本發(fā)明屬于汽車零件制備領(lǐng)域，具體涉及一種汽車用含活性氧化鋅的丁腈橡膠復(fù)合阻尼材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
阻尼材料是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種減震降噪的材料能夠把振動(dòng)和聲能轉(zhuǎn)化為熱能散掉的新型功能材料，在各種機(jī)械設(shè)備上廣泛應(yīng)用，尤其是在汽車乘座室內(nèi)的前圍板、車門、車頂棚、車底板、后備箱等8-12個(gè)部位都有應(yīng)用，因此研究和開(kāi)發(fā)綜合性能優(yōu)異的新型高效阻尼材料已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外關(guān)注的熱點(diǎn)。
田敏、盧珣等人發(fā)表的《共混型寬溫域高阻尼橡膠材料的制備與性能研究》一文中，采用分子結(jié)構(gòu)中具有密集側(cè)甲基、弱極性的氯化丁基橡膠與強(qiáng)極性的丁腈橡膠共混，制得二元 CIIR/NBR 共混物，由于弱極性橡膠結(jié)構(gòu)中大的空間位阻作用和硫化交聯(lián)后的強(qiáng)制纏繞，將會(huì)增加極性橡膠分子鏈活動(dòng)的內(nèi)摩擦阻力，導(dǎo)致分子鏈運(yùn)動(dòng)受阻，制備得到寬溫域阻尼材料。
在自然界中，軟木是一種減震性能非常優(yōu)異的材料，它是栓皮樹(shù)的外皮產(chǎn)物，具有良好的彈性、密封性、隔熱、隔音、絕緣、耐磨、耐腐蝕性、防潮、防火、減震等性能，可用作地板、瓶塞和木管樂(lè)器密封墊、包裝和能量吸收材料、隔熱材料、減震阻尼材料等，是一種多功能天然材料。
因此，本發(fā)明使用馬來(lái)酸酐接枝丁腈橡膠，繼而與軟木纖維接枝復(fù)配，一方面增強(qiáng)橡膠分子鏈活動(dòng)的內(nèi)摩擦阻力，增強(qiáng)材料的阻尼性能，另一方面利用軟木纖維的特性提高阻尼材料的吸聲降噪性能，制備的丁腈橡膠阻尼材料減震降噪性能優(yōu)異。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有阻尼材料減震、吸聲性能不足的問(wèn)題，提高一種汽車用含活性氧化鋅的丁腈橡膠復(fù)合阻尼材料及其制備方法。
一種汽車用含活性氧化鋅的丁腈橡膠復(fù)合阻尼材料，由以下重量份的原料組成：丁腈橡膠45-60份，氯化丁基橡膠25-40份，四氫呋喃125-170份，馬來(lái)酸酐47-64份，過(guò)氧化苯甲酰2-4份，乙醇適量，氫氧化次磷酸鈉1-3份，二甲苯適量，軟木纖維23-32份，硬脂酸1-2份，炭黑2-6份，硫磺1-2份，環(huán)烷油2-5份，活性氧化鋅5-11份。
具體步驟如下：
（1）馬來(lái)酸酐接枝丁腈橡膠（MAH-g-NBR）的制備：
將丁腈橡膠完全溶解于四氫呋喃中，用滴液漏斗逐滴加入馬來(lái)酸酐與過(guò)氧化苯甲酰的混合溶液，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，升溫至60-72℃，恒溫反應(yīng)6-9小時(shí)，之后用乙醇沉淀出接枝產(chǎn)物，用乙醇洗滌數(shù)次，將洗滌后的接枝產(chǎn)物置于38-45℃真空干燥箱中烘干，即得到MAH-g-NBR，備用；
（2）MAH-g-NBR接枝軟木纖維：
在裝有冷凝管的平底燒瓶中加入二甲苯、氫氧化次磷酸鈉以及步驟（1）得到的MAH-g-NBR，之后將充分干燥的軟木纖維浸入混合溶液中，控制溫度在125-140℃下反應(yīng)2-4小時(shí)，反應(yīng)完成后，用索氏抽提器除去溶劑，于95-105℃烘干至恒重，即得MAH-g-NBR接枝軟木纖維；
（3）混煉：
在20-30℃條件下，將步驟（2）得到的MAH-g-NBR接枝軟木纖維、氯化丁基橡膠混合均勻在開(kāi)煉機(jī)上塑煉3-8分鐘，然后加入硬脂酸、炭黑混煉10-30分鐘，之后依次加入環(huán)烷油、活性氧化鋅、硫磺混煉均勻，制備得混煉膠；
（4）硫化：
將步驟（3）所得到的混煉膠薄通出片后靜置7-9小時(shí)，在平板硫化機(jī)上在160-190℃下高溫模壓硫化20-40分鐘，制得一種汽車用含活性氧化鋅的丁腈橡膠復(fù)合阻尼材料。
其中，所述的軟木纖維是用廢工業(yè)源白針葉木漿板機(jī)械解離和分散而成，其長(zhǎng)度分布范圍2mm-3.5mm，寬度分布是34.2μm-73.1μm，長(zhǎng)寬比為72.6。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
（1）本發(fā)明首先使用馬來(lái)酸酐單體對(duì)丁腈橡膠進(jìn)行接枝改性，改變丁腈橡膠的極性，增加極性丁腈橡膠分子鏈活動(dòng)的內(nèi)摩擦阻力，導(dǎo)致分子鏈運(yùn)動(dòng)受阻，分子鏈間摩擦生熱增多，阻尼性能更優(yōu)。
（2）軟木細(xì)胞壁上存在很多的皺褶，可以極大地緩解壓縮變形，因此彈性恢復(fù)特別好，另外軟木纖維特殊的細(xì)胞結(jié)構(gòu)能夠減弱平波傳播，尤其能夠降噪音聲波的傳播，因而軟木的吸聲性很好，本發(fā)明中利用軟木纖維的這種特性，使用馬來(lái)酸酐接枝丁腈橡膠（MAH-g-NBR）對(duì)軟木纖維進(jìn)行接枝改性，提高軟木纖維在橡膠基體中的相容性，提高阻尼材料的減震、吸聲降噪性能，能有效改善車內(nèi)環(huán)境的舒適度，有利于人們的身心健康。
（3）少量環(huán)烷油的加入提高了相間的共混均勻性，降低了共混物相的界面張力，增加相區(qū)間的相互作用，提高了界面粘接強(qiáng)度，改善了組分的相容性，提高阻尼性能，同時(shí)與活性氧化鋅復(fù)配提高材料的硬度和定伸應(yīng)力。
具體實(shí)施方式
一種汽車用含活性氧化鋅的丁腈橡膠復(fù)合阻尼材料，由以下重量份的原料組成：丁腈橡膠56，氯化丁基橡膠34，四氫呋喃160，馬來(lái)酸酐60，過(guò)氧化苯甲酰4，乙醇適量，氫氧化次磷酸鈉3，二甲苯適量，軟木纖維31，硬脂酸2，炭黑4，硫磺2，環(huán)烷油4，活性氧化鋅8。
具體步驟如下：
（1）馬來(lái)酸酐接枝丁腈橡膠（MAH-g-NBR）的制備：
將丁腈橡膠完全溶解于四氫呋喃中，用滴液漏斗逐滴加入馬來(lái)酸酐與過(guò)氧化苯甲酰的混合溶液，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，升溫至70℃，恒溫反應(yīng)8小時(shí)，之后用乙醇沉淀出接枝產(chǎn)物，用乙醇洗滌數(shù)次，將洗滌后的接枝產(chǎn)物置于40℃真空干燥箱中烘干，即得到MAH-g-NBR，備用；
（2）MAH-g-NBR接枝軟木纖維：
在裝有冷凝管的平底燒瓶中加入二甲苯、氫氧化次磷酸鈉以及步驟（1）得到的MAH-g-NBR，之后將充分干燥的軟木纖維浸入混合溶液中，控制溫度在130℃下反應(yīng)3小時(shí)，反應(yīng)完成后，用索氏抽提器除去溶劑，于100℃烘干至恒重，即得MAH-g-NBR接枝軟木纖維；
（3）混煉：
在28℃條件下，將步驟（2）得到的MAH-g-NBR接枝軟木纖維、氯化丁基橡膠混合均勻在開(kāi)煉機(jī)上塑煉7分鐘，然后加入硬脂酸、炭黑混煉20分鐘，之后依次加入環(huán)烷油、活性氧化鋅、硫磺混煉均勻，制備得混煉膠；
（4）硫化：
將步驟（3）所得到的混煉膠薄通出片后靜置8小時(shí)，在平板硫化機(jī)上在170℃下高溫模壓硫化30分鐘，制得一種汽車用含活性氧化鋅的丁腈橡膠復(fù)合阻尼材料。
其中，所述的軟木纖維是用廢工業(yè)源白針葉木漿板機(jī)械解離和分散而成，其長(zhǎng)度分布范圍2mm-3.5mm，寬度分布是34.2μm-73.1μm，長(zhǎng)寬比為72.6。
性能測(cè)試：
按照實(shí)施例制備對(duì)其材料進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果如下：
密度：1.178g/cm3，減震性能（23℃，200HZ）：0.16，斷裂延伸率：592%，拉伸強(qiáng)度：141Mpa，耐老化性：4級(jí)，耐光老化性：4級(jí)，壓延加工性：良好。