[发明专利]具有良好阻尼性能的导电橡胶复合材料及其制备方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种含有机/无机多孔介质的橡胶基复合材料及其制备方法，具体涉及一种轻型具有高阻尼的导电橡胶复合材料，属于复合材料技术领域。

二、背景技术

现有的橡胶具有好的阻尼性，但是还不能满足一些特殊要求，如良好的导电性，于是人们提出了一些高阻尼橡胶。

01128608.2号专利申请提出一种宽温宽频聚丙烯酸酯/聚硅氧烷复合阻尼橡胶的制备方法，它采用聚硅氧烷与聚丙烯酸酯共混硫化，拓宽聚丙烯酸酯的低温阻尼区，再以共混橡胶为母体与聚(甲基)丙烯酸酯序列互贯，拓宽复合橡胶的高温阻尼区，制得聚硅氧烷/聚丙烯酸酯阻尼功能区的高度和宽度可控制的宽温宽频复合阻尼橡胶，其tgδ_max为1.2～0.35，有效阻尼功能区的宽度可达250℃左右，低温起始转变温度达-80℃，可广泛应用于减震降噪等工程方面。

200710063460.9号专利申请提出一种交联型橡胶基阻尼材料及其制备方法，在所选橡胶材料中添加酚类有机小分子为阻尼功能添加剂和适当的有机相容剂，使得到的橡胶基阻尼材料在具有较好的力学性能的同时大幅度改善材料的阻尼性能。材料的损耗因子(η)更高，可在较宽的频率范围内表现出高水平的阻尼性能。这种复合阻尼橡胶仅以几种高分子物质复合，阻尼作用有限。因此有人在橡胶中添加了多种其它物质，以改善阻尼性能。

如97180483.4号专利申请提供一种具有低弹性模量、良好阻尼性能和断裂特性等的高阻尼橡胶组合物，该组合物含有一种石油树脂(15～60重量份)以及共计60～90重量份的细粒炭黑与二氧化硅，三种组分共混在含有天然橡胶和/或异戊二烯橡胶(至少50重量份)的橡胶(100重量份)中，细粒炭黑与二氧化硅的重量份数之比为95/5～75/25。该专利添加了非高分子材料的细粒炭黑与二氧化硅。

再如02120881.6号专利申请提出一种减振橡胶材料，其按千克重量、组成为：丁基橡胶3-20，萜烯树脂0.08-4，白炭黑0.42-2.5，喷雾炭黑0.5-5，高耐磨炭黑0.5-7，聚异丁烯6.5-25，二辛酯0.5-1.8，防老剂0.1-0.4，轻或重晶石粉或铅粉或铁粉1.8-50，陶土或重晶石粉或铅粉或铁粉0.2-10。该专利添加了非高分子材料重晶石粉或铅粉或铁粉，有好的阻尼性。但铅粉、铁粉和细粒炭黑均为实体材料，界面少，导电作用也十分有限。

200410074318.0号专利申请提出一种高导电橡胶，该高导电橡胶的成分及其配料重量比为：双组份硅胶100重量份，导电材料200～600重量份；双组份硅胶为含有铂化物催化剂和硅烷化合物交联剂的硅胶，该导电材料为镀银玻璃粉200～350重量份，或镀银镍粉300～500重量份，或镀银铜粉350～600重量份，或镀银铝粉250～450重量份，或银粉250～450重量份。该专利申请的特点是导电性好，但需要大量的贵金属银。

三、发明内容

解决问题：

本发明针对现有技术存在的缺陷，提供一种具有良好阻尼性的导电橡胶复合材料，该材料导电性能好，可减轻橡胶制品的重量。

本发明的另一目的是提供上述导电橡胶的制备方法，该方法工艺设计合理，制备简便，适于工业化生产。

技术方案：

一种具有良好阻尼性能的导电橡胶复合材料，其特征是：该复合材料的橡胶基体中均匀分布着聚苯胺/珍珠岩复合颗粒，复合颗粒为孔隙和表面具有聚苯胺的珍珠岩颗粒，复合颗粒的尺寸为1～5mm，复合颗粒占复合材料的体积百分比为25～50％。

所述的橡胶基体为丁苯橡胶基体或丁基橡胶基体。

一种导电橡胶复合材料的制备方法，其特征是：制备过程如下

a、将聚苯胺粉末混入羟基丙烯酸树脂中，聚苯胺粉末占羟基丙烯酸树脂质量的55％～65％，加入占羟基丙烯酸树脂质量1.5～2.5％混合稀释剂，稀释剂中乙酸丁酯与二甲苯体积比为2∶8～3∶7，快速搅拌20～30min后即得到分散均匀的聚苯胺-丙烯酸涂料；

b、将天然的多孔珍珠岩破碎至尺寸为1～5mm的颗粒，水洗干燥后浸入聚苯胺-丙烯酸涂料中保持1～3min后捞出，在110～130℃干燥得到珍珠岩复合颗粒；

C、在120～130℃条件下对橡胶进行塑炼4～6min，然后加入珍珠岩复合颗粒，珍珠岩复合颗粒与橡胶的体积比为2.5∶7.5～5∶5，混炼8～12min后，在珍珠岩复合颗粒与橡胶形成的复合体中加入占橡胶质量1.5～2.5％的硫磺，在30～35℃条件下混炼8～12min，接着在145～155℃硫化得到导电橡胶复合材料。

所述橡胶为丁苯橡胶或丁基橡胶。

本发明的有益效果：