一种变模量减震橡胶材料及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115584064A(43)申请公布日2023.01.10(21)申请号202211587156.5C08L11/00(2006.01)(22)申请日2022.12.12C08K3/04(2006.01)E04B1/98(2006.01)(71)申请人中裕铁信交通科技股份有限公司E04H9/02(2006.01)地址053000河北省衡水市桃城区北方工业基地橡塑路1号(72)发明人李朋贾雷雷郑永春李春明李英娣赵荣赵晓燕贾峰伟邓菲国彤(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569专利代理师王儒(51)Int.Cl.C08L7/00(2006.01)C08L9/06(2006.01)C08L23/16(2006.01)C08L83/04(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图1页(54)发明名称一种变模量减震橡胶材料及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供了一种变模量减震橡胶材料及其制备方法和应用，属于工程结构减震隔震技术领域。本发明在橡胶基体中加入硼酸改性端羟基聚硅氧烷，在引发剂作用下生成自由基，将硼酸改性端羟基聚硅氧烷接枝到橡胶基材的分子链上，保留了橡胶材料的高弹性，同时赋予橡胶材料弹性模量在不同冲击（或剪切）速度下弹性模量可发生相应变化的性能，可有效提高橡胶基体对冲击速度的敏感性，使得橡胶材料可以在不同震动加速度情况下具有良好的减隔震效果，实现橡胶基体模量的可变性，且弹性模量范围大。CN115584064ACN115584064A权利要求书1/2页1.一种变模量减震橡胶材料，其特征在于，包括以下重量份数的制备原料：橡胶基材100份，偶联剂1~3份，引发剂0.3~0.6份，剪切增稠凝胶5~20份，活性剂5~10份，防老剂1~4份，炭黑40~60份，硫化剂1~2份，促进剂0~3份；所述剪切增稠凝胶为硼酸改性端羟基聚硅氧烷；所述硼酸改性端羟基聚硅氧烷的制备方法包括：将α,ω‑二羟基聚二甲基硅氧烷、硼酸和二氧化硅混合，在140~180℃进行捏合后，脱水，得到硼酸改性端羟基聚硅氧烷；所述引发剂包括氧化剂和还原剂，所述氧化剂为过硫酸铵，所述还原剂为亚硫酸氢钠。2.根据权利要求1所述的变模量减震橡胶材料，其特征在于，所述橡胶基材包括烃类橡胶或硅橡胶；所述烃类橡胶包括天然橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶、顺丁橡胶或氯丁橡胶；所述偶联剂包括硅烷类偶联剂。3.根据权利要求2所述的变模量减震橡胶材料，其特征在于，所述硅烷类偶联剂包括乙烯基三甲氧基硅烷、γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ‑(三乙氧基硅)丙基四硫化物或乙烯基三乙氧基硅烷。4.根据权利要求1所述的变模量减震橡胶材料，其特征在于，所述氧化剂与还原剂的质量比为1:(1~2)。5.根据权利要求1所述的变模量减震橡胶材料，其特征在于，所述α,ω‑二羟基聚二甲基硅氧烷、硼酸和二氧化硅的质量比为(70~90):(4~10):(5~20)。6.根据权利要求1所述的变模量减震橡胶材料，其特征在于，所述活性剂包括氧化锌和硬脂酸，所述氧化锌和硬脂酸的质量比为(2~3):1；所述防老剂包括N‑(1,3‑二甲基)丁基‑N'‑苯基对苯二胺；所述炭黑为半补强炭黑；所述硫化剂包括硫磺或2,5‑二甲基‑2,5‑双(叔丁基过氧基)己烷；所述促进剂包括二硫化四甲基秋兰姆和N‑环己基‑2‑苯并噻唑次磺酰胺的混合物，所述二硫化四甲基秋兰姆和N‑环己基‑2‑苯并噻唑次磺酰胺的质量比为(0.2~0.4):1。7.权利要求1~6任一项所述变模量减震橡胶材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将橡胶基材进行塑炼后，将所得塑炼后橡胶基材与引发剂、偶联剂和剪切增稠凝胶依次进行第一混炼、第一排胶和第一薄通，将所得材料进行接枝，得到改性基材；将所述改性基材、活性剂、防老剂和炭黑进行第二混炼后，依次进行第二排胶和第二薄通，得到一段母炼胶；将所述一段母炼胶、硫化剂和促进剂进行第三混炼后，依次进行第三排胶和第三薄通，得到混炼胶；将所述混炼胶进行硫化，得到变模量减震橡胶材料。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述接枝的温度为60~70℃，时间≥8h；所述第一混炼的时间为40~60s；所述第二混炼的时间为100~140s；所述第三混炼的时间为40~70s。9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述第一薄通的次数为3~5次，辊距为0.5~1mm；所述第二薄通的次数为1~5次，辊距为0.5~1mm；所述第三薄通的次数为2~3次，辊2CN115584064A权利要求书2/2页距为0.5~mm；所述硫化的温度为130~180℃，压力为5~20MPa，时间为20~40min。10.权利要求1~6任一项所述变模量减震橡胶材料或权利要求7~9任一项所述制备方法制备得到的变模量