一種耐老化減震橡膠材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及橡膠技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐老化減震橡膠材料。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，震動和噪音已經(jīng)成為各個領(lǐng)域的嚴(yán)重問題，它會降低操作精度，影響產(chǎn)品質(zhì)量，縮短產(chǎn)品壽命，使得高精儀器不能正常工作，危及安全性，使設(shè)備或構(gòu)建物早期破壞，污染環(huán)境及影響人身健康，因此，研究和掌握震動控制與噪音控制技術(shù)已是各國工業(yè)發(fā)展面臨的重大課題。
[0003]應(yīng)用最廣泛、最有效的方法是使用各種減震制品，尤其是橡膠減震制品，它能有效地隔離震動和激發(fā)源，還可以緩和震動體的震動，因此被廣泛應(yīng)用于各種機(jī)動車輛、飛機(jī)、船艦中。
[0004]減震橡膠要求減震性、耐熱性和耐疲勞性好，目前市場上的減震橡膠制品的減震性能都不夠理想，而且機(jī)械性能和耐疲勞性不佳，容易過早老化，導(dǎo)致減震橡膠失效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種耐老化減震橡膠材料，本發(fā)明減震性能好、耐疲勞性好、機(jī)械性能高。
[0006]本發(fā)明提出的一種耐老化減震橡膠材料，其原料按重量份包括:丁苯橡膠40-60份，順丁橡膠30-50份，三元乙丙橡膠10-20份，復(fù)合填料55-65份，3-氨基丙基三乙氧基硅烷
0.5-0.7份，三聚氰胺磷酸鹽20-30份，可膨脹石墨10-15份，乙酰檸檬酸三辛酯10-20份，乙酰檸檬酸三丁酯10-20份，過氧化二異丙苯0.4-0.6份，硬脂酸0.2-0.3份，氧化鋅0.1-0.2份，促進(jìn)劑CZ 0.1-0.3份，稀土穩(wěn)定劑1-3份，Ca/Zn復(fù)合穩(wěn)定劑1-3份，防老劑264 0.2-0.4份，抗疲勞劑PL-600 0.1-0.3份，硅酮粉2-4份；
[0007]其中，復(fù)合填料的原料包括:改性納米白炭黑、四[3-(3,5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸]季戊醇酯；
[0008]在改性納米白炭黑的制備過程中，取N，N_二甲基甲酰胺，通入氮氣，升溫，加入乙烯基三乙氧基硅烷、丙烯酸丁酯、丙烯腈、引發(fā)劑、十二烷基硫醇的N，N_二甲基甲酰胺溶液混勻，保溫攪拌，升溫，繼續(xù)保溫攪拌，提純得到中間物料;將納米白炭黑加入丙酮中，通入氮氣，加入中間物料，然后升溫，回流，提純，粉碎得到改性納米白炭黑。
[0009]優(yōu)選地，其原料按重量份包括:丁苯橡膠45-55份，順丁橡膠35-45份，三元乙丙橡膠12-18份，復(fù)合填料57-63份，3-氨基丙基三乙氧基硅烷0.55-0.65份，三聚氰胺磷酸鹽23-27份，可膨脹石墨11-13份，乙酰檸檬酸三辛酯12-18份，乙酰檸檬酸三丁酯12-18份，過氧化二異丙苯0.45-0.55份，硬脂酸0.23-0.27份，氧化鋅0.12-0.18份，促進(jìn)劑CZ 0.15-0.25份，稀土穩(wěn)定劑1.5-2.5份，Ca/Zn復(fù)合穩(wěn)定劑1.5-2.5份，防老劑264 0.25-0.35份，抗疲勞劑PL-600 0.15-0.25份，硅酮粉2.5-3.5份。
[0010]優(yōu)選地，復(fù)合填料的原料按重量份包括:改性納米白炭黑2-6份，四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸]季戊醇酯53-59份。
[0011]優(yōu)選地，在改性納米白炭黑的制備過程中，取N，N-二甲基甲酰胺，通入氮氣，升溫至55-65°C，加入乙烯基三乙氧基硅烷、丙烯酸丁酯、丙烯腈、引發(fā)劑、十二烷基硫醇的N，N-二甲基甲酰胺溶液混勻，以100-200r/min的速度保溫攪拌1.5-2.5h，升溫至75_85°C，繼續(xù)保溫攪拌2-3h，一次真空干燥，加丙酮溶解，二次真空干燥，加丙酮溶解，三次真空干燥得到中間物料;將納米白炭黑加入丙酮中，通入氮氣，以200-400r/min的速度攪拌，在攪拌過程中加入中間物料，然后升溫至70-80°C，回流3-4h，過濾，取濾餅真空干燥，粉碎得到改性納米白炭黑。
[0012]優(yōu)選地，在改性納米白炭黑的制備過程中，引發(fā)劑為過氧化苯甲酰、過氧化環(huán)己酮、偶氮二異丁腈中的一種。
[0013]優(yōu)選地，在改性納米白炭黑的制備過程中，改性納米白炭黑為100-150目。
[0014]優(yōu)選地，在改性納米白炭黑的制備過程中，乙烯基三乙氧基硅烷、丙烯酸丁酯、丙烯腈、引發(fā)劑、十二烷基硫醇的重量比為70-90:6-13:8-12:0.04-0.06:0.02-0.04。
[0015]優(yōu)選地，在改性納米白炭黑的制備過程中，中間物料和納米白炭黑的重量比為9-11:80-100。
[0016]上述在改性納米白炭黑的制備過程中，N，N_二甲基甲酰胺和丙酮作為溶劑使用，不規(guī)定其用量，根據(jù)具體操作確定其用量。
[0017]本發(fā)明的制備方法如下:取丁苯橡膠、順丁橡膠、三元乙丙橡膠，升溫至120°C，密煉8min，加入復(fù)合填料，繼續(xù)密煉6min，加入3-氨基丙基三乙氧基娃燒、三聚氰胺磷酸鹽、可膨脹石墨、乙酰檸檬酸三辛酯、乙酰檸檬酸三丁酯、稀土穩(wěn)定劑、Ca/Zn復(fù)合穩(wěn)定劑、防老劑264、抗疲勞劑PL-600、硅酮粉，升溫至160°C，密煉20min，加入過氧化二異丙苯、硬脂酸、氧化鋅、促進(jìn)劑CZ混勾，升溫至180°C，硫化6min得到耐老化減震橡膠材料。
[0018]本發(fā)明選用乙烯基三乙氧基硅烷、丙烯酸丁酯、丙烯腈進(jìn)行聚合得到中間物料，在中間物料中含有-Si (0 CH2CH3)3、氰基，首先，中間物料中的-Si (0 CH2CH3)3可以和納米白炭黑表面的羥基發(fā)生化學(xué)鍵合得到改性納米白炭黑，避免了納米白炭黑的團(tuán)聚，改善了納米白炭黑在橡膠中分散性;其次，中間物料中含有丙烯酸丁酯、丙烯腈，使中間物料的極性與丁苯橡膠、順丁橡膠、三元乙丙橡膠的極性相近，相容性好，從而大大增加了改性納米白炭黑的與橡膠的相容性;再者，中間物料中的大分子鏈可與橡膠中側(cè)鏈相互擴(kuò)散、纏結(jié)，進(jìn)一步促進(jìn)改性納米白炭黑在橡膠中均勻分散;上述三種作用相互配合，使改性納米白炭黑在橡膠中均勻分散，大大促進(jìn)了本發(fā)明的應(yīng)力分散，大大提高了本發(fā)明的界面強度，進(jìn)而大大提高了本發(fā)明的機(jī)械性能和減震性能；四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸]季戊醇酯與橡膠的相容性好，能夠及時捕獲橡膠鏈增長階段產(chǎn)生的自由基，并將其轉(zhuǎn)化為活性低、不足以破壞橡膠主鏈分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定產(chǎn)物，避免橡膠的老化，大大增加本發(fā)明的耐疲勞性；四[3-(3,5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸]季戊醇酯與改性納米白炭黑相互配合，大大增加了本發(fā)明的機(jī)械性能、減震性能和耐疲勞性能；3-氨基丙基三乙氧基硅烷可以促進(jìn)各物質(zhì)相互混合;三聚氰胺磷酸鹽、可膨脹石墨為阻燃劑；乙酰檸檬酸三辛酯、乙酰檸檬酸三丁酯為增塑劑，可以進(jìn)一步增加本發(fā)明抗沖擊等機(jī)械性能；稀土穩(wěn)定劑、Ca / Zn復(fù)合穩(wěn)定劑、防老劑264、抗疲勞劑PL-600和四[3-(3，5_ 二叔丁基-4-羥苯基)丙酸]季戊醇酯相互配合可以進(jìn)一步增加本發(fā)明的耐老化、耐疲勞性能;硅酮粉可以增加本發(fā)明的加工流變性，提高本發(fā)明的表面光潔度;過氧化二異丙苯、硬脂酸、氧化鋅、促進(jìn)劑CZ相互配合，促進(jìn)橡膠之間、橡膠與改性納米白炭黑之間形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，使得應(yīng)力均勻分散，進(jìn)一步增加本發(fā)明的機(jī)械性能和減震性能;上述各物質(zhì)相互配合，大大提高本發(fā)明的機(jī)械性能、減震性能和耐疲勞性能。
【具體實施方式】
[0019]下面，通過具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0020]實施例1
[0021 ] 一種耐老化減震橡膠材料，其原料按重量份包括:丁苯橡膠40份，順丁橡膠50份，三元乙丙橡膠10份，改性納米白炭黑6份，四[3-(3，5_二叔丁基-4-羥苯基)丙酸]季戊醇酯59份，3-氨基丙基三乙氧基硅烷0.5份，三聚氰胺磷酸鹽30份，可膨脹石墨10份，乙酰檸檬酸三辛酯20份，乙酰檸檬酸三丁酯10份，過氧化二異丙苯0.6份，硬脂酸0.2份，氧化鋅0.2份，促進(jìn)劑CZ 0.1份，稀土穩(wěn)定劑3份，Ca/Zn復(fù)合穩(wěn)定劑1份，防老劑2640.4份，抗疲勞劑PL-6000.1份，硅酮粉4份；
[0022]其中，在改性納米白炭黑的制備過程中，取N，N_二甲基甲酰胺，通入氮氣，升溫至55°C，加入乙烯基三乙氧基硅烷、丙烯酸丁酯、丙烯腈、過氧化苯甲酰、十二烷基硫醇的N，N-二甲基甲酰胺溶液混勻，以200r/min的速度保溫攪拌1.5h，升溫至85°C，繼續(xù)保溫攪拌2h，一次真空干燥，加丙酮溶解，二次真空干燥，加丙酮溶解，三次真空干燥得到中間物料，其中，乙烯基三乙氧基硅烷、丙烯酸丁酯、丙烯腈、過氧化苯甲酰、十二烷基硫醇的重量比為90:6:12:0.04:0.04；將納米白炭黑加入丙酮中，通入氮氣，以200r/min的速度攪拌，在攪拌過程中加入中間物料，然后升溫至80°C，回流3h，過濾，取濾餅真空干燥，粉碎至150目得到改性納米白炭黑，其中，中間物料和納米白炭黑的重量比為9:100。
[0023]實施例2
[0024]一種耐老化減震橡膠材料，其原料按重量份包括:丁苯橡膠60份，順丁橡膠30份，三元乙丙橡膠20份，改性納米白炭黑2份，四[3-(3，5_二叔丁基-4-羥苯基)丙酸]季戊醇酯53份，3-氨基丙基三乙氧基硅烷0.7份，三聚氰胺磷酸鹽20份，可膨脹石墨15份，乙酰檸檬酸三辛酯10份，乙酰檸檬酸三丁酯20份，過氧化二異丙苯0.4份，硬脂酸0.3份，氧化鋅0.1份，促進(jìn)劑CZ 0.3份，稀土穩(wěn)定劑1份，Ca/Zn復(fù)合穩(wěn)定劑3份，防老劑2640.2份，抗疲勞劑PL-6000.3份，硅酮粉2份；
[0025]其中，在改性納米白炭黑的制備過程中，取N，N_二甲基甲酰胺，通入氮氣，升溫至65°C，加入乙烯基三乙氧基硅烷、丙烯酸丁酯、丙烯腈、過氧化環(huán)己酮、十二烷基硫醇的N，N-二甲基甲酰胺溶液混勻，以lOOr/min的速度保溫攪拌2.5h，升溫至75°C，繼續(xù)保溫攪拌3h，一次真空干燥，加丙酮溶解，二次真空干燥，加丙酮溶解，三次真空干燥得到中間物料，其中，乙烯基三乙氧基硅烷、丙烯酸丁酯、丙烯腈、過氧化環(huán)己酮、十二烷基硫醇的重量比為70:13:8:0.06:0.02；將