一种高阻尼恒门尼粘度天然橡胶的制备方法及其制得的产品
技术领域
本发明涉及天然橡胶加工技术领域，具体涉及一种等效阻尼比高、门尼粘度稳定、胶料一致性好，力学性能优异的高阻尼恒门尼粘度天然橡胶及其制备方法。
背景技术
振动经常给人们的生活和生产带来严重危害，必须采用有效的手段加以控制。阻尼橡胶就是利用橡胶的动态黏弹行为，将振动能转化成热能，散发到环境中，从而降低振动带来的危害。橡胶的等效阻尼比越高，这种转化能力越强。
阻尼橡胶的原胶选择有很多，常用的有天然橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶等，其中天然橡胶因来源广泛、价格便宜、力学性能优异等，使用最为广泛。但是天然橡胶本身主链柔顺，内耗小，等效阻尼比低。为了提高天然橡胶的阻尼性能，一般都是在后续混炼中添加大量的填料或是小分子阻尼剂来提升最终产品的阻尼性能。这种方法虽然提升了产品的阻尼性能，但是力学性能却遭到了损害。此外小分子阻尼剂随着时间的推移，很容易从产品中析出，从而导致产品的阻尼性能下降，甚至失效。
有必要开发兼具阻尼性能和力学性能的的高阻尼橡胶。
发明内容
基于上述领域存在问题和技术需求，本发明的发明人经深入研究，发现将马来酸酐改性的聚苯乙烯与绉片胶按一定比例，在一定时间下混合、反应，能够获得具有高等效阻尼比的天然橡胶，这种天然橡胶和普通的全乳胶天然橡胶相比，本身的力学性能没有下降。发明人的进一步试验研究发现，将上述制得的高阻尼天然橡胶再经恒粘剂肼基乙醇处理，所得到橡胶不仅等效阻尼比高，力学性能优良，而且其门尼粘度也十分稳定，出厂后12个月之内的门尼粘度变化值低于10，无需塑炼，可直接用于混炼生产。基于这些研究结果，请求保护以下技术方案：
本发明的第一方面提供一种高阻尼恒门尼粘度天然橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在经破碎、除杂和干燥的绉片胶中加入马来酸酐改性聚苯乙烯，干搅混合；
(2)在步骤(1)所得的混合物上喷洒恒粘剂，继续干搅混合；所述恒粘剂肼基乙醇；
(3)冷却。
优选地，所述的制备方法，其中，步骤(1)中所述干搅混合的时间不少于3分钟；
以绉片胶的用量为基准，马来酸酐改性的聚苯乙烯的用量为5％-15％。
优选地，所述的制备方法，以绉片胶的用量为基准，马来酸酐改性的聚苯乙烯的用量为7-12％，8-11％、或10％。
优选地，所述的制备方法，其中，步骤(2)中所述干搅混合的时间不少于3分钟；以绉片胶的用量为基准，所述恒粘剂用量为2‰-6‰。
优选地，所述的制备方法，其中，以绉片胶的用量为基准，所述恒粘剂用量为4‰-5‰。
本发明的第二方面提供上述制备方法制备得到的高阻尼恒门尼粘度天然橡胶，其特征在于，门尼粘度ML(1+4)100℃在50-70之间；等效阻尼比大于0.12。
优选地，所述的高阻尼恒门尼粘度天然橡胶，其特征在于，其门尼粘度在12个月之内的变化值低于10。
优选地，所述的高阻尼恒门尼粘度天然橡胶，其特征在于，其门尼粘度在12个月之内的变化值低于7。
优选地，所述的高阻尼恒门尼粘度天然橡胶，其特征在于，其塑性初值大于30，塑性保持率大于60。
优选地，所述的高阻尼恒门尼粘度天然橡胶，其特征在于，其拉伸强度大于20Mpa，扯断伸长率大于650％。
本发明基于天然橡胶制备高阻尼恒门尼粘度天然橡胶的技术，通过活性高聚物的混入和接枝反应，在天然胶主链上引入了较大的侧基，增大了空间位阻，从而提升了天然橡胶自身的阻尼能力，也避免了后混入阻尼剂析出的风险，这种接枝反应也不损害天然橡胶的主链，依旧保持了优异的力学性能。另外通过添加恒粘剂，使得天然橡胶的门尼恒定，后续可以直接混炼，避免了常规塑炼对天然橡胶力学性能、阻尼性能的损害。这对于开发高性能天然胶阻尼减震制品具有十分重要的意义。
本发明提供的制备高阻尼恒门尼粘度天然橡胶的技术，所得高阻尼恒门尼粘度天然橡胶，具有等效阻尼比高，门尼粘度变化小，力学性能高的性质(示例性试验数据显示所得产品的其门尼粘度ML(1+4)100℃可控制在50-70之间，门尼粘度在12个月之内的变化值低于10，塑性初值大于30，塑性保持率大于60，拉伸强度大于20Mpa，扯断伸长率大于650％，等效阻尼比大于0.12)，非常适合生产高端减震产品；采用的马来酸酐改性的聚苯乙烯，本身为固体颗粒，无污染，易添加；所采用的恒粘剂肼基乙醇安全、环保。
本发明的制备高阻尼恒门尼粘度天然橡胶的技术，整个加工过程不产生任何粉尘和废水，对人员和环境十分友好；而且不需要改变常规设备和其它工序，只需要在现有的天然橡胶干线加工生产工艺中增加马来酸酐改性聚苯乙烯和恒粘剂肼基乙醇干搅工序即可，因此极易推广实施。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的描述，本发明的保护内容不局限于以下实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件。下述实施例中所用的材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。所述实施例中的实验方法，如无特别说明，均为常规方法；所述实施例中的百分含量，如无特别说明均为重量百分含量。
实施例中所用材料说明：
肼基乙醇，CAS号109-84-2，可商购。
马来酸酐改性的聚苯乙烯：CAS号9011-13-6，可商购。
实施例1
将皱片胶破碎、漂洗杂质、烘干、称重备用。
按绉片胶重量的5‰称取恒粘剂肼基乙醇，然后和绉片胶一起加入干搅机中混合，搅拌4分钟。
然后经过冷却、压块等工序，制得恒门尼粘度天然橡胶。
实施例2
按照实施例1所述工艺进行，但是在加入恒粘剂肼基乙醇之前，先按绉片胶重量的10％称取马来酸酐改性的聚苯乙烯，和绉片胶一起在干搅机中搅拌4分钟，然后再用恒粘剂肼基乙醇处理。
实施例3
将皱片胶破碎、漂洗杂质、烘干、称重备用。
按绉片胶重量的5％称取马来酸酐改性的聚苯乙烯，和绉片胶一起在干搅机中搅拌3分钟，
再将绉片胶重量的2‰的恒粘剂肼基乙醇喷洒进干搅机，继续搅拌3分钟。
然后经过冷却、压块等工序，制得高阻尼恒门尼粘度天然橡胶。
实施例4
将皱片胶破碎、漂洗杂质、烘干、称重备用。
按绉片胶重量的15％称取马来酸酐改性的聚苯乙烯，和绉片胶一起在干搅机中搅拌6分钟；
再将绉片胶重量的6‰的恒粘剂肼基乙醇喷洒进干搅机，继续搅拌6分钟。
然后经过冷却、压块等工序，制得高阻尼恒门尼粘度天然橡胶。
实施例5
将皱片胶破碎、漂洗杂质、烘干、称重备用。
按绉片胶重量的10％称取马来酸酐改性的聚苯乙烯，和绉片胶一起在干搅机中搅拌5分钟
再将绉片胶重量的4‰的恒粘剂肼基乙醇喷洒进干搅机，继续搅拌4分钟。
然后经过冷却、压块等工序，制得高阻尼恒门尼粘度天然橡胶。
对比例：标准天然橡胶(WF)
性能测试，检验依据：
《GB/T%208086-2008天然生胶杂质含量的测定》
《GB/T%208088-2008天然生胶和天然胶乳氮含量的测定》
《GB/T%2024131-2009生橡胶挥发分含量的测定》
《GB/T%204498.1-2013橡胶灰分的测定》
《GB/T%203510-2006未硫化胶塑性的测定快速塑性计法》
《GB/T%203517-2014天然生胶塑性保持率(PRI)的测定》
《GB/T%201232.1-2000未硫化橡胶门尼粘度的测定》
《GB/T%20528-2009硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》
《GB/T%209870-2006硫化橡胶或热塑性橡胶动态性能的测定》
实施例1-5中的产品，经检测其物理力学性能如表1所示，其中实施例2-5均能达到高阻尼恒门尼粘度天然橡胶要求。
表1
实施例1-5和对比例中的产品，出厂后每个月(M表示月)测试门尼粘度，持续一年。实施例1-5的产品门尼粘度稳定，和标准天然橡胶比较，门尼粘度变化小，如表2所示。
表2
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例，仅为了说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让本领域技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围。
