[发明专利]一种丁基橡胶系高性能材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料领域，具体为丁基橡胶系高性能材料，特别是以丁基橡胶为基体，以阻尼赋予剂和胶黏赋予剂为添加剂的高性能材料。

背景技术

高聚物阻尼材料是基于高聚物的粘弹性，即在玻璃化转变区域内，由分子链运动产生的内摩擦，将外场作用的机械能或声能部分地转变为热能散逸，而具有减震降噪作用的功能材料。由于具有优异的阻尼效果，被广泛应用于宇航事业、交通运输、机械设备、建筑工程及日常生活等领域。

一般均聚物的玻璃化转变的温度范围比较窄，产生有效阻尼的温度范围大致为玻璃化温度附近的±10~15℃，材料的使用温度范围有限。橡胶类材料的玻璃化转变区大多发生在室温以下，不能很好的满足实际使用的需要。因此，研制使用温度范围较宽且可控的阻尼材料成为本领域迫切需要解决的技术问题。

发明内容

本发明目的在于，提供一种具有宽使用温度范围的阻尼材料，同时具有压敏胶性能的丁基橡胶系高性能材料。

本发明所说的丁基橡胶系高性能材料包括以下重量比的组分：

丁基橡胶：100份

阻尼赋予剂：0-250份

胶黏赋予剂：0-100份

所述的阻尼赋予剂为石油树脂、酚醛树脂、松香树脂或氢化松香树脂中的一种或两种以上。

优选的，丁基橡胶系高性能材料包括以下重量比的原料：丁基橡胶100份，阻尼赋予剂100～200份，胶黏赋予剂0～100份。

所述的胶黏赋予剂为聚丁烯，数均分子量为200～4000000。优选的，聚丁烯数均分子量为2000～3000。

制备方法为，将原料经共混、压片制得：按配比取原料在25～100℃下混炼10～30分钟。优选的，用双辊开炼机、橡胶密炼机、Haake流变仪制备混炼胶，转速为10～100r/min，温度为25～100℃，时间为10～30min。混炼好后，在平板硫化机上压片，制备片状材料试样（2mm厚）。

本发明所采用的阻尼赋予剂可以显著改善丁基橡胶的阻尼性能，同时胶黏赋予剂使材料具有高的剥离强度和剪切强度。

本发明是在高分子量化合物中添加极性有机低分子量化合物，形成一种均匀分散的分子复合体，利用高分子与低分子的相互作用呈现出高阻尼特性，同时拓宽阻尼材料的使用温度范围且使阻尼材料具有压敏胶性能。

本发明所获得的丁基橡胶系高性能材料，是一种使用温度范围较宽的阻尼材料；力学性能好，且耐热耐水耐潮湿，在温度较高和潮湿环境下，仍然可以保持较好剥离强度和剪切强度好等力学性能。

附图说明

图1是实施例1产品动态力学测试分析图谱。

图2是实施例2产品动态力学测试分析图谱。

图3是实施例3产品动态力学测试分析图谱。

图4是实施例4产品动态力学测试分析图谱。

图5是实施例5产品动态力学测试分析图谱。

图6是实施例6产品动态力学测试分析图谱。

具体实施方式

本发明内容通过以下的实施例和附图作进一步阐述，但并不限制本发明的范围。

采用动态力学分析仪（DMA）对阻尼材料进行动态力学测试分析。测试条件：频率11Hz，温度-60～120℃，升温速率3℃/min，采用拉伸夹具。

采用万能试验拉伸机对材料进行180°剥离强度和剪切强度测试。180°剥离强度按照GB/T2792-1998测试，剪切强度按照GB/T7124-2008测试。

与动态力学分析仪DMA有关参数的物理意义如下：

Tanδ=E''/E’

Tanδ-----损耗因子

E''-----损耗模量

E’-----储存模量

实施例1

100克丁基橡胶加入到双辊开炼机中，包辊后加入150克石油树脂（软化温度80～100℃），30℃、60rpm转速下混炼25分钟，出片后，采用平板硫化机制备2mm厚片状材料试样。采用动态力学分析仪（DMA）对其进行动态力学测试，测试结果见图1。由图1可以看出，该材料的阻尼因子峰值为2.33，峰值位于27.8℃。

实施例2

100克丁基橡胶加入到双辊开炼机中，包辊后加入150克石油树脂（软化温度80～100℃），50℃、20rpm转速下混炼15分钟，出片后，采用平板硫化机制备2mm厚片状材料试样。采用动态力学分析仪（DMA）对其进行动态力学测试，测试结果见图2。由图2可以看出，该材料的阻尼因子峰值为1.41，峰值位于16.8℃。

实施例3