一种吸声降噪型复合橡胶及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种吸声降噪型复合橡胶及其制备方法，属于橡胶技术领域。


背景技术：

2.三元乙丙橡胶是一种重要的橡胶产品。三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃的共聚物，被广泛用于汽车部件、建筑用防水材料、电线电缆护套、耐热胶管、胶带、汽车密封件等领域，如耐高低温性、耐臭氧性、耐候性和电绝缘性等，但三元乙丙橡胶的吸声性能不是很高，无法吸收声波、降低降低噪音。


技术实现要素：

3.本发明主要解决的技术问题：三元乙丙橡胶的吸声性能不是很高，无法吸收声波、降低降低噪音。
4.为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案：一种吸声降噪型复合橡胶，原料包括三元乙丙橡胶、硫化丁基橡胶、介孔二氧化硅、硬脂酸、偶氮二异丁腈。
5.进一步地，所述原料按重量份数计，包括：100
‑
120份三元乙丙橡胶、20
‑
40份硫化丁基橡胶、15
‑
30份介孔二氧化硅、2
‑
8份硬脂酸、0.6
‑
0.8份偶氮二异丁腈。
6.进一步地，所述介孔二氧化硅的原料按重量份数计，包括：6
‑
12份正硅酸乙酯、1
‑
3份十六烷基三甲基溴化铵、30
‑
60份去离子水。
7.进一步地，所述介孔二氧化硅包括以下制备步骤：（1）将十六烷基三甲基溴化铵加入去离子水中，常温下以200
‑
400r/min转速搅拌2
‑
4min，得十六烷基三甲基溴化铵水溶液；（2）调节十六烷基三甲基溴化铵水溶液的ph至9
‑
10，加入正硅酸乙酯，常温下以600
‑
800r/min转速搅拌20
‑
40min，得混合液；（3）将混合液置于40
‑
50℃的水浴条件下反应40
‑
48h，过滤，滤渣用去离子水洗涤3
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5次，置于60
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80℃条件下干燥10
‑
20h，得干燥固体；（4）将干燥固体研磨成粉末状，置于500
‑
600℃的马弗炉中煅烧4
‑
6小时，得介孔二氧化硅粉末。
8.进一步地，所述步骤（2）的ph调节采用的是质量分数10%的氨水。
9.进一步地，其特征在于，步骤（4）所述介孔二氧化硅粉末的平均粒径为60
‑
80nm。
10.一种吸声降噪型复合橡胶的制备方法，包括以下制备步骤：（1）将三元乙丙橡胶置于双辊开炼机内均匀包辊，再加入偶氮二异丁腈、硫化丁基橡胶、介孔二氧化硅、硬脂酸，混炼30
‑
40min，得胶料；（2）将胶料室温下放置20
‑
30h后再置于混炼机中返炼10
‑
20min，得反炼胶料；（3）将返炼胶料置于硫化机内硫化10
‑
20min，得一段硫化三元乙丙橡胶；（4）将一段硫化三元乙丙橡胶置于干燥箱中，在160
‑
200℃的条件下静置20
‑
30min，再置于硫化机内硫化4
‑
6h，常温冷却，得吸声降噪型复合橡胶。
11.进一步地，其特征在于，步骤（3）所述硫化的温度为120
‑
160℃。
12.进一步地，其特征在于，步骤（4）所述硫化的温度为160
‑
180℃。
13.本发明的有益效果是：本发明以三元乙丙橡胶和硫化丁基橡胶为原料，制备吸声降噪型复合橡胶，三元乙丙橡胶和硫化丁基橡胶分子中的分子链运动形式类型多，松弛时间谱峰比较宽，能够吸收较宽频段的声波，当声波入射到橡胶表面上时，大部分一部分声波进入橡胶内部传播，声能被橡胶所吸收并转化成热能耗散掉，从而达到吸声效果；本发明通过添加介孔二氧化硅，制备吸声降噪型复合橡胶，介孔二氧化硅具有大量的细微孔隙，当声波照射到橡胶表面上时，声波会进入到橡胶内部并继续向前传播，并在传播过程中引起孔隙内空气质点的运动，同时引起空气质点与介孔二氧化硅的孔壁发生摩擦，由于粘滞性和热传导效应，逐步将声能转化为热能而耗散掉，同时，小孔中的空气和孔壁以及纤维之间的热交换也会引起声能的衰减，此外，声波会在介孔二氧化硅的刚性壁面上发生反射，从橡胶内部回到表面时，部分声波会透射到空气中，另一部分通过反射又回橡胶内部，通过这种反复传播的方式，声波的能量不断转换耗散，从而进一步降低了部分声能，提高橡胶的吸声效果。
具体实施方式
14.一种吸声降噪型复合橡胶，按重量份数计，原料包括：100
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120份三元乙丙橡胶、20
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40份硫化丁基橡胶、15
‑
30份介孔二氧化硅、2
‑
8份硬脂酸、0.6
‑
0.8份偶氮二异丁腈；其中，所述介孔二氧化硅的原料按重量份数计，包括：6
‑
12份正硅酸乙酯、1
‑
3份十六烷基三甲基溴化铵、30
‑
60份去离子水。
15.所述介孔二氧化硅的制备方法，包括以下步骤：（1）将十六烷基三甲基溴化铵加入去离子水中，常温下以200
‑
400r/min转速搅拌2
‑
4min，得十六烷基三甲基溴化铵水溶液；（2）采用质量分数10%的氨水调节十六烷基三甲基溴化铵水溶液的ph至9
‑
10，加入正硅酸乙酯，常温下以600
‑
800r/min转速搅拌20
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40min，得混合液；（3）将混合液置于40
‑
50℃的水浴条件下反应40
‑
48h，过滤，滤渣用去离子水洗涤3
‑
5次，置于60
‑
80℃条件下干燥10
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20h，得干燥固体；（4）将干燥固体研磨成粉末状，置于500
‑
600℃的马弗炉中煅烧4
‑
6小时，得平均粒径为60
‑
80nm介孔二氧化硅粉末。
16.所述吸声降噪型复合橡胶的制备方法，包括以下步骤：（1）将三元乙丙橡胶置于双辊开炼机内均匀包辊，再加入偶氮二异丁腈、硫化丁基橡胶、介孔二氧化硅、硬脂酸，混炼30
‑
40min，得胶料；（2）将胶料室温下放置20
‑
30h后再置于混炼机中返炼10
‑
20min，得反炼胶料；（3）将返炼胶料置于硫化机内，在120
‑
160℃下硫化10
‑
20min，得一段硫化三元乙丙橡胶；（4）将一段硫化三元乙丙橡胶置于干燥箱中，在160
‑
200℃的条件下静置20
‑
30min，再置于硫化机内，在160
‑
180℃下硫化4
‑
6h，常温冷却，得吸声降噪型复合橡胶。
17.实施例1一种吸声降噪型复合橡胶，按重量份数计，原料包括：100份三元乙丙橡胶、20份硫
化丁基橡胶、15份介孔二氧化硅、2份硬脂酸、0.6份偶氮二异丁腈；其中，所述介孔二氧化硅的原料按重量份数计，包括：6份正硅酸乙酯、1份十六烷基三甲基溴化铵、30份去离子水。
18.所述介孔二氧化硅的制备方法，包括以下步骤：（1）将十六烷基三甲基溴化铵加入去离子水中，常温下以200r/min转速搅拌2min，得十六烷基三甲基溴化铵水溶液；（2）采用质量分数10%的氨水调节十六烷基三甲基溴化铵水溶液的ph至9，加入正硅酸乙酯，常温下以600r/min转速搅拌20min，得混合液；（3）将混合液置于40℃的水浴条件下反应40h，过滤，滤渣用去离子水洗涤3次，置于60℃条件下干燥10h，得干燥固体；（4）将干燥固体研磨成粉末状，置于500℃的马弗炉中煅烧4小时，得平均粒径为60nm介孔二氧化硅粉末。
19.所述吸声降噪型复合橡胶的制备方法，包括以下步骤：（1）将三元乙丙橡胶置于双辊开炼机内均匀包辊，再加入偶氮二异丁腈、硫化丁基橡胶、介孔二氧化硅、硬脂酸，混炼30min，得胶料；（2）将胶料室温下放置20h后再置于混炼机中返炼10min，得反炼胶料；（3）将返炼胶料置于硫化机内，在120℃下硫化10min，得一段硫化三元乙丙橡胶；（4）将一段硫化三元乙丙橡胶置于干燥箱中，在160℃的条件下静置20min，再置于硫化机内，在160℃下硫化4h，常温冷却，得吸声降噪型复合橡胶。
20.实施例2一种吸声降噪型复合橡胶，按重量份数计，原料包括：100份三元乙丙橡胶、40份硫化丁基橡胶、15份介孔二氧化硅、8份硬脂酸、0.6份偶氮二异丁腈；其中，所述介孔二氧化硅的原料按重量份数计，包括：12份正硅酸乙酯、1份十六烷基三甲基溴化铵、60份去离子水。
21.所述介孔二氧化硅的制备方法，包括以下步骤：（1）将十六烷基三甲基溴化铵加入去离子水中，常温下以200r/min转速搅拌4min，得十六烷基三甲基溴化铵水溶液；（2）采用质量分数10%的氨水调节十六烷基三甲基溴化铵水溶液的ph至10，加入正硅酸乙酯，常温下以600r/min转速搅拌40min，得混合液；（3）将混合液置于40℃的水浴条件下反应48h，过滤，滤渣用去离子水洗涤3次，置于80℃条件下干燥10h，得干燥固体；（4）将干燥固体研磨成粉末状，置于600℃的马弗炉中煅烧4小时，得平均粒径为80nm介孔二氧化硅粉末。
22.所述吸声降噪型复合橡胶的制备方法，包括以下步骤：（1）将三元乙丙橡胶置于双辊开炼机内均匀包辊，再加入偶氮二异丁腈、硫化丁基橡胶、介孔二氧化硅、硬脂酸，混炼30min，得胶料；（2）将胶料室温下放置30h后再置于混炼机中返炼10min，得反炼胶料；（3）将返炼胶料置于硫化机内，在160℃下硫化10min，得一段硫化三元乙丙橡胶；（4）将一段硫化三元乙丙橡胶置于干燥箱中，在200℃的条件下静置20min，再置于硫化机内，在180℃下硫化4h，常温冷却，得吸声降噪型复合橡胶。
23.实施例3
一种吸声降噪型复合橡胶，按重量份数计，原料包括：120份三元乙丙橡胶、20份硫化丁基橡胶、30份介孔二氧化硅、2份硬脂酸、0.8份偶氮二异丁腈；其中，所述介孔二氧化硅的原料按重量份数计，包括：6份正硅酸乙酯、3份十六烷基三甲基溴化铵、30份去离子水。
24.所述介孔二氧化硅的制备方法，包括以下步骤：（1）将十六烷基三甲基溴化铵加入去离子水中，常温下以400r/min转速搅拌2min，得十六烷基三甲基溴化铵水溶液；（2）采用质量分数10%的氨水调节十六烷基三甲基溴化铵水溶液的ph至10，加入正硅酸乙酯，常温下以600r/min转速搅拌40min，得混合液；（3）将混合液置于40℃的水浴条件下反应48h，过滤，滤渣用去离子水洗涤3次，置于80℃条件下干燥10h，得干燥固体；（4）将干燥固体研磨成粉末状，置于600℃的马弗炉中煅烧4小时，得平均粒径为60nm介孔二氧化硅粉末。
25.所述吸声降噪型复合橡胶的制备方法，包括以下步骤：（1）将三元乙丙橡胶置于双辊开炼机内均匀包辊，再加入偶氮二异丁腈、硫化丁基橡胶、介孔二氧化硅、硬脂酸，混炼40min，得胶料；（2）将胶料室温下放置20h后再置于混炼机中返炼20min，得反炼胶料；（3）将返炼胶料置于硫化机内，在120℃下硫化20min，得一段硫化三元乙丙橡胶；（4）将一段硫化三元乙丙橡胶置于干燥箱中，在160℃的条件下静置30min，再置于硫化机内，在160℃下硫化6h，常温冷却，得吸声降噪型复合橡胶。
26.实施例4一种吸声降噪型复合橡胶，按重量份数计，原料包括：120份三元乙丙橡胶、40份硫化丁基橡胶、30份介孔二氧化硅、8份硬脂酸、0.8份偶氮二异丁腈；其中，所述介孔二氧化硅的原料按重量份数计，包括：12份正硅酸乙酯、3份十六烷基三甲基溴化铵、60份去离子水。
27.所述介孔二氧化硅的制备方法，包括以下步骤：（1）将十六烷基三甲基溴化铵加入去离子水中，常温下以400r/min转速搅拌4min，得十六烷基三甲基溴化铵水溶液；（2）采用质量分数10%的氨水调节十六烷基三甲基溴化铵水溶液的ph至10，加入正硅酸乙酯，常温下以800r/min转速搅拌40min，得混合液；（3）将混合液置于50℃的水浴条件下反应48h，过滤，滤渣用去离子水洗涤5次，置于80℃条件下干燥20h，得干燥固体；（4）将干燥固体研磨成粉末状，置于600℃的马弗炉中煅烧4
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6小时，得平均粒径为80nm介孔二氧化硅粉末。
28.所述吸声降噪型复合橡胶的制备方法，包括以下步骤：（1）将三元乙丙橡胶置于双辊开炼机内均匀包辊，再加入偶氮二异丁腈、硫化丁基橡胶、介孔二氧化硅、硬脂酸，混炼40min，得胶料；（2）将胶料室温下放置30h后再置于混炼机中返炼20min，得反炼胶料；（3）将返炼胶料置于硫化机内，在160℃下硫化20min，得一段硫化三元乙丙橡胶；（4）将一段硫化三元乙丙橡胶置于干燥箱中，在200℃的条件下静置30min，再置于硫化机内，在180℃下硫化6h，常温冷却，得吸声降噪型复合橡胶。
29.对比例按重量份数计，分别称量100份三元乙丙橡胶、0.6份偶氮二异丁腈、20份硫化丁基橡胶、12份硬脂酸，将三元乙丙橡胶置于双辊开炼机内均匀包辊，再加入偶氮二异丁腈、硫化丁基橡胶、硬脂酸，混炼30min，得胶料，将胶料室温下放置24h后再置于混炼机中，返炼10min，得反炼胶料，将返炼胶料置于硫化机内，在160℃的温度下硫化20min，得一段硫化三元乙丙橡胶，将一段硫化三元乙丙橡胶置于干燥箱中，在180℃的条件下静置40min，再置于硫化机内，在170℃的温度下硫化时间4h，常温冷却，得复合橡胶。
30.实验例采用吸声系数测定装置对实施例和对比例制备的复合橡胶进行检测，检测结果如表1所示：表1：实施例1
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4 复合橡胶和对比例的复合橡胶吸声系数由表1可知，本发明制备的吸声降噪型复合橡胶具有良好的吸声系数，吸声效果好，具有广泛的应用前景。
31.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之。