一种用于硅橡胶的阻尼剂、硅橡胶材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于硅橡胶的阻尼剂、硅橡胶材料及其制备方法，将高乙烯基硅油或端乙烯基高乙烯基硅油，与二苯基甲基硅烷在催化剂存在下发生加成反应得到有机硅氧烷阻尼剂。硅橡胶材料是由如下质量份数原材料经过混炼和硫化制得：苯基硅胶生胶100份，有机硅氧烷阻尼剂5～50份，高温阻尼剂3～10份，硫化剂0.4～3份。本发明专利技术的硅橡胶材料具有在

【技术实现步骤摘要】
一种用于硅橡胶的阻尼剂、硅橡胶材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高阻尼橡胶材料领域，具体涉及一种用于硅橡胶的阻尼剂、硅橡胶材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]高阻尼硅橡胶具有十分优异的耐高、低温特性，被广泛用于火箭、导弹、卫星、飞机、舰船和车辆上的仪器仪表、导航设备、电子系统、直升机旋翼系统等的振动控制。一般高阻尼硅橡胶材料的制备采用苯基硅生胶，依靠硅橡胶生胶分子链的巨大苯基侧基增大材料的阻尼性能，然而其阻尼损耗仍然较小，常温下的阻尼因子一般仅为0.15～0.25，远不能满足高阻尼硅胶制备的阻尼特性需求。
[0003]为了进一步增大苯基硅橡胶的阻尼特性，通常采用添加层片状或管棒状填料等，然而其对硅橡胶的阻尼性能提升十分有限，且会显著度降低硅橡胶材料的物理机械性能。采用其他生胶与苯基硅橡胶并用或加入大量石油树脂时，难以实现其他生胶与苯基生胶的相容，耐低温及物理机械性能也会下降。近些年，国内合成了一些硅橡胶专业阻尼剂，可在15～40℃之间形成一个较大的阻尼峰，虽然提升了硅橡胶的常温下的阻尼因子，然而一方面大部分阻尼剂合成原料昂贵，不利于产业化推广应用；另一方面高阻尼硅橡胶制品在高温环境下使用时或在常温下使用不断振动发热而升温，如采用这些阻尼剂制备硅橡胶制品，则产品会在高温下阻尼不断下降而不满足减振要求。
[0004]现有的技术制备宽温域的高阻尼硅橡胶制品时，存在着高温下阻尼性能不足、阻尼剂合成成本较高等问题，不能满足宽温域、高频振动等恶劣环境下的使用要求。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对以上技术问题，专利技术一种用于硅橡胶的阻尼剂、硅橡胶材料及其制备方法，使硅橡胶材料具有宽温域高阻尼的特点，并且兼具良好的物理机械性能。
[0006]本专利技术的技术方案为：
[0007]一种用于硅橡胶的阻尼剂，该阻尼剂的结构式为下述两种中的任一种：
[0008][0009]其分子量为103～105，其中，x/(x+y+z)*100％＝90～99.7％，y＝/(x+y+z)*100％＝0.1～8％，z/(x+y+z)*100％＝0.2～9.9％。
[0010]本专利技术提供的一种用于硅橡胶的阻尼剂的制备方法，包括以下步骤：
[0011]将高乙烯基硅油或端乙烯基高乙烯基硅油，与二苯基甲基硅烷在催化剂存在下发生加成反应得到所述阻尼剂，所述阻尼剂残留有部分乙烯基。
[0012]进一步的，控制所述二苯基甲基硅烷中硅氢与高乙烯基硅油或端乙烯基高乙烯基硅油中乙烯基官能团摩尔比为1.0～1.4。
[0013]本专利技术提供的一种硅橡胶材料，主要由按重量份计的以下组分制成：
[0014]苯基硅橡胶生胶：100份；
[0015]有机聚硅烷阻尼剂：5～50份；
[0016]所述有机聚硅烷阻尼剂采用上述阻尼剂或者是上述方法制备的阻尼剂。
[0017]进一步的，还包括高温阻尼剂3～10份，所述高温阻尼剂为醛酮树脂或醛树脂中的一种或两种混合物。
[0018]进一步的，所述高温阻尼剂玻璃化转变温度为50～100℃之间，羟值大于50mgKOH/g。
[0019]进一步的，还包括白炭黑0～70份。
[0020]进一步的，所述白炭黑比表面积≥200m2/g。
[0021]进一步的，还包括硅烷偶联剂0～7份，所述硅烷偶联剂为苯基硅氧烷类偶联剂。
[0022]本专利技术提供的一种所述硅橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
[0023]将苯基硅橡胶生胶、有机聚硅烷阻尼剂、高温阻尼剂和白炭黑进行混炼，然后加入硫化剂混炼，最后进行硫化得到所述硅橡胶材料。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0025]1)以高乙烯基硅油或端乙烯基高乙烯基硅油，以及二苯基甲基硅烷为原材料，合成了一种新型的硅胶专用有机硅氧烷阻尼剂，提升了-50～50℃下的阻尼因子，并且合成原材料成本低、合成方法简单，便于市场化应用；
[0026]2)本专利技术采用醛树脂或醛酮树脂作为高温阻尼剂能够与本专利技术的有机硅氧烷阻尼剂具有协同作用，解决了目前常见高阻尼硅胶随着温度上升，其阻尼性能下降的缺点；
[0027]3)本专利技术制备的高阻尼苯基硅橡胶，从-50～70℃之间均具有较好的阻尼性能，阻尼因子大于0.3，比目前市售高阻尼硅橡胶的阻尼性更好且温域宽，且所制备的阻尼剂含有双键，可参与硅橡胶交联反应，从而具有较好的耐压缩永久变形性能。
[0028]综上，本专利技术原材料简单易得，具有阻尼性好且温域宽、兼具良好的物理机械性能、压缩永久变形低等特点，可广泛应用与航空航天、船舶、化工和医疗等各种领域中的阻尼材料。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1显示的是实施例1的橡胶混合物的阻尼曲线；
[0031]图2显示的是实施例2的橡胶混合物的阻尼曲线；
[0032]图3显示的是实施例3的橡胶混合物的阻尼曲线；
[0033]图4显示的是对比例1的橡胶混合物的阻尼曲线；
[0034]图5显示的是对比例2的橡胶混合物的阻尼曲线；
[0035]图6显示的是对比例3的橡胶混合物的阻尼曲线。
具体实施方式
[0036]为了便于理解本专利技术，下文将本专利技术做更全面、细致地描述，但本专利技术的保护范围并不限于以下具体实施例。
[0037]除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本专利技术的保护范围。
[0038]除非另有特别说明，本专利技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
[0039]本专利技术的用于硅橡胶的有机硅氧烷阻尼剂的分子结构式为如下结构的任一种：
[0040][0041]其中，x/(x+y+z)*100％＝90～99.7％，y＝/(x+y+z)*100％＝0.1～8％，z/(x+y+z)*100％＝0.2～9.9％，分子量为103～105。
[0042]该有机硅氧烷阻尼剂能够大幅提升低温及常温下的阻尼性能，阻尼剂中因位阻效应残留了一定数量的双键，可参与硅橡胶混合物的交联硫化反应，从而提硅橡胶阻尼性能的同时而具有较低的压缩永久变形。
[0043]在一个具体实施方式中，该有机硅氧烷阻尼剂的制备方法，其具体步骤如下：
[0044]将高乙烯基硅油或乙烯基封端的高乙烯基硅油，与二苯基甲基硅烷在溶剂中混合均匀，其中硅氢官能团/乙烯基官能团摩尔比为1.0～1.4，缓慢升温至60～100℃，恒温0.5～1h，然后加入铂金类催化剂，反应1～3h，减压蒸馏0.5～1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于硅橡胶的阻尼剂，其特征在于，该阻尼剂的结构式为下述两种中的任一种：其分子量为103～105，其中，x/(x+y+z)*100％＝90～99.7％，y＝/(x+y+z)*100％＝0.1～8％，z/(x+y+z)*100％＝0.2～9.9％。2.一种用于硅橡胶的阻尼剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将高乙烯基硅油或端乙烯基高乙烯基硅油，与二苯基甲基硅烷在催化剂存在下发生加成反应得到所述阻尼剂，所述阻尼剂残留有部分乙烯基。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，控制所述二苯基甲基硅烷中硅氢与高乙烯基硅油或端乙烯基高乙烯基硅油中乙烯基官能团摩尔比为1.0～1.4。4.一种硅橡胶材料，其特征在于，主要由按重量份计的以下组分制成：苯基硅橡胶生胶：100份；有机聚硅烷阻尼剂：5～50份；所述有机聚硅烷阻尼剂采用权利要求1所述阻尼剂或者是权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄自华，李远，穆洪帅，曹政，郭强，李平，臧莉，傅超，
申请(专利权)人：株洲时代新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：