一种新型车用阻尼复合材料及其制备方法与流程

1.本发明涉及橡胶复合材料技术领域，具体地说尤其涉及一种新型车用阻尼复合材料及其制备方法。


背景技术：

2.汽车阻尼材料是利用高分子材料的黏弹性将振动能转化为热能耗散掉,从而有效地降低结构振动和噪声,实现对汽车舒适性的主动控制的一种材料。常见的橡胶阻尼材料有丁腈橡胶(nbr)等。为满足传动要求，同时在橡胶中添加各种补强填料。羟基修饰碳纳米管(cnts-oh)是由碳石墨层卷曲而构成的一种管状材料，表面由羟基修饰，其直径范围通常为1nm-50nm范围。依照其长度、粗细、螺旋性及层数的不同，碳纳米管具有多种结构。碳纳米管具有低密度、高比模量、高强度、良好的电导性和温度传导性能等特性，现有的碳纳米管橡胶复合材料填料存在着分散性较差以及阻尼效果弱等问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提出一种新型车用阻尼复合材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明通过如下技术手段实现：
5.一种新型车用阻尼复合材料，按重量份计，包括有如下组分：
6.nbr生胶100份；
7.炭黑35-75份；
8.氧化锌1-10份；
9.硬脂酸1-5份；
10.石蜡油10-25份；
11.硫化剂2-5份；
12.促进剂1-5份；
13.发泡剂1-3份；
14.聚氨酯预聚体1-9份；
15.羟基修饰碳纳米管2-10份；
16.硅烷偶联剂0.01-0.35份。
17.进一步地，所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂fpso。
18.一种新型车用阻尼复合材料的制备方法，包括下列步骤：
19.步骤一、将fpso与碳纳米管混合20-70min，在110℃下干燥2-3小时后，得到预处理后的羟基修饰的碳纳米管；
20.步骤二、将聚氨酯预聚体以及处理后的碳纳米管加入由nbr生胶、氧化锌、炭黑、石蜡油、硬脂酸、硫化剂和促进剂，发泡剂组成的nbr混炼橡胶，经密炼机混炼或者开炼机塑炼，在130℃下硫化并发泡30min后得到新型车用阻尼复合材料。
21.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
22.本发明中的复合材料主要包括nbr生胶、碳纳米管、fpso偶联剂以及聚氨酯预聚体等，通过将碳纳米管和硅烷偶联剂添加到nbr橡胶中，fpso的引入能够对eva复合体系内部无机粒子的分散行为及其与eva基体间的相互作用力进行调控，提高了材料的力学强度等性能，同时也提高了复合材料的耐磨性能；本发明中的制备方法是在nbr橡胶混炼过程中加入自主合成的聚氨酯预聚体，该组分的引入改变了填料的聚集行为，提高了粒子在nbr中的分散相容性,降低了材料的硬度，有力缓解了高填充线缆材料硬度与阻燃和机械性能间的矛盾程度，提高材料综合性能的同时扩大了其应用范围；本发明公开方法其操作简单,技术成熟。使用该碳纳米管橡胶复合材料作为汽车门的基体橡胶,可显著降低其结构振动、减小噪声对人身心健康的影响。
附图说明：
23.图1为本发明各实施例新型车用阻尼复合材料的性能测试结果示意图。
具体实施方式：
24.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明作进一步说明：
25.具体实施例
26.为本发明的其中一种具体实施方式：
27.在本实施例中，一种新型车用阻尼复合材料，其组成和各组份的质量份数为：nbr生胶100份，炭黑35-75份，氧化锌1-10份，硬脂酸1-5份，石蜡油10-25份，硫化剂2-5份，促进剂1-5份，发泡剂1-3份，聚氨酯预聚体1-9份，羟基修饰碳纳米管2-10份,硅烷偶联剂0.01-0.35份。
28.一种新型车用阻尼复合材料的制备方法，包括下列步骤：
29.步骤一、将fpso与碳纳米管混合20-70min，在110℃下干燥2-3小时后，得到预处理后的羟基修饰的碳纳米管；
30.步骤二、将聚氨酯预聚体以及处理后的碳纳米管加入由nbr生胶、氧化锌、炭黑、石蜡油、硬脂酸、硫化剂和促进剂，发泡剂组成的nbr混炼橡胶，经密炼机混炼或者开炼机塑炼。在130℃下硫化并发泡30min后得到最终材料。
31.实施例1
32.一种新型车用阻尼复合材料，各组份的质量份数为：
33.epdm生胶100份，羟基修饰的碳纳米管3份，fpso硅烷偶联剂0.02份，炭黑40份，氧化锌6份，硬脂酸1份，石蜡油15份，硫磺3份，发泡剂1份，聚丙二醇聚氨酯预聚体2份。
34.制备方法：
35.将硅烷偶联剂0.03份与3份羟基修饰的碳纳米管在混合30min，110℃干燥2h，得经硅烷偶联剂处理的羟基修饰的碳纳米管；将处理后的碳纳米管与炭黑混合，再与nbr生胶100份、氧化锌6份、硬脂酸1份、石蜡油15份、硫磺3份和发泡剂1份，聚丙二醇预体2份混合，然后进行混炼，停放2h后，经开炼机薄通塑炼10次，得碳纳米管以及聚氨酯预聚体改性的nbr混炼橡胶，最后经130℃硫化30min得橡胶复合材料。
36.实施例2
37.一种新型车用阻尼复合材料，各组份的质量份数为：
38.epdm生胶100份，羟基修饰的碳纳米管5份，fpso硅烷偶联剂0.03份，炭黑40份，氧化锌6份，硬脂酸1份，石蜡油15份，硫磺3份，发泡剂1份，聚丙二醇聚氨酯预聚体3份。
39.制备方法：
40.将硅烷偶联剂0.03份与5份羟基修饰的碳纳米管在混合30min，110℃干燥2h，得经硅烷偶联剂处理的羟基修饰的碳纳米管；将处理后的碳纳米管与炭黑混合，再与nbr生胶100份、氧化锌6份、硬脂酸1份、石蜡油15份、硫磺3份和发泡剂1份，聚丙二醇预体3份混合，然后进行混炼，停放2h后，经开炼机薄通塑炼10次，得碳纳米管以及聚氨酯预聚体改性的nbr混炼橡胶，最后经130℃硫化30min得橡胶复合材料。
41.本发明所公开具体实施例落入本发明权利要求保护范围之内，为本发明的特征部分的具体下位实施范围，具体实施例保护内容仅仅是为本发明权利要求保护范围的说明，本发明保护范围不止于具体实施例保护内容，具体实施例保护内容不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。


技术特征：
1.一种新型车用阻尼复合材料，其特征在于：按重量份计，包括有如下组分：nbr生胶100份；炭黑35-75份；氧化锌1-10份；硬脂酸1-5份；石蜡油10-25份；硫化剂2-5份；促进剂1-5份；发泡剂1-3份；聚氨酯预聚体1-9份；羟基修饰碳纳米管2-10份；硅烷偶联剂0.01-0.35份。2.根据权利要求1所述的一种新型车用阻尼复合材料，其特征在于：所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂fpso。3.一种新型车用阻尼复合材料的制备方法，包括下列步骤：步骤一、将fpso与碳纳米管混合20-70min，在110℃下干燥2-3小时后，得到预处理后的羟基修饰的碳纳米管；步骤二、将聚氨酯预聚体以及处理后的碳纳米管加入由nbr生胶、氧化锌、炭黑、石蜡油、硬脂酸、硫化剂和促进剂，发泡剂组成的nbr混炼橡胶，经密炼机混炼或者开炼机塑炼，在130℃下硫化并发泡30min后得到新型车用阻尼复合材料。

技术总结
本公开一种新型车用阻尼复合材料及其制备方法，复合材料各组份的质量份数为：NBR生胶100份,羟基修饰碳纳米管2-10份,硅烷偶联剂0.01-0.35份,炭黑35-75份,氧化锌1-10份,硬脂酸1-5份,石蜡油10-25份,硫化剂2-5份,促进剂1-5份，发泡剂1-3，聚氨酯预聚体1-9份；在NBR橡胶混炼过程中加入羟基修饰的碳纳米管以及聚氨酯预聚体,再经硫化制备而成，通过羟基修饰的碳纳米管以及填充粒子表面的活性羟基与预聚体反应从而原位接枝在其表面，改善复合材料不同组分之间的分散状态，减少固体网络模量，从而使填料与NBR基体能够协同运动，有利于将振动能转化为热能或其它耗散能量，提高阻尼效果。果。果。


技术研发人员：方举 段启松 刘祖俊 束沛沛
受保护的技术使用者：安徽志诚机电零部件有限公司
技术研发日：2021.12.30
技术公布日：2022/5/25