[发明专利]ACM基纤维素晶须阻尼材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种丙烯酸酯橡胶基纤维素晶须阻尼材料及其制备方法，通过调节酸的用量、温度及时间，制备一定尺寸和结晶度的纤维素晶须。利用机械共混法将ACM与受阻酚小分子、硫化剂等各种配合剂混合，然后利用溶液共混法与纤维素晶须混合硫化得到本发明的含纤维素晶须的宽温域、较高力学强度的ACM阻尼橡胶。本发明通过在ACM中加入大长径比、表面带有大量羟基的纤维素晶须，使得纤维素晶须、受阻酚小分子以及ACM之间形成强烈的氢键，大大提高了ACM基纤维素晶须阻尼材料的有效阻尼温域（tanδ≥0.3），同时力学性能也得到极大的改善。

技术领域

本发明属于阻尼材料制备的技术领域，具体地，涉及一种宽温域、较高力学强度丙烯酸酯橡胶（ACM）基纤维素晶须阻尼材料及其制备方法。

背景技术

随着当代工业技术的发展，各个领域逐渐实现了生产的机械化和自动化。虽然这给我们的生产和生活带来了极大的便利，但是其伴随的振动和噪声也给我们的身体健康和心理健康带来了极大的隐患，同时振动也会严重影响影响机械设备的使用寿命，提高设备的维护成本。所以，减震降噪成为了目前急需解决的问题。使用阻尼材料是解决该问题的主要手段之一。粘弹性阻尼材料作为一种能把振动能和声能大量转变为热能耗散掉的材料，是一种优良的减震阻尼材料。

目前，在粘弹性阻尼材料研究领域，主要存在以下几个问题：（1）粘弹性阻尼材料良好的阻尼性能主要在玻璃化转变温度附近，但是较低的玻璃化转变温度（大部分在零下摄氏度）对于实际工况而言，应用价值不高；（2）粘弹性阻尼材料往往不能兼顾高的阻尼性能（损耗因子tanδ≥0.3）以及宽的有效阻尼温域（tanδ≥0.3的温度范围）两个条件。（3）粘弹性阻尼材料不能兼顾高阻尼性能和高力学性能，在制备阻尼材料过程中，往往会加入大量的小分子阻尼剂，不可避免地恶化材料的力学性能，无法达到实际应用需求。因此，如何同时解决上述问题，是制备阻尼橡胶的研究热点之一。

发明内容

本发明涉及宽温域、高力学强度的丙烯酸酯橡胶基纤维素晶须阻尼材料及其制备方法，旨在提供一种高阻尼宽温域、具有较高力学性能的阻尼材料。

实现本发明的技术解决方案如下：

所述的宽温域、较高力学强度的丙烯酸酯橡胶基纤维素晶须阻尼材料，以质量份计，包括丙烯酸酯橡胶橡胶100份，受阻酚小分子20～60份，纤维素晶须3～20份，硬脂酸1～3份，硫化促进剂1～6份，防老剂2～5份，加工助剂2～4份，硫化剂1～4份。

所述的受阻酚小分子为AO-60和AO-80中的任意一种或两种。

所述的纤维素晶须的长径比为70～100，结晶度为92%～95%。

所述的硫化促进剂为1,3-二苯胍（D）和1,3-二-邻-甲苯基胍（DOTG）中的任意一种或两种。

所述的防老剂为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺（4010NA）和2, 2, 4-三甲基-1, 2-二氢化喹啉聚合体（RD）中的任意一种或两种。

所述的加工助剂为RL210、WS280和WB222中的任意一种或几种。

所述的硫化剂为硫黄。

上述宽温域、较高力学强度的丙烯酸酯橡胶基纤维素晶须阻尼材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将纤维素置于0.2M的NaOH溶液中80±5℃加热100~120h，接着过滤洗涤，直到pH为中性，得到纯化的纤维素；然后将纯化的纤维素绞碎，加入浓度50%～60wt%的硫酸，50℃～70℃下搅拌48h～72h，水解得到纤维素晶须浆液；最后将纤维素晶须浆液在12000rpm下离心洗涤，直至pH为中性，即得到纤维素晶须水溶液；

步骤2，将步骤1得到的纤维素晶须冷冻干燥，然后用乙醇超声溶解，得到纤维素晶须在乙醇中的分散体；