一种特种高阻尼橡胶材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种特种高阻尼橡胶材料及其制备方法和应用，本发明专利技术所提供的特种高阻尼橡胶材料具有配方成分简单，原料种类少，容易加工实施，且所得橡胶材料能够良好的兼顾较高的剪切模量和等效阻尼比。所述橡胶材料包括如下重量份的各组分：天然橡胶30～70份，丁基橡胶30～70份、炭黑30～60份、石油树脂10～15份、环烷油5～20份，硬脂酸1～5份、氧化锌5～15份、硫磺0.8～2份，促进剂0.5～1.5份，PF

【技术实现步骤摘要】
一种特种高阻尼橡胶材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及建筑隔震支座
，特别涉及一种能适用于建筑隔震支座的特种高阻尼橡胶材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]高阻尼橡胶支座是近年来发展起来的新型橡胶支座，目的是让隔震支座提供阻尼的同时，又不使用铅这种会产生污染的金属材料。高阻尼橡胶是在混合了普通橡胶和合成橡胶的橡胶聚合体中，加入石墨填充剂(炭黑)、补强剂、可塑剂、硫化剂等配制而成。与铅芯橡胶支座相比，高阻尼橡胶支座具备普通橡胶支座较小的初始水平刚度，同时具有铅芯橡胶支座的阻尼性能。
[0003]高阻尼橡胶支座具有以下特点：(1)可以提供隔震设计所需的阻尼，不需要额外设置阻尼器；(2)橡胶材料本身具有阻尼特性，因此也可以用于较轻的建筑物；(3)小变形阶段也可以提供阻尼，不局限于大地震，在小地震时也具有良好的隔震效果；(4)小变形阶段刚度较大，本身可以限制风荷载作用时的变形；(5)具有平滑的滞回特性，不仅可以减少地震时上部结构的地震反应，也可以减少高频振动。
[0004]高阻尼橡胶支座综合了弹性功能和阻尼功能，设计时可以不再隔震层中安装其他阻尼器，具有施工方便的优点；缺点是不能独立决定设计所期望的隔震支座的刚度和阻尼，也就是说，一旦支座刚度确定之后，阻尼也就随之确定，阻尼与刚度一一对应。
[0005]现有技术中所开发的高阻尼橡胶，往往配方较为复杂，成分种类多，加工较为复杂，且所得橡胶材料往往难以兼顾较高的剪切模量和等效阻尼比。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提供一种特种高阻尼橡胶材料及其制备方法和应用，本专利技术所提供的特种高阻尼橡胶材料具有配方成分简单，原料种类少，容易加工实施，且所得橡胶材料能够良好的兼顾较高的剪切模量和等效阻尼比。
[0007]本专利技术为达到其目的，提供如下技术方案：
[0008]本专利技术一方面提供一种特种高阻尼橡胶材料，所述橡胶材料包括如下重量份的各组分：
[0009]天然橡胶30～70份，丁基橡胶30～70份、炭黑30～60份、石油树脂10～15份、环烷油5～20份，硬脂酸1～5份、氧化锌5～15份、硫磺0.8～2份，促进剂0.5～1.5份，PF
‑
81阻尼剂20～80份。
[0010]较佳实施方式中，所述PF
‑
81阻尼剂的重量份为40
‑
80份。
[0011]更佳实施方式中，所述天然橡胶和所述丁基橡胶的重量份之和为100份，且所述丁基橡胶的重量份为30
‑
70份，所述PF
‑
81阻尼剂的重量份为60
‑
80份。采用优选的用量，利于进一步同步提升橡胶材料的剪切模量和等效阻尼比。
[0012]更佳实施方式中，所述天然橡胶和所述丁基橡胶的重量份之和为100份，且所述丁
基橡胶的重量份为70份，所述PF
‑
81阻尼剂的重量份为80份。该优选用量下，能够获得更佳的橡胶材料性能，具有较高的剪切模量和等效阻尼比。
[0013]一些实施方式中，所述炭黑选自炭黑N115和/或炭黑N220。
[0014]一些实施方式中，所述促进剂选自秋兰姆类促进剂或噻唑类促进剂等中的一种或多种。
[0015]本专利技术还提供上文所述的特种高阻尼橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：
[0016]1)将天然橡胶进行密炼、塑炼；
[0017]2)加入丁基橡胶，继续密炼；
[0018]3)加入炭黑、PF
‑
81阻尼剂和环烷油继续密炼；
[0019]4)然后加入其余组分，经密炼后出胶，进行薄通后下片；
[0020]5)将所得混炼胶在145
±
5℃下进行硫化。
[0021]一些实施方式中，步骤1)中，所述塑料在双棍开炼机中进行，辊温温度为40
‑
60℃，辊距为0.5
‑
1mm。
[0022]本专利技术还提供上文所述的特种高阻尼橡胶材料在建筑隔震支座中的应用。
[0023]本专利技术提供的技术方案具有如下有益效果：
[0024]本专利技术提供的特种高阻尼橡胶材料，各组分之间相容性好，特别是天然橡胶、丁基橡胶和PF
‑
81阻尼剂三者之间在热力学上具有良好的相容性，不会随着时间的延长产生结晶或喷霜等问题，能够满足长期使用的要求，利于改善产品性能。本专利技术通过各组分按照一定比例相互搭配组合，能够获得性能良好的橡胶材料，兼顾良好的剪切模量和等效阻尼比。
具体实施方式
[0025]为了便于理解本专利技术，下面将结合实施例对本专利技术作进一步的说明。应当理解，下述实施例仅是为了更好的理解本专利技术，并不意味着本专利技术仅局限于以下实施例。
[0026]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本专利技术所属
的技术人员通常理解的含义相同。本文可能使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0027]实施例中未注明具体实验步骤或条件之处，可按照本
中相应的常规实验步骤的操作或条件进行即可。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
[0028]以下实施例所用部分原料说明如下：
[0029]天然橡胶采用泰国烟片1#橡胶；
[0030]丁基橡胶为美国埃克森2255；
[0031]阻尼剂为上海三连实业PF
‑
81；
[0032]促进剂为DM和DPTT的混合物(二者质量比为1：1)；
[0033]环烷油为深圳市华特美B130；
[0034]石油树脂为中石化C9石油树脂。
[0035]以下实施例中涉及的份数均指重量份。
[0036]实施例1
[0037]一种建筑隔震支座用特种高阻尼橡胶的制备方法，包括如下步骤：
[0038]S1、将天然橡胶在密炼机里密炼100s，随后在双辊开炼机塑炼8遍，辊温温度控制在50℃，辊距为0.8mm。
[0039]S2、将塑炼好的天然橡胶30份和丁基橡胶70份加入到密炼机中，密炼时间为80s。
[0040]S3、加入45份炭黑(为高耐磨炭黑N115)和40份的PF
‑
81阻尼剂，密炼60s后加入环烷油10份，继续密炼30s。
[0041]S4、加入石油树脂10份、硬脂酸1份、氧化锌10份、硫磺1.5份，促进剂0.8份，密炼100s后出胶，将混炼好的胶料在双辊开炼机上薄通3遍，辊距为0.8mm，薄通完毕后调整辊距，下片。
[0042]S5、混炼胶在模具中的硫化温度为145
±
5℃。
[0043]S6、硫化后的产品脱模后，进行自然冷却到室温，即可得到高阻尼橡胶制品。
[0044]实施例2
[0045]一种建筑隔震支座用特种高阻尼橡胶的制备方法，包括如下步骤：
[0046]S1、将天本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种特种高阻尼橡胶材料，其特征在于，所述橡胶材料包括如下重量份的各组分：天然橡胶30～70份、丁基橡胶30～70份、炭黑30～60份、石油树脂10～15份、环烷油5～20份，硬脂酸1～5份、氧化锌5～15份、硫磺0.8～2份，促进剂0.5～1.5份，PF
‑
81阻尼剂20～80份。2.根据权利要求1所述的特种高阻尼橡胶材料，其特征在于，所述PF
‑
81阻尼剂的重量份为40
‑
80份。3.根据权利要求1或2所述的特种高阻尼橡胶材料，其特征在于，所述天然橡胶和所述丁基橡胶的重量份之和为100份，且所述丁基橡胶的重量份为30
‑
70份，所述PF
‑
81阻尼剂的重量份为60
‑
80份。4.根据权利要求3所述的特种高阻尼橡胶材料，其特征在于，所述天然橡胶和所述丁基橡胶的重量份之和为100份，且所述丁基橡胶的重量份为70份，所述PF
‑
81阻尼剂的重量份为80份。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉，
申请(专利权)人：丰泽智能装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：