一種吸聲橡膠復合材料及其制備方法
【專利摘要】本發明屬于功能材料領域，具體涉及一種吸聲橡膠復合材料及其制備方法。該材料中各成份的重量百分比為：鉀長石1-4%，氧化鋅1-4%，硫磺0.5-0.8%，硬脂酸1-3%，聚丙烯石膏混合體18-21%，促進劑2、2'-二硫代二苯并噻唑0.1-0.3%，碳黑3-6%，其余異戊橡膠；本發明制備中，沒有使用稀貴材料，所取原料成本降低，采用廢料做原料，制備工藝簡便，過程簡單，本發明制得的材料可以應用于運輸、建筑、軍事等領域，具有防震、緩和沖擊、絕熱、隔音等作用。
【專利說明】一種吸聲橡膠復合材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于功能材料領域，具體涉及一種吸聲橡膠復合材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] CN200810056409.X本發明渉及一種橡膠壓電陶瓷阻尼減振材料及其制備方法。通 過橡膠本身具有的粘彈性，結合壓電陶瓷的壓電性能，利用橡膠加工及極化的方法，制備出 橡膠壓電陶瓷復合材料。該方法使得陶瓷均勻地分散在橡膠中，很好地解決了陶瓷與橡膠 的界面結合，所得到的復合材料結構致密、分散均勻。該材料存在的不足之處是吸聲性能較 低。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的就是針對上述技術缺陷，提供一種吸聲橡膠復合材料，具有吸聲性 能高的特點。
[0004] 本發明的另一目的是提供一種吸聲橡膠復合材料制備方法，該制備方法工藝簡 單，生產成本低，適于工業化生產。
[0005] 本發明技術方案如下： 一種吸聲橡膠復合材料，該材料中各成份的重量百分比為：鉀長石1-4%，氧化鋅 1-4%，硫磺0.5-0. 8%，硬脂酸1-3%,聚丙烯石膏混合體18-21%，促進劑2、2'_二硫代二苯 并噻唑0. 1-0. 3%，碳黑3-6%，其余為異戊橡膠。
[0006] 所沭聚丙烯石膏混合體由聚丙烯塑料和石膏桉重量比10 :1-1. 5混合而成。
[0007] 所述石膏為β型半水石膏，分子式為CaS04 · 1/2H20。
[0008] 所述鉀長石中各成份的重量百分比為：A1203 18-20%，K20 13-15%，其余為Si02。
[0009] 所述的吸聲橡膠復合材料的制備方法，該方法包括以下步驟： (1) 石膏的準備 取上述成份的石膏，研磨成粒徑30-50微米的石膏粉體，備用； (2) 聚丙烯塑料的制各 將聚丙烯塑料加熱到165-172?得到旱焙融杰的聚丙烯塑料，各用; (3) 制各聚丙烯石膏混合體 按重量比將步驟（1)所得石膏粉體加入到步驟（2)所得熔融態的聚丙烯塑料中， 并攪拌均勻，然后自然冷卻到室溫得到聚丙烯石膏混合體;然后將聚丙烯石膏混合體放 入-17(T-180°C液氮池中的液氮上部空間，再保溫10-15分鐘，然后取出碎化，碎化后的遺 丙烯石膏混合體的粉體,粒徑為90-120微米； (4) 制備吸聲橡膠復合材料 按上述重量比取聚丙烯石膏混合體和異戊橡膠在煉膠機上混煉，煉膠機轉子的轉 速為42-46r/min ;混煉10-15分鐘后，按上述重量比加入鉀長石、氧化鋅、硬脂酸、促進 劑2、2' -二硫代二苯并噻唑和碳黑，繼續混煉10-15分鐘，得到膠料；然后取上述重量比 硫磺與膠料混煉10-15分鐘，得到混煉膠；再將混煉膠在硫化機上進行硫化，硫化溫度為 150-160°C，硫化25-35分鐘后得到吸聲橡膠復合材料。
[0010] 所述的吸聲橡膠復合材料的制備方法，其特征是：所述步驟（4)中混煉溫度均為 70-85。。。
[0011] 本發明的有益效果： 本發明中碳黑為補強劑，硫磺為硫化劑，硬脂酸鈉可以促進硫化，鉀長石為填料，氧化 鋅為硫化活性劑，2、2'_二硫代二苯并噻唑為促進劑，異戊橡膠形成基體。本發明中聚丙烯 有較高的熔化溫度和抗張強度，石膏輕而具有很好的聲音衰減能力，因此聚丙烯石膏混合 體不僅具有優良的力學性能，而且具有十分優越的吸聲作用。
[0012] 本發明制備中，沒有使用稀貴材料，所取原料成本降低，采用廢料做原料，制備工 藝簡便，過程簡單，本發明制得的材料可以應用于運輸、建筑、軍事等領域，具有防震、緩和 沖擊、絕熱、隔音等作用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013] 圖1為本發明實施例一制備的吸聲橡膠復合材料的組織圖。
[0014] 由圖可見，組織均勻致密。
【具體實施方式】
[0015] 下面結合實施例對本發明作進一步描述：石膏為β型半水石膏，分子式為 CaS04· 1/2Η20;鉀長石中各成份的重量百分比為：Α1203 18-20%，Κ20 13-15%，其余為Si02。
[0016] 實施例一： 本發明吸聲橡膠復合材料，其制備方法如下： (1) 石膏的準備 取上述成份的石膏，研磨成粒徑30-50微米的石膏粉體，備用； (2) 聚丙烯塑料的制各 將聚丙烯塑料加熱到165°C得到旱熔融杰的聚丙烯塑料，備用; (3) 制各聚丙烯石膏混合體 按重量比1 :1〇將步驟（1)所得石膏粉體加入到步驟（2)所得熔融態的聚丙烯塑料 中，并攪拌均勻，然后自然冷卻到室溫得到聚丙烯石膏混合體;然后將聚丙烯石膏混合體放 入-170°C液氮池中的液氮上部空間，再保溫10分鐘，然后取出碎化,碎化后的聚丙烯石膏 混合體的粉體，粒徑為90-120微米； (4) 制備吸聲橡膠復合材料 取聚丙烯石膏混合18%和異戊橡膠混煉，煉膠機轉子的轉速為42r/min，混煉10分鐘 后，加入鉀長石1%、氧化鋅1%、硬脂酸1%、促進劑2、2' -二硫代二苯并噻唑0. 1%和碳黑3%， 繼續混煉10分鐘，得到膠料；然后取硫磺0. 5%與膠料混煉10分鐘，得到混煉膠；再將混煉 膠在硫化機上進行硫化，硫化溫度為150°C，硫化25分鐘后得到吸聲橡膠復合材料，三次 混煉的混煉溫度均為70°C。
[0017] 實施例二： 本發明吸聲橡膠復合材料，其制備方法如下： (1) 石膏的準備 取上述成份的石膏，研磨成粒徑30-50微米的石膏粉體，備用； (2) 聚丙烯塑料的制各 將聚丙烯塑料加熱到170°C得到旱熔融杰的聚丙烯塑料，備用; (3) 制各聚丙烯石膏混合體 按重量比1. 2 :10將步驟（1)所得石膏粉體加入到步驟（2)所得熔融杰的聚丙烯塑料 中，并攪拌均勻，然后自然冷卻到室溫得到聚丙烯石膏混合體：然后將聚丙烯石膏混合體放 入-175°C液氮池中的液氮上部空間，再保溫13分鐘，然后取出碎化,碎化后的聚丙烯石膏 混合體的粉體，粒徑為90-120微米； (4) 制備吸聲橡膠復合材料 取聚丙烯石膏混合體20%和異戊橡膠混煉，煉膠機轉子的轉速為44r/min，混煉13分鐘 后，加入鉀長石2%、氧化鋅2%、硬脂酸2%、促進劑2、2' -二硫代二苯并噻唑0. 2%和碳黑5%， 繼續混煉13分鐘，得到膠料；然后取硫磺0. 7%與膠料混煉13分鐘，得到混煉膠；再將混煉 膠在硫化機上進行硫化，硫化溫度為155 °C，硫化30分鐘后得到吸聲橡膠復合材料，三次 混煉的混煉溫度均為75°C。
[0018] 實施例三： 本發明吸聲橡膠復合材料，其制備方法如下： (1) 石膏的準備 取上述成份的石膏，研磨成粒徑30-50微米的石膏粉體，備用； (2) 聚丙烯塑料的制各 將聚丙烯塑料加熱到172°C得到旱熔融杰的聚丙烯塑料，備用; (3) 制各聚丙烯石膏混合體 按重量比1. 5 :10將步驟（1)所得石膏粉體加入到步驟（2)所得熔融杰的聚丙烯塑料 中，并攪拌均勻，然后自然冷卻到室溫得到聚丙烯石膏混合體：然后將聚丙烯石膏混合體放 入-180°C液氮池中的液氮上部空間，再保溫15分鐘，然后取出碎化,碎化后的聚丙烯石膏 混合體的粉體，粒徑為90-120微米； (4) 制備吸聲橡膠復合材料 取聚丙烯石膏混合體21%和異戊橡膠混煉,煉膠機轉子的轉速為46r/min，混煉15分鐘 后，加入鉀長石4%、氧化鋅4%、硬脂酸3%、促進劑2、2' -二硫代二苯并噻唑0. 3%和碳黑6%， 繼續混煉15分鐘，得到膠料；然后取硫磺0. 8%與膠料混煉15分鐘，得到混煉膠；再將混煉 膠在硫化機上進行硫化，硫化溫度為160 °C，硫化35分鐘后得到吸聲橡膠復合材料，三次 混煉的混煉溫度均為85°C。
[0019] 實施例四：（步驟（4)中成份配比不在本發明設計比例范圍內） 本發明吸聲橡膠復合材料，其制備方法如下： 步驟（1)- (3)同實施例三中的步驟（1)- (3)。
[0020] (4)制備吸聲橡膠復合材料 取聚丙烯石膏混合體16%和異戊橡膠混煉，煉膠機轉子的轉速為40r/min，混煉8分鐘 后，加入鉀長石0. 5%、氧化鋅0. 5%、硬脂酸0. 5%、促進劑2、2' -二硫代二苯并噻唑0. 05%和 碳黑1%，繼續混煉8分鐘，得到膠料；然后取硫磺0. 3%與膠料混煉8分鐘，得到混煉膠；再將 混煉膠在硫化機上進行硫化，硫化溫度為130 °C，硫化20分鐘后得到吸聲橡膠復合材料， 三次混煉的混煉溫度均為60°C。
[0021] 實施例五：（步驟（4)中成份配比不在本發明設計比例范圍內） 本發明吸聲橡膠復合材料，其制備方法如下： 步驟（1)- (3)同實施例三中的步驟（1)- (3)。
[0022] (4)制備吸聲橡膠復合材料 取聚丙烯石膏混合體25%和異戊橡膠混煉，煉膠機轉子的轉速為50r/min，混煉20分鐘 后，加入鉀長石6%、氧化鋅6%、硬脂酸5%、促進劑2、2' -二硫代二苯并噻唑0. 6%和碳黑8%， 繼續混煉20分鐘，得到膠料；然后取硫磺1. 2%與膠料混煉17分鐘，得到混煉膠；再將混煉 膠在硫化機上進行硫化，硫化溫度為170°C，硫化40分鐘后得到吸聲橡膠復合材料，三次混 煉的混煉溫度均為l〇〇°C。
[0023] 表一
【權利要求】
1. 一種吸聲橡膠復合材料，其特征是：該材料中各成份的重量百分比為：鉀長石 1-4%，氧化鋅1-4%，硫磺0.5-0. 8%，硬脂酸1-3%，聚丙烯石膏混合體18-21%，促進劑2、 2' -二硫代二苯并噻唑0. 1-0. 3%，碳黑3-6%，其余為異戊橡膠。
2. 根據權利要求1所述吸聲橡膠復合材料，其特征是：所述聚丙烯石膏混合體由聚丙 烯塑料和石膏按重量比10 :1-1. 5混合而成。
3. 根據權利要求2所述吸聲橡膠復合材料，其特征是：所述石膏為β型半水石膏，分 子式為 CaS04 · 1/2Η20。
4. 根據權利要求1所述吸聲橡膠復合材料，其特征是：所述鉀長石中各成份的重量百 分比為：Α1203 18-20%，Κ20 13-15%，其余為 Si02。
5. 權利要求1所述的吸聲橡膠復合材料的制備方法，其特征是：該方法包括以下步 驟： 石膏的準備 取上述成份的石膏，研磨成粒徑30-50微米的石膏粉體，備用； 聚丙烯塑料的制備 將聚丙烯塑料加熱到165-172?得到呈熔融態的聚丙烯塑料，備用； 制備聚丙烯石膏混合體 按重量比將步驟（1)所得石膏粉體加入到步驟（2)所得熔融態的聚丙烯塑料中， 并攪拌均勻，然后自然冷卻到室溫得到聚丙烯石膏混合體；然后將聚丙烯石膏混合體放 入-17(T-180°C液氮池中的液氮上部空間，再保溫10-15分鐘，然后取出碎化，碎化后的聚 丙烯石膏混合體的粉體，粒徑為90-120微米； 制備吸聲橡膠復合材料 按上述重量比取聚丙烯石膏混合體和異戊橡膠在煉膠機上混煉，煉膠機轉子的轉 速為42-46r/min ;混煉10-15分鐘后，按上述重量比加入鉀長石、氧化鋅、硬脂酸、促進 劑2、2' -二硫代二苯并噻唑和碳黑，繼續混煉10-15分鐘，得到膠料；然后取上述重量比 硫磺與膠料混煉10-15分鐘，得到混煉膠；再將混煉膠在硫化機上進行硫化，硫化溫度為 150-160°C，硫化25-35分鐘后得到吸聲橡膠復合材料。
6. 權利要求5所述的吸聲橡膠復合材料的制備方法，其特征是：所述步驟（4)中混煉溫 度均為70-85°C。
【文檔編號】C08K5/092GK104194082SQ201410411038
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月20日 優先權日:2014年8月20日
【發明者】王玲, 趙浩峰, 陳文兵, 徐小雪, 雷霆, 宋超, 王冰, 潘子云, 曹燕子, 趙佳玉, 謝艷春, 龔國慶, 何曉蕾, 柯維雄, 陸陽平, 裴李娜, 趙圣哲, 鄭澤昌 申請人:南京信息工程大學