CN104086937A - 一种减震橡胶组合物 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种减震橡胶组合物，其原料按重量份数包括：65-70份的接枝改性天然橡胶、30-35份的氯丁橡胶、3-5份的纳米氧化锌、5-8份的防老剂、4-6份的硬脂酸、25-44份的高耐磨炭黑、10-20份的有机改性累托石、5-10份的有机改性白炭黑、7-9份的增塑剂、1-1.5份的硫化剂、1-2份的促进剂。本发明所述的减震橡胶组合物抗冲击性强、震动吸收性好，可以用作机械设备、汽车等多领域的减震材料。

Description

一种减震橡胶组合物

技术领域

本发明涉及橡胶技术领域，尤其涉及一种减震橡胶组合物。

背景技术

冲击和振动是工业中常见的现象。由于对振动敏感的机器设备并不都具备减震性和抗震性，因此减震是机械设备设计和安装的重要内容。在机械设备与基础(或地板、楼板)之间加设减震元件以减小震源对基础、仪器设备的影响是应用最早也是最常用的减震方式。工业上用的“三机一泵”(风机、空压机、冷冻机、水泵)、振动筛、机床、内燃机、真空泵、金属锻压机、注射成型机及其它电驱动和往复式机械设备，汽车发动机支座、悬挂构件、橡胶弹簧、橡胶空气弹簧和碰撞橡胶防护件等，常用减震橡胶制品来有效隔离震源和减轻振动。

天然橡胶作为一种拉伸结晶型橡胶，其结晶性使无机填料和含惰性填料的硫化胶在拉伸时具有较高的强度，通过接枝改性可以提高橡胶的综合性能，得到综合性能好的橡胶材料，使其应用于减震材料中，解决现有橡胶材料抗冲击性差、易疲劳的问题。

发明内容

为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种减震橡胶组合物，改善了橡胶的耐屈挠龟裂及动态疲劳性能，得到了综合性能好的减震橡胶组合物。

本发明提出了一种减震橡胶组合物，其原料按重量份数包括：65-70份的接枝改性天然橡胶、30-35份的氯丁橡胶、3-5份的纳米氧化锌、5-8份的防老剂、4-6份的硬脂酸、25-44份的高耐磨炭黑、10-20份的有机改性累托石、5-10份的有机改性白炭黑、7-9份的增塑剂、1-1.5份的硫化剂、1-2份的促进剂。

优选地，其原料按重量份数包括：66-69.3份的接枝改性天然橡胶、32-34.5份的氯丁橡胶、3.2-4.5份的纳米氧化锌、5.7-7.8份的防老剂、4.4-5.6份的硬脂酸、29-41份的高耐磨炭黑、11-19.2份的有机改性累托石、5.4-9.7份的有机改性白炭黑、7.7-8.9份的增塑剂、1.2-1.45份的硫化剂、1.2-1.8份的促进剂。

优选地，其原料按重量份数包括：67份的接枝改性天然橡胶、32.5份的氯丁橡胶、4份的纳米氧化锌、6.4份的防老剂、5.3份的硬脂酸、35份的高耐磨炭黑、15份的有机改性累托石、8份的有机改性白炭黑、8.4份的增塑剂、1.29份的硫化剂、1.7份的促进剂。

优选地，所述接枝改性天然橡胶的可聚合单体为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、醋酸乙烯酯、丙烯酰胺、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯中的一种或多种的组合物。

优选地，所述有机改性累托石的改性剂为胺盐、季铵盐中的一种或两种的组合物。

优选地，所述防老剂为RD、BLE、AW、微晶蜡中的一种或多种与4010NA的组合物。

优选地，所述增塑剂为柠檬酸酯类增塑剂；优选地，所述柠檬酸酯类增塑剂为柠檬酸三丁酯、柠檬酸三辛酯、乙酰柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三辛酯中的一种或多种的组合物。

优选地，所述硫化剂为涂覆型氧化锌包覆二氧化硅，并由以下步骤制备得到：

向烧杯中装入100-300ml的有机溶剂，称取100份的纳米白炭黑，加入装有有机溶剂的烧杯中，搅拌均匀后升温至65-77℃，同时加入12-20份的乙酸锌和30-40份的草酸，保温搅拌5-8h后停止加热，取出得到中间产物，将中间产物挥发有机溶剂后在450-550℃下煅烧120-150min得到所述涂覆型氧化锌包覆二氧化硅。

优选地，所述涂覆型氧化锌包覆二氧化硅制备步骤如下：

向烧杯中装入200ml的有机溶剂，称取100份的纳米白炭黑，加入装有有机溶剂的烧杯中，搅拌均匀后升温至75℃，同时加入15份的乙酸锌和35份的草酸，保温搅拌6h后停止加热，取出得到中间产物，将中间产物挥发有机溶剂后在500℃下煅烧135min得到所述涂覆型氧化锌包覆二氧化硅。

优选地，所述有机溶剂为甲醇、乙醇中的一种或两种的组合物。

本发明中利用高耐磨炭黑、有机改性累托石和有机改性白炭黑作为补强剂。利用高耐磨炭黑，一方面高耐磨炭黑在橡胶中可以均匀分散，其表面具有许多能与橡胶发生物理及化学反应的基团，分散于橡胶分子中，与橡胶分子链相互缠绕，起到物理交联点的作用，提高了橡胶的定伸强度、拉伸强度、拉断伸长率、抗撕裂应力、硬度；另一方面，高耐磨炭黑为碱性物质，对促进剂有促进作用，能够缩短焦烧时间；利用有机累托石作为补强剂，橡胶分子在橡胶中的分散性好，不会出现团聚，橡胶分子可以***到累托石的纳米层之间，限制橡胶分子链的运动，起到物理交联点的作用，改性剂为有机成分，与橡胶的结合力较强，增加了累托石与橡胶分子的作用，提高了橡胶的定伸强度、抗撕裂应力、断裂伸长率、硬度。

本发明中采用涂覆型氧化锌包覆二氧化硅作为硫化剂，其中涂覆型氧化锌包覆二氧化硅为纳米物质，大小为30-65nm，其中纳米白炭黑被晶体纳米氧化锌包覆，纳米氧化锌具有高表面效应并且纳米氧化锌包覆于纳米二氧化硅表面更易分散。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。

实施例1

本发明中所述减震橡胶组合物，其原料按重量份数包括：70份的接枝改性天然橡胶、30份的氯丁橡胶、4.5份的纳米氧化锌、7.6份的防老剂、4.2份的硬脂酸、42份的高耐磨炭黑、12份的有机改性累托石、8份的有机改性白炭黑、7份的增塑剂、1.3份的硫化剂、1份的促进剂，其中硫化剂为涂覆型氧化锌包覆二氧化硅。

本发明所述的涂覆型氧化锌包覆二氧化硅的制备步骤如下：向烧杯中装入100ml的有机溶剂甲醇，称取100份的纳米白炭黑，加入装有甲醇的烧杯中，搅拌均匀后升温至66℃，同时加入13份的乙酸锌和32份的草酸，保温搅拌5h后停止加热，取出得到中间产物，将中间产物挥发甲醇后在458℃下煅烧145min得到所述涂覆型氧化锌包覆二氧化硅。

实施例2

本发明所述耐臭氧橡胶组合物，其原料按重量份数包括：66份的接枝改性天然橡胶、34份的氯丁橡胶、3.4份的纳米氧化锌、6.7份的防老剂、5.5份的硬脂酸、33份的高耐磨炭黑、18份的有机改性累托石、7.3份的有机改性白炭黑、8份的增塑剂、1.5份的硫化剂、2份的促进剂，其中硫化剂为涂覆型氧化锌包覆二氧化硅。

本发明所述的涂覆型氧化锌包覆二氧化硅的制备步骤如下：向烧杯中装入200ml的有机溶剂乙醇，称取100份的纳米白炭黑，加入装有乙醇的烧杯中，搅拌均匀后升温至75℃，同时加入15份的乙酸锌和35份的草酸，保温搅拌6h后停止加热，取出得到中间产物，将中间产物挥发乙醇后在500℃下煅烧135min得到所述涂覆型氧化锌包覆二氧化硅。

实施例3

本发明所述耐臭氧橡胶组合物，其原料按重量份数包括：67份的接枝改性天然橡胶、32.5份的氯丁橡胶、4份的纳米氧化锌、6.4份的防老剂、5.3份的硬脂酸、35份的高耐磨炭黑、15份的有机改性累托石、8份的有机改性白炭黑、8.4份的增塑剂、1.29份的硫化剂、1.7份的促进剂，其中硫化剂为涂覆型氧化锌包覆二氧化硅。

本发明所述的涂覆型氧化锌包覆二氧化硅的制备步骤如下：向烧杯中装入100ml甲醇和150ml乙醇，称取100份的纳米白炭黑，加入装有100ml甲醇和150ml乙醇的烧杯中，搅拌均匀后升温至77℃，同时加入20份的乙酸锌和40份的草酸，保温搅拌8h后停止加热，取出得到中间产物，将中间产物挥发有机溶剂甲醇和乙醇后在550℃下煅烧125min得到所述涂覆型氧化锌包覆二氧化硅。

Claims (10)

1.一种减震橡胶组合物，其特征在于，其原料按重量份数包括：65-70份的接枝改性天然橡胶、30-35份的氯丁橡胶、3-5份的纳米氧化锌、5-8份的防老剂、4-6份的硬脂酸、25-44份的高耐磨炭黑、10-20份的有机改性累托石、5-10份的有机改性白炭黑、7-9份的增塑剂、1-1.5份的硫化剂、1-2份的促进剂。

2.根据权利要求1所述的减震橡胶组合物，其特征在于，其原料按重量份数包括：66-69.3份的接枝改性天然橡胶、32-34.5份的氯丁橡胶、3.2-4.5份的纳米氧化锌、5.7-7.8份的防老剂、4.4-5.6份的硬脂酸、29-41份的高耐磨炭黑、11-19.2份的有机改性累托石、5.4-9.7份的有机改性白炭黑、7.7-8.9份的增塑剂、1.2-1.45份的硫化剂、1.2-1.8份的促进剂。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的减震橡胶组合物，其特征在于，其原料按重量份数包括：67份的接枝改性天然橡胶、32.5份的氯丁橡胶、4份的纳米氧化锌、6.4份的防老剂、5.3份的硬脂酸、35份的高耐磨炭黑、15份的有机改性累托石、8份的有机改性白炭黑、8.4份的增塑剂、1.29份的硫化剂、1.7份的促进剂。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的减震橡胶组合物，其特征在于，所述接枝改性天然橡胶的可聚合单体为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、醋酸乙烯酯、丙烯酰胺、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯中的一种或多种的组合物。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的减震橡胶组合物，其特征在于，所述有机改性累托石的改性剂为胺盐、季铵盐中的一种或两种的组合物。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的减震橡胶组合物，其特征在于，所述防老剂为RD、BLE、AW、微晶蜡中的一种或多种与4010NA的组合物。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的减震橡胶组合物，其特征在于，所述增塑剂为柠檬酸酯类增塑剂；优选地，所述柠檬酸酯类增塑剂为柠檬酸三丁酯、柠檬酸三辛酯、乙酰柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三辛酯中的一种或多种的组合物。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的减震橡胶组合物，其特征在于，所述硫化剂为涂覆型氧化锌包覆二氧化硅，并由以下步骤制备得到：

向烧杯中装入100-300ml的有机溶剂，称取100份的纳米白炭黑，加入装有有机溶剂的烧杯中，搅拌均匀后升温至65-77℃，同时加入12-20份的乙酸锌和30-40份的草酸，保温搅拌5-8h后停止加热，取出得到中间产物，将中间产物挥发有机溶剂后在450-550℃下煅烧120-150min得到所述涂覆型氧化锌包覆二氧化硅。

9.根据权利要求8所述的减震橡胶组合物，其特征在于，所述涂覆型氧化锌包覆二氧化硅制备步骤如下：

向烧杯中装入200ml的有机溶剂，称取100份的纳米白炭黑，加入装有有机溶剂的烧杯中，搅拌均匀后升温至75℃，同时加入15份的乙酸锌和35份的草酸，保温搅拌6h后停止加热，取出得到中间产物，将中间产物挥发有机溶剂后在500℃下煅烧135min得到所述涂覆型氧化锌包覆二氧化硅。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的减震橡胶组合物，其特征在于，所述有机溶剂为甲醇、乙醇中的一种或两种的组合物。