CN104151832A - 一种汽车用硅橡胶减振复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于功能材料领域，具体涉及一种汽车用硅橡胶减振复合材料及其制备方法，该材料中各成份的重量百分比为：过氧化二苯甲酰1-3%，氧化硅1-3%，回用酚醛树脂8-15%，聚碳酸酯镁渣复合体9-15%，其余硅橡胶；本发明制备过程中，没有大量使用稀贵材料，无有毒有害组分，采用废料做原料，所取原料成本降低，制备工艺简便，过程简单；本发明制得的材料可以有效地吸收能量，可以应用于运输、建筑、军事等领域，具有防震、缓和冲击、绝热、隔音等作用。
Description
技术领域
本发明属于功能材料领域，具体涉及一种汽车用硅橡胶减振复合材料及其制备方法。
背景技术
CN201210304542.9涉及一种阻尼垫及其生产方法，所述阻尼垫由以下重量百分比的原料制成：橡胶10%、石油树脂22%、二辛脂10%、丙纶5%、重钙38%以及纤维料15%，其中纤维料由以下重量百分比的原料制成：麻纤维55%、丙纶15%、PVC10%以及植物油20%；生产方法，包括以下步骤：分捡、粉碎、加温、搅拌以及成型。本发明的有益效果为：能完全消耗因生产汽车内饰件产生的边角料，减少这些边角料因无法再利用而产生的环境污染。本阻尼垫生产过程中，无污染，环保。这样不仅提高了原材料利用率，而且产品性能(阻尼系数)比原产品阻尼系数提升10倍以上；即原产品阻尼系数是0.08，本发明的阻尼系数达到1.04，该材料存在的不足之处是阻尼性较低。
发明内容
本发明的目的就是针对上述技术缺陷，提供一种汽车用硅橡胶减振复合材料，具有高的阻尼性；
本发明的另一目的是提供一种汽车用硅橡胶减振复合材料制备方法，该制备方法工艺简单，生产成本低，适于工业化生产。
本发明技术方案如下：
一种汽车用硅橡胶减振复合材料，该材料中各成份的重量百分比为：过氧化二苯甲酰1-3%，氧化硅1-3%，回用酚醛树脂8-15%，聚碳酸酯镁渣复合体9-15%，其余硅橡胶；
所述聚碳酸酯镁渣复合体由聚碳酸酯和镁渣按重量比10：3-5混合而成，其中镁渣中各成份的重量百分比为：氧化钙40-50%，氧化铝2-5%，氧化镁6-10%，氧化铁8-9%，其余氧化硅；所述回用酚醛树脂为固化的酚醛树脂。
所述回用酚醛树脂粉体的粒径为150-200微米。
所述的汽车用硅橡胶减振复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
1）镁渣的准备：取上述成份的镁渣，研磨成粒径10-20微米的镁渣粉体，备用；
2）聚碳酸酯的制备：将聚碳酸酯加热到150-160℃得到呈熔融态的聚碳酸酯，备用；
3）制备聚碳酸酯镁渣复合体：按重量比将步骤（1）所得镁渣粉体加入到步骤（2）所得熔融态的聚碳酸酯中，并搅拌均匀，然后自然冷却到室温得到聚碳酸酯镁渣复合体；然后将聚碳酸酯镁渣复合体放入-170~-180℃液氮池中的液氮上部空间，再保温10-15分钟，然后取出碎化和研磨，碎化和研磨后得到聚碳酸酯镁渣复合体粉体，粒径为100-120微米；
4）制备汽车用硅橡胶减振复合材料：按上述重量比取氧化硅，回用酚醛树脂，聚碳酸酯镁渣复合体粉体和硅橡胶进行充分揉合混炼，混炼温度为70-85℃，混炼15-20分钟后得到复合材料混合体；将复合材料混合体置于110-120℃的间接加热炉中保温10-15分钟进行预硫化，再向预硫化的复合材料混合体中加入上述重量比的过氧化二苯甲酰并充分揉合，再将其放入模具中，将炉温调至128-138℃硫化处理20-25分钟后得到汽车用硅橡胶减振复合材料。
本发明的有益效果：
本发明使用了回用酚醛树脂作为橡胶的填料，起强化作用，因固化后的酚醛树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能。聚碳酸酯镁渣复合体为疏松孔洞材料，复杂稀土氧化物和环氧树脂造成较多的相界面，可有效地吸收和散射声波，对于衰减振动有促进作用；聚碳酸酯无色透明，耐热，抗冲击，在普通使用温度内都有良好的机械性能，同时聚碳酸酯的耐冲击性能好，构成了刚性镁渣连接柔性橡胶基体的桥梁。硅橡胶形成基体，过氧化二苯甲酰起硫化作用。
本发明制备过程中，没有大量使用稀贵材料，无有毒有害组分，采用废料做原料，所取原料成本降低，制备工艺简便，过程简单，所得材料可以有效地吸收能量，可以应用于运输、建筑、军事等领域，具有防震、缓和冲击、绝热、隔音等作用。
附图说明
图1为本发明实施例一制备的汽车用硅橡胶减振复合材料的组织图。
由图可见，组织均匀致密。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：镁渣中各成份的重量百分比为：氧化钙40-50%，氧化铝2-5%，氧化镁6-10%，氧化铁8-9%，其余氧化硅。所述回用酚醛树脂粉体的粒径为150-200微米。
实施例一：
本发明汽车用硅橡胶减振复合材料，其制备方法如下：
（1）镁渣的准备
取上述成份的镁渣，研磨成粒径10-20微米的镁渣粉体，备用；
（2）聚碳酸酯的制备
将聚碳酸酯加热到150℃得到呈熔融态的聚碳酸酯，备用；
（3）制备聚碳酸酯镁渣复合体
按重量比3：10将步骤（1）所得镁渣粉体加入到步骤（2）所得熔融态的聚碳酸酯中，并搅拌均匀，然后自然冷却到室温得到聚碳酸酯镁渣复合体；然后将聚碳酸酯镁渣复合体放入-170℃液氮池中的液氮上部空间，再保温10分钟，然后取出碎化和研磨，碎化和研磨后得到聚碳酸酯镁渣复合体粉体，粒径为100-120微米；
（4）制备汽车用硅橡胶减振复合材料
取氧化硅1%，回用酚醛树脂8%，聚碳酸酯镁渣复合体9%，其余为硅橡胶进行充分揉合混炼，混炼温度为70℃，混炼15分钟后得到组分均匀的复合材料混合体；将复合材料混合体置于110℃的间接加热炉中保持10分钟进行预硫化，再向预硫化的复合材料混合体中加入过氧化二苯甲酰1%，并充分揉合，再将其放入模具中，将炉温调至128℃硫化处理20分钟后得到汽车用硅橡胶减振复合材料。
实施例二：
本发明汽车用硅橡胶减振复合材料，其制备方法如下：
（1）镁渣的准备
取上述成份的镁渣，研磨成粒径10-20微米的镁渣粉体，备用；
（2）聚碳酸酯的制备
将聚碳酸酯加热到155℃得到呈熔融态的聚碳酸酯，备用；
（3）制备聚碳酸酯镁渣复合体
按重量比4：10将步骤（1）所得镁渣粉体加入到步骤（2）所得熔融态的聚碳酸酯中，并搅拌均匀，然后自然冷却到室温得到聚碳酸酯镁渣复合体；然后将聚碳酸酯镁渣复合体放入-175℃液氮池中的液氮上部空间，再保温13分钟，然后取出碎化和研磨，碎化和研磨后得到聚碳酸酯镁渣复合体粉体，粒径为100-120微米；
（4）制备汽车用硅橡胶减振复合材料
取氧化硅2%，回用酚醛树脂12%，聚碳酸酯镁渣复合体13%，其余为硅橡胶进行充分揉合混炼，混炼温度为80℃，混炼18分钟后得到组分均匀的复合材料混合体；将复合材料混合体置于115℃的间接加热炉中保持13分钟进行预硫化，再向预硫化的复合材料混合体中加入过氧化二苯甲酰2%，并充分揉合，再将其放入模具中，将炉温调至133℃硫化处理22分钟后得到汽车用硅橡胶减振复合材料。
实施例三：
本发明汽车用硅橡胶减振复合材料，其制备方法如下：
（1）镁渣的准备
取上述成份的镁渣，研磨成粒径10-20微米的镁渣粉体，备用；
（2）聚碳酸酯的制备
将聚碳酸酯加热到160℃得到呈熔融态的聚碳酸酯，备用；
（3）制备聚碳酸酯镁渣复合体
按重量比5：10将步骤（1）所得镁渣粉体加入到步骤（2）所得熔融态的聚碳酸酯中，并搅拌均匀，然后自然冷却到室温得到聚碳酸酯镁渣复合体；然后将聚碳酸酯镁渣复合体放入-180℃液氮池中的液氮上部空间，再保温15分钟，然后取出碎化和研磨，碎化和研磨后得到聚碳酸酯镁渣复合体粉体，粒径为100-120微米；
（4）制备汽车用硅橡胶减振复合材料
取氧化硅3%，回用酚醛树脂15%，聚碳酸酯镁渣复合体15%，其余为硅橡胶进行充分揉合混炼，混炼温度为85℃，混炼20分钟后得到组分均匀的复合材料混合体；将复合材料混合体置于120℃的间接加热炉中保持15分钟进行预硫化，再向预硫化的复合材料混合体中加入过氧化二苯甲酰3%，并充分揉合，再将其放入模具中，将炉温调至138℃硫化处理25分钟后得到汽车用硅橡胶减振复合材料。
实施例四：（步骤（4）中成份配比不在本发明设计比例范围内）
本发明汽车用硅橡胶减振复合材料，其制备方法如下：
步骤（1）-（3）同实施例三中的步骤（1）-（3）。
（4）制备汽车用硅橡胶减振复合材料
取氧化硅0.5%，回用酚醛树脂6%，聚碳酸酯镁渣复合体7%，其余为硅橡胶进行充分揉合混炼，混炼温度为60℃，混炼10分钟后得到组分均匀的复合材料混合体；将复合材料混合体置于90℃的间接加热炉中保持5分钟进行预硫化，再向预硫化的复合材料混合体中加入过氧化二苯甲酰0.5%，并充分揉合，再将其放入模具中，将炉温调至110℃硫化处理10分钟后得到汽车用硅橡胶减振复合材料。
实施例五：（步骤（4）中成份配比不在本发明设计比例范围内）
本发明汽车用硅橡胶减振复合材料，其制备方法如下：
步骤（1）-（3）同实施例三中的步骤（1）-（3）。
（4）制备汽车用硅橡胶减振复合材料
取氧化硅5%，回用酚醛树脂17%，聚碳酸酯镁渣复合体18%，其余为硅橡胶进行充分揉合混炼，混炼温度为100℃，混炼30分钟后得到组分均匀的复合材料混合体；将复合材料混合体置于130℃的间接加热炉中保持20分钟进行预硫化，再向预硫化的复合材料混合体中加入过氧化二苯甲酰5%，并充分揉合，再将其放入模具中，将炉温调至150℃硫化处理35分钟后得到汽车用硅橡胶减振复合材料。
表一
由上表可以看出，实施例一至三，成分配比在本发明的设计比例范围内，相比于对比材料以及实施例四和五，制备出的材料的阻尼系数明显较高。本发明汽车用硅橡胶减振复合材料由过氧化二苯甲酰、氧化硅、回用酚醛树脂、聚碳酸酯镁渣复合体、硅橡胶组成；硅橡胶为基体，其过多则添加物会减少，各种添加物的功能降低；橡胶太少，基体的粘接作用降低，材料的强度也会降低。
Claims (3)
1.一种汽车用硅橡胶减振复合材料，其特征是：该材料中各成份的重量百分比为：过氧化二苯甲酰1-3%，氧化硅1-3%，回用酚醛树脂8-15%，聚碳酸酯镁渣复合体9-15%，其余硅橡胶；
所述聚碳酸酯镁渣复合体由聚碳酸酯和镁渣按重量比10：3-5混合而成，其中镁渣中各成份的重量百分比为：氧化钙40-50%，氧化铝2-5%，氧化镁6-10%，氧化铁8-9%，其余氧化硅；所述回用酚醛树脂为固化的酚醛树脂。
2.根据权利要求1所述的汽车用硅橡胶减振复合材料，其特征是：所述回用酚醛树脂粉体的粒径为150-200微米。
3.权利要求1所述的汽车用硅橡胶减振复合材料的制备方法，其特征是：该方法包括以下步骤：
1）镁渣的准备：取上述成份的镁渣，研磨成粒径10-20微米的镁渣粉体，备用；
2）聚碳酸酯的制备：将聚碳酸酯加热到150-160℃得到呈熔融态的聚碳酸酯，备用；
3）制备聚碳酸酯镁渣复合体：按重量比将步骤（1）所得镁渣粉体加入到步骤（2）所得熔融态的聚碳酸酯中，并搅拌均匀，然后自然冷却到室温得到聚碳酸酯镁渣复合体；然后将聚碳酸酯镁渣复合体放入-170~-180℃液氮池中的液氮上部空间，再保温10-15分钟，然后取出碎化和研磨，碎化和研磨后得到聚碳酸酯镁渣复合体粉体，粒径为100-120微米；
4）制备汽车用硅橡胶减振复合材料：按上述重量比取氧化硅，回用酚醛树脂，聚碳酸酯镁渣复合体粉体和硅橡胶进行充分揉合混炼，混炼温度为70-85℃，混炼15-20分钟后得到复合材料混合体；将复合材料混合体置于110-120℃的间接加热炉中保温10-15分钟进行预硫化，再向预硫化的复合材料混合体中加入上述重量比的过氧化二苯甲酰并充分揉合，再将其放入模具中，将炉温调至128-138℃硫化处理20-25分钟后得到汽车用硅橡胶减振复合材料。
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