，主要由以下重量份的原料制备而成：

苯乙烯类弹性体10～25份，所述苯乙烯类弹性体中至少有一种含有乙烯支化侧基的苯乙烯类弹性体；其中，含有乙烯支化侧基的苯乙烯类弹性体占苯乙烯弹性体用量的40％～100％；

丁基橡胶15～20份，

聚烯烃弹性体1～10份，

稀释剂1～10份，

无机填料20～100份，