本發明屬于材料科學技術領域,涉及一種新型吸聲材料。
背景技術:
通用丁苯橡膠是指丁二烯(占單體量的71%)和苯乙烯(占單體量的29%)在低溫條件下經乳液聚合而成的結合苯乙烯含量為23.5%的丁二烯-苯乙烯共聚物。
根據具體的使用要求,丁苯橡膠可用于制備輪胎、鞋類、膠帶、橡膠制品等。提高丁苯橡膠中結合苯乙烯的含量之后,橡膠在微觀結構變化的情況下,分子間的內摩擦增大,使其對能量的吸收增大,從而適宜制備吸聲材料。
目前,常見的吸聲材料大多為丁基橡膠、丁腈橡膠等,而將丁苯橡膠作為吸聲材料的應用較少,相關的研究報道也較為罕見。
技術實現要素:
針對上述情況,本發明的目的在于提供一種新型吸聲材料。
為了實現上述目的,本發明采用如下技術方案:
一種新型吸聲材料,其包含以重量份數計的下列組分:丁苯橡膠80~100份、石墨烯10~15份、堿土金屬磷酸鹽5~8份、堿土金屬氧化物1~5份、硫磺0.5~2份和硫化促進劑1~3份。
優選的,上述新型吸聲材料包含以重量份數計的下列組分:丁苯橡膠85~95份、石墨烯12~14份、堿土金屬磷酸鹽6~7份、堿土金屬氧化物2~4份、硫磺1~1.5份和硫化促進劑2~2.5份。
更優選的,上述新型吸聲材料包含以重量份數計的下列組分:丁苯橡膠90份、石墨烯13份、堿土金屬磷酸鹽7份、堿土金屬氧化物2份、硫磺1份和硫化促進劑2份。
優選的,在上述新型吸聲材料中,所述丁苯橡膠中結合苯乙烯的含量為25~30%。
優選的,在上述新型吸聲材料中,所述石墨烯為單層石墨烯或雙層石墨烯。
優選的,在上述新型吸聲材料中,所述堿土金屬磷酸鹽選自磷酸鎂、磷酸鈣、磷酸鋇中的任意一種或其任意比例的混合物。
優選的,在上述新型吸聲材料中,所述堿土金屬氧化物選自氧化鎂、氧化鈣、氧化鋇中的任意一種或其任意比例的混合物。
優選的,在上述新型吸聲材料中,所述堿土金屬磷酸鹽和所述堿土金屬氧化物具有相同的堿土金屬離子。
優選的,在上述新型吸聲材料中,所述硫化促進劑為苯并噻唑次磺酰胺類化合物,選自N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(NS)、N-環己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CZ)、N,N-二環己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(DZ)、N-氧二亞乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺(NOBS)、N-氧二亞乙基硫代氨基甲酰-N’-氧二亞乙基次磺酰胺(OTOS)中的任意一種或其任意比例的混合物。
與現有技術相比,采用上述技術方案的本發明具有下列優點:
(1)本發明的吸聲材料利用丁苯橡膠作為主要基材,其中結合苯乙烯的含量適中,既不因為含量低而無法發揮吸收能量的作用,而不盲目追求高含量而加大吸聲材料的工藝難度和生產成本;
(2)石墨烯由于其片層結構的存在,有利于進一步增強能量吸收、消耗內能,起到輔助吸聲的效果;
(3)堿土金屬離子的存在可以很好地協調丁苯橡膠和石墨烯,能夠將二者的吸聲效果進行優化加合;
(4)本發明的新型吸聲材料可以通過常規的制備工藝(稱樣——混煉——成型——硫化)進行加工,不需要額外購置加工設備,且原料來源廣泛,成本相對低廉,適合于工業化生產。
具體實施方式
下面將結合具體實施例來進一步說明本發明的技術方案。需要注意的是,這些實施例僅用于解釋本發明,而并不以任何方式來限制本發明。
實施例1:新型吸聲材料的組成成分。
實施例2:新型吸聲材料的的性能測試。