[发明专利]一种宽温域高阻尼卤化丁基橡胶材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种宽温域高阻尼卤化丁基橡胶材料及其制备方法，该橡胶材料主要由按重量份计的下述组分组成：生胶100份；阻尼剂10～50份；氧化锌3～10份；硬脂酸1～3份；氧化镁0.1～1.5份；补强填充剂15～80份；増塑剂1～10份；硫化剂1～5份；促进剂2～4份；所述生胶为氯化丁基橡胶和/或溴化丁基橡胶；所述阻尼剂为萜烯树脂、酚醛改性萜烯树脂、苯酚改性萜烯树脂和芳烃改性萜烯树脂中的一种或两种以上。本发明不仅可以显著改善胶料常温及高温下的阻尼性能并拓宽有效阻尼温域，阻尼峰峰值可达到1.5以上，tanδ≥0.4的有效阻尼温域可覆盖‑50℃‑70℃之间。在改善阻尼性能的同时，可显著提高胶料与金属的粘接性能，使得粘接强度提高60％以上。

技术领域

本发明涉及一种用于轨道交通领域的橡胶弹性元件胶料及其制备方法，特别是涉及一种宽温域高阻尼卤化丁基橡胶材料的配方及其制备方法，属于阻尼材料技术领域。

背景技术

随着科技与社会的发展，各行各业对阻尼材料的性能要求越来越高，需求量也越来越大，研究和开发综合性能优异的高阻尼材料已经成为国内外专家学者的关注热点。橡胶材料作为一种粘弹性材料，可吸收振动的能量，将吸收的机械能转化为热能消耗掉，从而起到减振降噪的作用，目前在轨道交通、建筑、机械、汽车等领域已经得到了广泛应用。

卤化丁基橡胶是在丁基橡胶的基础上进行卤化反应制备而成，分子链上分布着密集的侧甲基，限制了橡胶分子链的运动，使其玻璃化转变温度较低，一般为-70℃左右，从而导致阻尼峰峰值在低温且有效阻尼温域较窄，tanδ≥0.4的有效阻尼温域为-52℃～15℃之间，无法满足胶料在室温及其更高温度范围内的高阻尼性能要求。为了提高卤化丁基橡胶在常温及高温下的阻尼性能并同时拓宽有效阻尼温域，通常采用以下几种方法：①在橡胶基体中添加受阻酚和/或受阻胺类极性小分子；②对卤化丁基橡胶进行改性处理；③将卤化丁基橡胶与玻璃化转变温度较高的胶种进行共混。但是，目前的这些方法均存在一些不足之处，即有效阻尼温域较窄、胶料物理性能变差、制备工艺比较复杂、阻尼峰峰值及有效阻尼温域无法有效控制。此外，卤化丁基橡胶是一种分子链饱和橡胶，粘和性较差，使其与金属材料的粘接性能较差，上述方法在改善胶料阻尼性能的同时，无法同时改善胶料与金属的粘接性能。

在ZL201610281900.7“一种高阻尼氯化丁基阻尼橡胶及其制备方法”中利用辛基三嗪酮与氯化丁基橡胶间形成氢键作用来改善橡胶的阻尼性能，但该方法制备的胶料力学性能较差，无法满足橡胶弹性元件对胶料力学性能的要求，且无法同时解决胶料与金属的粘接问题。

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卤化丁基橡胶材料的配方及其制备方法，在改善阻尼性能的同时，提高胶料与金属的粘接性能。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种宽温域高阻尼卤化丁基橡胶材料，主要由按重量份计的下述组分组成：生胶100份；阻尼剂10～50份；氧化锌3～10份；硬脂酸1～3份；氧化镁0.1～1.5份；补强填充剂15～80份；増塑剂1～10份；硫化剂1～5份；促进剂2～4份；所述生胶为氯化丁基橡胶和/或溴化丁基橡胶；所述阻尼剂为萜烯树脂、酚醛改性萜烯树脂、苯酚改性萜烯树脂和芳烃改性萜烯树脂中的一种或两种以上。

进一步的，所述阻尼剂软化点在80℃～110℃之间。

进一步的，所述阻尼剂为15～45份。

进一步的，所述补强填充剂包括炭黑、白炭黑、片状云母粉、高岭土、陶土、蒙脱土和强威粉中的一种或两种以上。

进一步的，所述増塑剂包括古马隆、DOS、石蜡油和环烷油中的一种或两种以上。

本发明还提供一种所述的宽温域高阻尼卤化丁基橡胶材料的制备方法，，包括下述步骤：