專利名稱：：以聚降冰片烯橡膠為主體的耐高溫高阻尼性橡膠組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域中的橡膠制品行業(yè)，具體地說，涉及一種制造具有減振降噪功能的耐高溫的橡膠制品用的橡膠組合物。
背景技術(shù)：
：當(dāng)代社會人們普遍追求舒適安靜的生活，所以對具有減振降噪功能的材料及其制品有著特殊的需求。尤其當(dāng)汽車成為人們必不可少的交通工具之一時，對汽車的乘坐舒適性、駕駛安全性、行使高速性以及乘坐豪華性都提出了越來越高的要求。為解決汽車大量使用帶來的公害問題、安全問題和噪音問題，有關(guān)的科技工程技術(shù)人員已做了大量工作，其中的一個重要課題是要對高溫排氣管采取減振降噪措施。橡膠是一種具有高內(nèi)摩擦性能的材料，能夠有效地把造成震動和噪音的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能，因而是工程設(shè)計中最常用的阻尼減振材料，而且橡膠材料加工方便，可以通過擠出、模壓、注射等加工方法，制成各種形狀，滿足不同的使用條件。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>通用命名代號為PNR。這種橡膠的最大特征是十分柔軟，可以制得硬度范圍包涵海綿橡膠到各種固體橡膠的彈性體材料，鑒于它的高減震阻尼性，可以在汽車、鐵路、航海、建筑、體育用品等方面制作防震、減輕噪音的元部件，可望開發(fā)適應(yīng)全頻譜的隔震材料(參見于清溪主編《橡膠原材料手冊》，化學(xué)工業(yè)出版社，1996年，P308-310)。但是，聚降冰片烯橡膠的耐臭氧老化性能不佳，耐高溫性能也不夠理想。單用這種橡膠制造減振阻尼制品時，如果是要與某些機(jī)械設(shè)備配套，往往同時要求能具有一定的耐溫和耐久性能，因此，提高聚降冰片烯橡膠制品的耐臭氧老化性以及耐高溫性具有相當(dāng)?shù)默F(xiàn)實(shí)意義。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種在一般橡膠加工廠都能方便地制備的耐高溫性能獲得明顯改善的以聚降冰片烯橡膠為主體耐高溫橡膠組合物(這種組合物在一般橡膠加工廠中稱作為膠料)，這種組合物經(jīng)適當(dāng)手段成型硫化后可以加工成具有特定形狀和功能的耐高溫高阻尼性橡膠制品。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，所述的組合物以聚降冰片烯橡膠為主體，其特征是，該組合物以聚降冰片烯橡膠與硅橡膠的摻合共混為基礎(chǔ)，以三元乙丙橡膠與乙烯-丙烯酸甲酯共聚物的共混物為聚降冰片烯橡膠與硅橡膠摻合共混的增容劑。聚合物共混技術(shù)是目前常用于橡膠材料改性的技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)兩種或多種材料的取長補(bǔ)短，硅橡膠(MQ)是人們熟知耐高溫橡膠，其長期使用溫度可高達(dá)200250°C。但是，眾所周知，硅橡膠是一類具有如下結(jié)構(gòu)的以硅氧烷為主鏈的高分子彈性體<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>在上述結(jié)構(gòu)式中，單單具有x部分的是二甲基硅橡膠；包含x和z部分的為甲基乙烯基硅橡膠；再加上y部分的是苯基硅橡膠。不過，不論是哪一種硅橡膠，其分子鏈的骨架都是硅氧烷，與以碳一碳鏈為分子主鏈的聚降冰片烯橡膠在結(jié)構(gòu)上有很大的不同，故在熱力學(xué)上難以達(dá)到完全相容。對于這類高分子材料的摻合共混，必須能形成微觀不均相的多相體系，才能達(dá)到理想的共混效果。為此，本發(fā)明對適用于硅橡膠與聚降冰片烯橡膠摻合共混的增容劑、硫化體系、能通過補(bǔ)強(qiáng)填料來增進(jìn)兩種橡膠相互作用的偶聯(lián)劑以及摻合共混的混煉方法作了精心篩選?，F(xiàn)代對高分子材料摻合共混的研究證明，在兩種不怎么相容的高分子材料中摻入對這兩種高分子材料都具有一定程度相容性的第三種聚合物，可以增進(jìn)這兩種高分子材料的共混效果，人們把這類材料稱作為增容劑。經(jīng)過大量篩選研究，本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，三元乙丙橡膠與乙烯-丙烯酸甲酯共聚物的共混物，特別是當(dāng)它們以重量計為1:l相互共混后，可以作為聚降冰片烯橡膠與硅橡膠摻合共混的有效增容劑。誠如上述，本發(fā)明的目的是通過摻合硅橡膠來改善聚降冰片烯橡膠的耐熱和耐臭氧性能，試驗(yàn)證明，聚降冰片烯橡膠與硅橡膠摻合共混后得到的硫化膠的強(qiáng)伸性能隨硅橡膠含量的增加而下降，但老化后強(qiáng)伸性能的保持率隨硅橡膠含量的增加而提高。本發(fā)明考慮耐高溫高阻尼性橡膠組合物的綜合性能，設(shè)定聚降冰片烯橡膠與硅橡膠摻合共混比，以重量計宜為75-65/25-35。作為這兩種橡膠摻合共混的增容劑，即三元乙丙橡膠與乙烯-丙烯酸甲酯共聚物的重量計1:1共混物在本發(fā)明所述組合物中的用量，以聚降冰片烯橡膠與硅橡膠加和在一起為100重量份計，宜為1015重量份。兩種或兩種以上橡膠共混時，最終產(chǎn)物的性能在很大程度上取決于它們能否實(shí)現(xiàn)同步硫化，這與選用的硫化系統(tǒng)有著極大的關(guān)系。按照本發(fā)明，來用2，5-二甲基-2，5(叔丁基過氧)己烷行業(yè)內(nèi)把它簡稱為"雙-2，5"作為本發(fā)明組合物的硫化劑，這首先是因?yàn)橐?，5-二甲基-2，5(叔丁基過氧)己烷作為硫化劑時，兩種橡膠的交聯(lián)速率相近，有利于實(shí)現(xiàn)兩者硫化的同步，加之這種有機(jī)過氧化物通用易得，便于推廣應(yīng)用。制得的材料具有拉伸強(qiáng)度高、耐高溫、壓縮永久變形小等優(yōu)點(diǎn)。這時以聚降冰片烯橡膠和硅橡膠加和在一起為100重量份計，用量宜為1.22.0重量份。本發(fā)明組合物在混煉時，特別是在高溫混煉時，作為增容劑組分之一的三元乙丙橡膠黏度明顯下降，故高溫混煉時可增進(jìn)其與硅橡膠的相容作用，此外，偶聯(lián)劑的應(yīng)用，可能通過其與白炭黑等補(bǔ)強(qiáng)填料的相互作用進(jìn)而可增大硅橡膠與三元乙丙橡膠的相互作用，使增容效果進(jìn)一步提高。這兒所述的偶聯(lián)劑是乙烯基三乙酰氧基硅烷(商品名稱A-151)，在本組合物中的用量，以聚降冰片烯橡膠和硅橡膠加和在一起為100重量份計，宜為2.53.5重量份。本發(fā)明組合物的制備宜采用高溫混煉工藝，即除硫化劑外，該組合物的主要組分，包括聚te冰片烯橡膠、硅橡膠、增容劑、偶聯(lián)劑、填充劑、分散劑均投入13(TC高溫密煉機(jī)中摻合混和。卸料后，在常溫下，用開放式煉膠機(jī)摻加硫化劑。本發(fā)明所述的以聚降冰片烯橡膠為主體的耐高溫高阻尼性組合物與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有明顯的進(jìn)步，首先，它提高了聚降冰片烯橡膠的耐高溫等級，從而拓寬了聚降冰片烯橡膠的使用范圍，其次，本發(fā)明選用的增容劑、硫化劑和偶聯(lián)劑，都是一般化工市場上通用易得的助劑，因而來源不成問題，便于推廣應(yīng)用。曾用本發(fā)明組合物制造乘用車的排汽管用制振橡膠部件，其在這類高溫部位的減振降噪效果明顯，經(jīng)過用戶的實(shí)驗(yàn)室檢測和裝車?yán)锍淘囼?yàn)，反映良好。具體實(shí)施例方式下面擬通過實(shí)施例和比較例對本發(fā)明作進(jìn)一步的具體說明，但本發(fā)明決不局限于這些實(shí)施例。實(shí)施例13和比較例112實(shí)施例13和比較例112的組合物(膠料)配方均列于表1,各配合組分用量均以重量份計，其中，PNR為聚降冰片烯橡膠，QM為硅橡膠(本例均采用甲基乙烯基硅橡膠)；增容劑為三元乙丙橡膠與乙烯-丙烯酸甲酯共聚物的1:1(重量計)共混物；偶聯(lián)劑為乙烯基三乙酰氧基硅垸(A-151);過氧化物為2，5-二甲基-2,5-(叔丁基過氧)己烷[雙-2,5]，比較例11中的DCP為過氧化二異丙苯；分散劑為德國萊茵化學(xué)公司出品的AF-52。所有膠料除比較例12夕卜，均用13(TC密煉機(jī)混煉，并再在常溫下用開煉機(jī)加硫化劑(過氧化物)。比較例12采用密煉機(jī)常溫混煉工藝。比較例1和2是兩種橡膠的共混比不符合本發(fā)明；比較例35是偶聯(lián)劑用量不符合本發(fā)明；比較例68是增容劑用量不符合本發(fā)明；比較例911是過氧化物應(yīng)用不符合本發(fā)明；比較例12是膠料制備方法不符合本發(fā)明。以上各例的測試結(jié)果也如表1所示，這些性能值均按照相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)測得。由表1可見，采用本發(fā)明方案，可以獲得較佳的綜合性<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>權(quán)利要求1、一種以聚降冰片烯橡膠為主體的耐高溫高阻尼性橡膠組合物，其特征是，該組合物以聚降冰片烯橡膠與硅橡膠的摻合共混為基礎(chǔ)，以三元乙丙橡膠與乙烯-丙烯酸甲酯共聚物的共混物為聚降冰片烯橡膠與硅橡膠摻合共混的增容劑。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的以聚降冰片烯橡膠為主體的耐高溫高阻尼性橡膠組合物，其特征是，聚降冰片烯橡膠與硅橡膠慘合共混比，以重量計為7565/2535。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的以聚降冰片烯橡膠為主體的耐高溫高阻尼性橡膠組合物，其特征是，所述的用作增容劑的三元乙丙橡膠與乙烯一丙烯酸甲酯共聚物的共混物，兩者的共混比，以重量計為1:1，該共混物在所述組合物中的用量，以聚降冰片烯橡膠與硅橡膠加和在一起為100重量份計，為1015重量份。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的以聚降冰片烯橡膠為主體的耐高溫高阻尼性橡膠組合物，其特征是，在所述的組合物中采用2，5-二甲基-2，5(叔丁基過氧)己烷為硫化劑，其用量以聚降冰片烯橡膠和硅橡膠加和在一起為100重量份計，為1.22.0重量份。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的以聚降冰片烯橡膠為主體的耐高溫高阻尼性橡膠組合物，其特征是，在所述的組合物中采用乙烯基三乙酰氧基硅烷作為用以增進(jìn)聚降冰片烯橡膠與硅橡膠相互作用的偶聯(lián)劑，它的用量以聚降冰片烯橡膠和硅橡膠加和在一起為IOO重量份計，為..2.53.5重量份。6、一種權(quán)利要求1所述的以聚降冰片烯橡膠為主體的耐高溫高阻尼性橡膠組合物的混煉方法，其特征是，除硫化劑外，該組合物的主要組分，包括聚降冰片烯橡膠、硅橡膠、增容劑、偶聯(lián)劑、填充劑、分散劑均投入13(TC高溫密煉機(jī)中摻合混和。全文摘要一種以聚降冰片烯橡膠為主體的耐高溫高阻尼性橡膠組合物，其特征是，該組合物以聚降冰片烯橡膠與硅橡膠的摻合共混為基礎(chǔ)，以三元乙丙橡膠與乙烯-丙烯酸甲酯共聚物的共混物為聚降冰片烯橡膠與硅橡膠摻合共混的增容劑。同時配以2，5-二甲基-2，5(叔丁基過氧)己烷為硫化劑，乙烯基三乙酰氧基硅烷為偶聯(lián)劑。膠料在130℃密煉機(jī)中混煉而成。文檔編號C08L45/00GK101418109SQ20071004733公開日2009年4月29日申請日期2007年10月23日優(yōu)先權(quán)日2007年10月23日發(fā)明者豐張,戴旭旺,林宏光,汪碧澄申請人:上海華向橡膠制品有限公司