本发明专利技术公开了一种船用电线用热塑性弹性体及其制备方法，涉及复合材料技术领域。本发明专利技术制得的船用电线用热塑性弹性体，是向改性丁腈橡胶中加入空心填料制得；改性丁腈橡胶是向氢化丁腈橡胶中引入接枝单体制得；氢化丁腈橡胶是丁腈橡胶先进行环氧化再进行氢化制得，接枝单体为乙烯基醚双咔唑；增强改性丁腈橡胶耐高温性的同时，提升了阻尼性能；空心填料是将氮掺杂碳空心球插入层状镁铝双金属氢氧化物间制得，增强阻尼效果，并保证了热塑性弹性体的阻尼稳定性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复合材料，具体为一种船用电线用热塑性弹性体及其制备方法。
技术介绍
1、热塑性弹性体是一类兼具弹性体优越性能和热塑性塑料热可塑性的高分子材料。由于其热塑性特征，热塑性弹性体具有可重复加工性，因而极大地减少甚至杜绝废料的产生，在资源利用及环境保护方面比起化学交联的传统橡胶有着巨大的优势。
2、丁腈橡胶分子链上含有极性基团腈基，分子链间的吸引作用使分子链运动时受到较大的摩擦阻力，因而具有优异的阻尼性能。但阻尼峰值对应的温度偏低，高阻尼温域不能完全覆盖水面舰艇和水下航行器的工作温域，因此需要通过多种途径来提高其阻尼峰值并拓宽阻尼温域，因此本专利技术研究制备了阻尼效果好，并且具有阻尼稳定性的船用电线用热塑性弹性体。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种船用电线用热塑性弹性体及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种船用电线用热塑性弹性体，所述船用电线用热塑性弹性体是向改性丁腈橡胶中加入空心填料制得。
3、优选的，所述改性丁腈橡胶是向氢化丁腈橡胶中引入接枝单体制得。
4、优选的，所述氢化丁腈橡胶是丁腈橡胶先进行环氧化再进行氢化制得；所述接枝单体为乙烯基醚双咔唑。
5、优选的，所述空心填料是将氮掺杂碳空心球插入层状镁铝双金属氢氧化物间制得；所述氮掺杂碳空心球是以二氧化硅纳米球为模板、多巴胺盐酸盐为碳源聚合在二氧化硅纳米球表面后碳化制得。
>6、优选的，所述船用电线用热塑性弹性体的制备方法，包括以下具体步骤：7、(1)将三叔丁基膦、三(二亚苄基丙酮二钯)和甲苯按质量比0.4～0.5:0.09:50混合，搅拌均匀后，加入三叔丁基膦质量3～4倍的乙烯基醚碘咔唑和三叔丁基膦质量1.5～2.5倍的叔丁醇钠，继续反应6～8h后，以体积比为20:1的正己烷和丙酮作为展开剂进行硅胶柱提纯，制得乙烯基醚双咔唑；
8、(2)在氮气氛围下，将氢化丁腈橡胶和氯苯按质量比7～10:100混合，搅拌均匀后加入氢化丁腈橡胶质量0.2～0.4倍的乙烯基醚双咔唑，在100～200rpm下搅拌混合20～40min，再加入氢化丁腈橡胶至0.02～0.08倍的引发剂过氧化二苯甲酰，升温至75～85℃，反应6～8h，用无水乙醇絮凝并洗涤3～5次，在50～60℃的烘箱中干燥，制得改性丁腈橡胶；
9、(3)将二氧化硅纳米球与去离子水按质量比1:80～100混合，在50～80khz下超声分散40～50min，再加入二氧化硅纳米球质量20～40倍的乙醇和二氧化硅纳米球质量2～3倍的浓氨水，在100～200rpm下混合30～50min，再加入二氧化硅纳米球质量0.4～0.6倍的多巴胺盐酸盐，在2000～4000rpm下搅拌反应24～48h，抽滤并水洗，在60～70℃的鼓风干燥机中干燥，制得氮掺杂碳空心球；
10、(4)将六水合硝酸镁、九水合硝酸铝、六次甲基四胺和脱气的去离子水按质量比1.5:0.75:2～2.2:20混合，搅拌均匀后，加入六水合硝酸镁质量18～20倍的间氨基苯磺酸溶液和六水合硝酸镁质量0.8～1.2倍的氮掺杂碳空心球，搅拌均匀后转移至聚四氟乙烯内胆的水热釜中，密封后在98～100℃下反应10～12h，冷却至室温后，依次用去离子水和无水乙醇洗涤3～5次，在60～70℃下干燥12～24h，制得空心填料坯料；
11、(5)将空心填料坯料置于管式炉加热区，在氮气氛围下，升温至650～750℃，保温2～3h后，继续升温至850～950℃，保温2～3h后，继续升温至1050～1150℃，保温2～3h，冷却至室温，制得空心填料；
12、(6)将改性丁腈橡胶置于开炼机上包辊塑炼均匀，加入空心填料、防老剂rd、防老剂mb、助交联剂三烯丙基异氰脲酸酯和硫化剂过氧化二异丙苯，制得混炼胶，将混炼胶停放24h后进行硫化，制得船用电线用热塑性弹性体。
13、优选的，上述步骤(1)中：乙烯基醚碘咔唑的制备方法为：将碘化钾、咔唑和醋酸按质量比7:11:100～160混合，升温至沸腾后搅拌溶解，再加入咔唑质量0.8～0.9倍的碘酸钾，保温反应4～6h，冷却后过滤，并用醋酸重结晶，制得3-碘咔唑；将3-碘咔唑、四丁基硫酸氢铵和2-丁酮按质量比5～5.2:0.14:30混合，升温至60～70℃，以1～3ml/min的速率滴加咔唑质量0.6～0.7倍的2-氯乙基乙烯基醚，反应4～6h后，减压蒸馏，再用乙醇重结晶，制得乙烯基醚碘咔唑。
14、优选的，上述步骤(2)中：氢化丁腈橡胶的制备方法为：将丁腈橡胶、乙酸和醋酸乙酯按质量比1:2:20～40混合，水浴升温至55～65℃，以1～3ml/min的速率滴加丁腈橡胶质量4～6倍的过氧化氢，反应3～5h后，转移至高压反应釜中，加入丁腈橡胶质量0.03～0.06倍的rhcl(pph3)3催化剂，通氮气排出空气，再充入氢气进行氢化，用无水乙醇凝聚并用无水乙醇洗涤3～5次，最后置于真空干燥箱中干燥，制得氢化丁腈橡胶。
15、优选的，上述步骤(3)中：二氧化硅纳米球的制备方法为：将去离子水、乙醇和质量分数为22～25％的浓氨水按体积比1:2:0.3～0.5混合，搅拌均匀加入浓氨水质量1.1～1.3倍的正硅酸乙酯，在100～200rpm下搅拌反应1～2h后，过滤并依次用去离子水和无水乙醇洗涤，最后在70～80℃的真空干燥箱中干燥，最后研磨，制得二氧化硅纳米球。
16、优选的，上述步骤(4)中：间氨基苯磺酸溶液是间氨基苯磺酸与0.1mol/l的氢氧化钠溶液混合至ph为6.8～7.2制得。
17、优选的，上述步骤(6)中：改性丁腈橡胶、空心填料、防老剂rd、防老剂mb、助交联剂三烯丙基异氰脲酸酯和硫化剂过氧化二异丙苯的质量比为100:5～8:0.75:0.75:2:5。
18、与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
19、本专利技术制得的船用电线用热塑性弹性体，是向改性丁腈橡胶中加入空心填料制得；
20、改性丁腈橡胶是向氢化丁腈橡胶中引入接枝单体制得；氢化丁腈橡胶是丁腈橡胶先进行环氧化再进行氢化制得，接枝单体为乙烯基醚双咔唑；在高氢度的氢化丁腈橡胶分子链中引入无规分布的环氧基，破坏有序结构并降低结晶度，再引入接枝单体，具有双咔唑的乙烯基醚双咔唑，连接在氢化丁腈橡胶分子链上，增强改性丁腈橡胶耐高温性的同时，柔性的接枝单体不仅在内部形成氢键，还会通过弱氢键将丁腈橡胶的大分子连接起来，使得分子间作用力增强，将环氧基固定在丁腈橡胶的大分子链上，增加了分子链的反应位点得分子链间的摩擦增强，提升了阻尼性能；
21、空心填料是将氮掺杂碳空心球插入层状镁铝双金属氢氧化物间制得；氮掺杂碳空心球是以二氧化硅纳米球为模板、多巴胺盐酸盐为碳源聚合在二氧化硅纳米球表面后碳化制得；具有空心结构的氮掺杂碳空心球能够利用空气的粘滞性和空腔附近的波形转换，使振动的能量衰减，产生阻尼效本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种船用电线用热塑性弹性体，其特征在于，所述船用电线用热塑性弹性体是向改性丁腈橡胶中加入空心填料制得。
2.根据权利要求1所述的一种船用电线用热塑性弹性体，其特征在于，所述改性丁腈橡胶是向氢化丁腈橡胶中引入接枝单体制得。
3.根据权利要求2所述的一种船用电线用热塑性弹性体，其特征在于，所述氢化丁腈橡胶是丁腈橡胶先进行环氧化再进行氢化制得；所述接枝单体为乙烯基醚双咔唑。
4.根据权利要求1所述的一种船用电线用热塑性弹性体，其特征在于，所述空心填料是将氮掺杂碳空心球插入层状镁铝双金属氢氧化物间制得；所述氮掺杂碳空心球是以二氧化硅纳米球为模板、多巴胺盐酸盐为碳源聚合在二氧化硅纳米球表面后碳化制得。
5.一种船用电线用热塑性弹性体的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
6.根据权利要求5所述的一种船用电线用热塑性弹性体的制备方法，其特征在于，上述步骤（1）中：乙烯基醚碘咔唑的制备方法为：将碘化钾、咔唑和醋酸按质量比7:11:100~160混合，升温至沸腾后搅拌溶解，再加入咔唑质量0.8~0.9倍的碘酸钾，保温反应4~6h，冷却后过滤，并用醋酸重结晶，制得3-碘咔唑；将3-碘咔唑、四丁基硫酸氢铵和2-丁酮按质量比5~5.2:0.14:30混合，升温至60~70℃，以1~3mL/min的速率滴加咔唑质量0.6~0.7倍的2-氯乙基乙烯基醚，反应4~6h后，减压蒸馏，再用乙醇重结晶，制得乙烯基醚碘咔唑。
7.根据权利要求6所述的一种船用电线用热塑性弹性体的制备方法，其特征在于，上述步骤（2）中：氢化丁腈橡胶的制备方法为：将丁腈橡胶、乙酸和醋酸乙酯按质量比1:2:20~40混合，水浴升温至55~65℃，以1~3mL/min的速率滴加丁腈橡胶质量4~6倍的过氧化氢，反应3~5h后，转移至高压反应釜中，加入丁腈橡胶质量0.03~0.06倍的RHCl(PPh3)3催化剂，通氮气排出空气，再充入氢气进行氢化，用无水乙醇凝聚并用无水乙醇洗涤3~5次，最后置于真空干燥箱中干燥，制得氢化丁腈橡胶。
8.根据权利要求5所述的一种船用电线用热塑性弹性体的制备方法，其特征在于，上述步骤（3）中：二氧化硅纳米球的制备方法为：将去离子水、乙醇和质量分数为22~25%的浓氨水按体积比1:2:0.3~0.5混合，搅拌均匀加入浓氨水质量1.1~1.3倍的正硅酸乙酯，在100~200rpm下搅拌反应1~2h后，过滤并依次用去离子水和无水乙醇洗涤，最后在70~80℃的真空干燥箱中干燥，最后研磨，制得二氧化硅纳米球。
9.根据权利要求5所述的一种船用电线用热塑性弹性体的制备方法，其特征在于，上述步骤（4）中：间氨基苯磺酸溶液是间氨基苯磺酸与0.1mol/L的氢氧化钠溶液混合至pH为6.8~7.2制得。
10.根据权利要求5所述的一种船用电线用热塑性弹性体的制备方法，其特征在于，上述步骤（6）中：改性丁腈橡胶、空心填料、防老剂RD、防老剂MB、助交联剂三烯丙基异氰脲酸酯和硫化剂过氧化二异丙苯的质量比为100:5~8:0.75:0.75:2:5。
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【技术特征摘要】
1.一种船用电线用热塑性弹性体，其特征在于，所述船用电线用热塑性弹性体是向改性丁腈橡胶中加入空心填料制得。
2.根据权利要求1所述的一种船用电线用热塑性弹性体，其特征在于，所述改性丁腈橡胶是向氢化丁腈橡胶中引入接枝单体制得。
3.根据权利要求2所述的一种船用电线用热塑性弹性体，其特征在于，所述氢化丁腈橡胶是丁腈橡胶先进行环氧化再进行氢化制得；所述接枝单体为乙烯基醚双咔唑。
4.根据权利要求1所述的一种船用电线用热塑性弹性体，其特征在于，所述空心填料是将氮掺杂碳空心球插入层状镁铝双金属氢氧化物间制得；所述氮掺杂碳空心球是以二氧化硅纳米球为模板、多巴胺盐酸盐为碳源聚合在二氧化硅纳米球表面后碳化制得。
5.一种船用电线用热塑性弹性体的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
6.根据权利要求5所述的一种船用电线用热塑性弹性体的制备方法，其特征在于，上述步骤（1）中：乙烯基醚碘咔唑的制备方法为：将碘化钾、咔唑和醋酸按质量比7:11:100~160混合，升温至沸腾后搅拌溶解，再加入咔唑质量0.8~0.9倍的碘酸钾，保温反应4~6h，冷却后过滤，并用醋酸重结晶，制得3-碘咔唑；将3-碘咔唑、四丁基硫酸氢铵和2-丁酮按质量比5~5.2:0.14:30混合，升温至60~70℃，以1~3ml/min的速率滴加咔唑质量0.6~0.7倍的2-氯乙基乙烯基醚，反应4~6h后，减压蒸馏，再用乙醇重结晶，制得乙烯基醚碘咔唑。
7.根据权利要求6所述的一种船用电线...
【专利技术属性】
技术研发人员：李定标，陶万金，陈志贤，陈熙民，
申请(专利权)人：东莞市卡帝德塑化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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