溴化丁基橡胶C5石油树脂复合材料的制备及性能研究.pdf

弹性体，2012—12—25，22(6)：10～14 研究·开发 CHINA 溴化丁基橡胶／C5石油树脂复合材料 的制备及性能研究* 冯钠1，梁纪宇1’2，常素芹2一 (1．大连工业大学纺织与材料工程学院，辽宁大连116034；2．中国皮革和制鞋工业研究院，北京100015) 摘要：在溴化丁基橡胶(BIIR)中添加了不同用量的C5石油树脂(以下简称C5)，通过模压硫化制 备了BIIR／Cs复合材料。采用无转子硫化仪、门尼粘度仪、扫描电子显微镜(sEM)和动态热力学分析仪 (DMA)等研究了C5含量对BIIR／Cs复合材料的结构与性能的影响。研究结果表明，随着C5用量的增 加，BIIR／C5复合材料正硫化时间(￡。o)略有延长，交联程度及门尼粘度下降，加工性提高，损耗峰呈现单 峰状，不断向高温偏移，损耗因子(tan艿)峰值及峰面积不断增大，且有效阻尼温域(tan穆o．3)大幅度扩 宽；拉伸强度、撕裂强度及硬度和冲击回弹率不断下降，断裂伸长率增大，但复合材料在C5用量为5～ 10 phr时仍能保持较高的力学强度。 关键词：C5石油树脂；溴化丁基橡胶；复合材料；阻尼性能；力学性能 333 中图分类号：TQ 文献标识码：A 文章编号：1005—3174(2012)06—0010—05 高分子阻尼材料是新发展起来的一种新型材 合物网络(IPN)，添加增塑剂或无机填料，还有利 料，它是利用高分子的粘弹性来吸收振动的能量， 用有机小分子和聚合物的氢键杂化等方法[6]。其 将吸收的机械能或声能部分地转变为热能并耗散 中，IPN可制得较理想的宽温域阻尼材料，但其存 掉，这样就起到了减少振幅或降低振幅的作用[1。。 在合成工艺复杂、溶剂去除困难和成本较高等缺 阻尼值的大小常用形变落后于应力的相位角正切 点；其它方法虽然在拓宽阻尼区取得了一定成效， tan艿(或称损耗因子)表征[2]。一般来说，tand值 但阻尼值不高，不能满足实际工程需要。 越高，阻尼有效温度范围越宽，材料的阻尼性能越 溴化丁基橡胶(BIIR)是一种经溴化改性的 好。通用型阻尼材料一般要求至少有60～80℃的丁基橡胶，在保持丁基橡胶阻尼特性的同时，具有 玻璃化转变区间，同时有较高的损耗因子(tan艿≥更好的硫化活性和气密性；石油树脂[7灌]是由石 0．3)，但橡胶类阻尼材料的玻璃化转变区域一般 油裂解制造烯烃时所得裂解油的分离馏分聚合而 都在室温以下的低温区(例如丁基橡胶)，且阻尼 成的热塑性树脂，常用作胶粘剂的增粘树脂，具有 温域较窄，而在工程中往往需要阻尼橡胶在宽温 与橡胶相容性好、粘性好等特点。本文采用与橡 宽频范围内具有较高的阻尼性能，如飞机、火箭要 胶相容性较好的C5石油树脂和BIIR进行机械共 求有效阻尼区的温域更宽，橡胶的高阻尼性能不 混，并通过模压硫化得到了BIIR／Cs复合材料， 能得到充分的发挥，因此在工程领域中的应用存 采用动态力学性能分析(DMA)研究了BIIR和 在着很大的局限性[1]。为此国内外学者为了扩宽 Cs石油树脂共混体系的阻尼性能，并详细讨论了 丁基橡胶的阻尼功能区，做了大量工作[3~5]，常见 Cs石油树脂添加量对共混体系硫化特性、阻尼性 的方法主要有机械共混，接枝、嵌段共聚或互穿聚 能、相结构以及力学性能的影响。 收稿日期 1 实验部分 作者简介 主要从事 *基金项 瓣成碱糊洁勤泼林肛项 旒聃 瓣啪牌啡㈣ 1．1 主要原料 **通讯