氯化丁基橡胶阻尼材料动态力学性能的影响因素研究

橡胶阻尼材料研究进展摘要：在本文中，对近些年来的对橡胶阻尼材料的研究进了简单的介绍。

经过大量经验得知，对于橡胶阻尼材料进行设计的主要原则是：尽量使有效阻尼温度的范围增大，增大其损耗模量以及滞后损失，减小其储存模量。

为了对橡胶阻尼材料的减震性能进行提高，目前采用最广泛的方法是：材料结构改进、橡胶接枝和嵌段共聚以及橡胶与橡胶、纤维、塑料共混。

关键词：橡胶阻尼材料研究进展前言：机械在运转时会产生污染环境的震动以及噪声，同时这些危害的产生对于机械加工的密度以及精度也都会有影响，从而造成机械的使用寿命会缩短，机械结构会因疲劳而发生损坏。

为了使这个问题得到解决，国内外的研究人员一直致力于增大机械系统或结构的能量损耗的研究。

新的技术以及新的材料在阻尼减震的研究中不断被引用，由于高分子阻尼减震材料具有优异的性能而不断的在阻尼减震中得到应用。

对于此种材料的应用，既可以有效的减低机械震动以及噪音，并且使机械产品的质量得到了保证。

在汽车工业中，对于减震橡胶材料的使用，使得汽车的舒适性、安全性以及其稳定性都得到了大幅的提高。

在本文中对橡胶阻尼材料以丙烯酸酯橡胶、聚氨酯为例的研究进展进行了简单的介绍。

一、橡胶材料的阻尼机理简介橡胶材料之所以能够产生阻尼作用，这是由于其滞后现象。

当橡胶出现拉伸-回缩这一循环变化时，会产生链段间的内摩擦阻力，为了要克服这种阻力就会产生内耗。

当橡胶处于玻璃态时其分子链段的运动能力几乎为零，模量很高，不能完成机械能转变成热能的耗散，能量的贮存形式是位能；分子链段的运动能力较高时，橡胶是处于高弹态，但是这个阶段对于机械能的吸收的能力是有限的，所以我们需要对一种转变区域进行确定，即在这个区域里，橡胶材料的模量较低，损耗因子较高，这样只要振动频率在要求范围内，分子基团间就能进行相互耦合，从而耗散振动能量。

此外，大量的专家学者定量研究了橡胶材料的阻尼机理。

其中包括：阻尼性能与分子结构的定量关系研究、互穿聚合物网络的协同效应等等。

共混型宽频高阻尼氯化丁基橡胶材料的设计及性能研究刘聪1、王新雷2,*、林勇强2、陈玉坤1华南理工大学广东美的制冷设备有限公司摘 要：本论文选取氯化丁基橡胶为基体，加入具有较高玻璃化温度的增粘树脂（萜烯树脂）制备得到具有宽温域宽频率高阻尼性能材料。

动态力学分析表明，通过调节萜烯树脂添加量不但可以调节阻尼材料的有效阻尼温域范围，还可以增加在相对高温区的阻尼效能。

同时在对添加30份萜烯树脂的氯化丁基橡胶阻尼胶的热分析中发现，氯化丁基橡胶阻尼材料的初始分解温度虽然会略低于纯氯化丁基橡胶，但基本不影响其热稳定性。

关键词：萜烯树脂；宽温域；宽频；高阻尼性能；氯化丁基橡胶阻尼胶；热稳定性橡胶作为最广泛的减震材料，具有高度的粘弹性和阻尼特性。

[1]正是由于其自身特有的粘弹性质，在应力-应变过程中存在应变跟不上应力的滞后现象。

[2]这样，在拉伸-回缩循环过程中，大分子链段的运动都需要克服链段间的内摩擦阻力，从而产生内耗；所以，振动（相当于多个拉伸-回缩循环过程）所产生的机械能有一部分功转化为热被损耗掉，进而达到减振降噪的作用。

内摩擦阻力越大，滞后现象愈严重，消耗的功也愈大，即内耗愈大。

[3]其中，丁基橡胶由于分子链上带有许多侧甲基，弹性滞后较大，是一种传统的阻尼材料。

[4]丁基橡胶经氯化或溴化后，由于其主链结构与IIR基本相同，而使得CIIR保持了IIR的固有特性外，还由于CIIR分子结构中烯丙基氯的存在活化了附近双键，而使得CIIR的硫化活性更高，这对缩短胶料的硫化时间，提高生产效率具有重要意义。

[5]但是丁基橡胶和氯化丁基橡胶在制备阻尼材料的时候有效阻尼功能区主要集中在低温部分, 常温及常温以上的阻尼性能极差，因此拓宽氯化丁基橡胶的阻尼温域，特别是室温以上的阻尼性能有助于氯化丁基橡胶应用范围的进一步扩大。

[6]本论文选取氯化丁基橡胶为基体，加入具有较高玻璃化温度的增粘树脂（萜烯树脂）。

由于氯化丁基橡胶和萜烯树脂都是高极性材料，所以两者具有良好的相容性，最终可制备得到具有宽温域宽频率高阻尼性能材料。

丁基橡胶阻尼系数丁基橡胶是一种重要的橡胶材料，具有良好的机械性能、耐磨性和耐油性等特点，在汽车、建筑和工程机械等领域有广泛的应用。

在许多工程应用中，丁基橡胶常被用于制作阻尼材料。

阻尼材料是指可以消耗振动能量的材料，在机械系统中广泛应用于减震、降噪和防振等方面。

因此，了解丁基橡胶的阻尼性能对于设计和应用阻尼材料具有重要的指导意义。

阻尼材料的性能取决于其阻尼系数。

阻尼系数是指材料在振动作用下能够消耗的振动能量与其初期振动能量之比。

阻尼系数通常用百分比或分贝表示。

在材料的应力应变曲线中，阻尼系数可以定义为阻尼比，即材料的阻尼力与其固有频率下的运动惯量之比。

丁基橡胶的阻尼系数主要受其硬度、结构、填充物和工作条件等因素的影响。

在工程应用中，通常通过实验测定材料的阻尼性能，然后据此设计和选择阻尼材料。

丁基橡胶的硬度对其阻尼性能有较大影响。

一般来说，硬度较高的丁基橡胶比硬度较低的丁基橡胶具有更好的阻尼性能。

这是因为较硬的丁基橡胶具有较大的内聚力和弹性模量，能更好地吸收和分散振动能量。

填充物的类型和含量对丁基橡胶的阻尼性能也有影响。

填充物可以改变橡胶的硬度、密度和粘性等物理性质，从而影响其阻尼性能。

例如，向丁基橡胶中添加纳米级填料可以提高其阻尼性能。

在工作条件方面，丁基橡胶的阻尼性能还受到其工作温度和振动频率等因素的影响。

温度变化可以改变丁基橡胶的硬度和粘性等物理性质，从而影响其阻尼性能。

振动频率的变化也会影响丁基橡胶的阻尼性能。

例如，在低频振动条件下，较硬的丁基橡胶表现出较好的阻尼效果，而在高频振动条件下，较软的丁基橡胶表现出较好的阻尼效果。

总结起来，丁基橡胶的阻尼系数受多种因素的影响，而且目前对其影响机理还不十分清楚。

因此，需要通过实验和理论研究进一步深入探讨丁基橡胶的阻尼性能，以便更好地应用和发展阻尼材料领域。

丙烯酸酯聚合物对氯化丁基橡胶阻尼性能的影响*吴锦荣潘启英黄光速**（四川大学高分子科学与工程学院高分子材料科学国家重点实验室成都610065）由于存在特有的强液－液转变（Tll）,氯化丁基橡胶（CIIR）具有优越的阻尼性能。

但是，与其他聚合物共混时，CIIR的Tll转变常常受到抑制。

为构筑高阻尼值新材料，探索CIIR Tll 转变的机理和释放Tll转变的强度，本文制备了不同共聚组分、不同玻璃化转变温度（Tg）和不同分子量丙烯酸酯聚合物（PMAc），将其与CIIR共混，并采用动态力学谱（DMA）研究了PMAc的Tg、分子量、分子结构、自由体积等因素对CIIR阻尼性能及Tll转变的影响。

从表1中可以看出PMAc与水的接触角随着Tg的降低而升高，并逐渐接近于CIIR与水的接触角（70°），说明Tg越低的PMAc与CIIR的相互浸润性越好，相容性也越好,由此可以推断共混物中PMAc分散相和CIIR连续相间存在较厚的界面层（如示意图1a），并且二者在界面层处共享自由体积；相反，Tg越高的PMAc与CIIR的相互浸润性和相容性越差，共混物中PMAc分散相与CIIR连续相间的界面层较薄，二者共享的自由体积较少（如示意图1b）。

Table 1 Tg and contact angle of PMAcSample code Tg（℃） Contactangle（°）PMAc(-46) -46 62PMAc(-38) -38 65PMAc(-14) -14 30PMAc(1.7) 1.7 17.3PMAc(24) 24 12图2是不同Tg PMAc与CIIR共混物的tanδ－T曲线。

图中-50℃左右的低温肩峰对应于CIIR的Tg转变。

Tg较低的PMAc(-46)及PMAc(-38)的Tg损耗峰均与CIIR的T ll损耗峰合并成一个单峰，其tanδmax值达到1.47，这主要有两个方面的原因：（1）PMAc(-46)和PMAc(-38)的Tg较低，在CIIR达到Tll转变温度之前，就已经发生玻璃化转变，链段开始运动，自由体积增大；当CIIR达到Tll转变时，共混物中PMAc分散相和厚界面层已具有较大的自由体积，因为CIIR在界面层处*本工作得到国家自然科学基金（10276025）和博士点基金(20040610027)的资助**通讯联系人：polymer410@与PEA共享自由体积，因此，CIIR的自由体积也增大，有利于CIIR T运动单元ll转变，共混物的阻尼值得到提高；（2）PMAc的Tg损耗的运动，进而释放了Tll损耗峰合并成一个单峰，二者叠加使得共混物的阻尼值较高。

阻尼氯化丁基橡胶配方优化设计第39卷第3期世界橡胶工业 Vol. 39 No.3:15,18第39卷第3期 152012年3月 World Rubber Industry Mar. 2012 阻尼氯化丁基橡胶配方优化设计纪丙秀，齐亮，段友顺，宗成中 (青岛科技大学高分子科学与工程学院橡塑材料与工程教育部重点实验室，山东青岛 266042) 摘要 :用正交实验设计法对氯化丁基橡胶(CIIR)的阻尼性能进行了研究。

通过改变受阻酚、炭黑及硫磺的用量，对氯化丁基橡胶的综合性能及阻尼性能加以研究。

关键词 :氯化丁基橡胶 ;受阻酚 ;阻尼性能 ;正交实验 ;力学性能 TQ 中图分类号 : 330.6 文献标识码 :B 文章编号 :1671-8232201203-0015-04 丁基橡胶(IIR)是异丁烯和少量异戊工;硬脂酸，上海品盛化工有限公司;氧化二烯的共聚物，其聚异丁烯链段上有对称甲锌，天津海敦橡塑原料销售有限公司;防老基，且异丁烯结构单元在大分子中所占比例剂RD，黄岩浙东橡胶助剂有限公司;受阻酚大于97，因而大分子链上取代的基数目很可 AO-60、促进剂D、秋兰姆类促进剂TMTD均观，链段的弛豫阻力增大，内耗较大，阻尼为市售品。

减震性能较好。

氯化丁基橡胶内耗峰从-60 ?可一直持续到10 ?，这是一种有效功能区域 1.2 配方及试样制备相当宽广的阻尼材料。

氯化丁基橡胶系由丁基本配方:CIIR100;ZnO5;SA1;基橡胶溶液通入氯气而制得，由于氯原子的 TMTD1;DZ2;RD1.5;D0.5。

取代，分子间内摩擦更大，阻尼性能更好，1.2.1 混炼:先将开炼机辊温升至80 ?左但都处在低温区。

如何将这种优良的阻尼性右，辊距调至1 mm，然后加入CIIR，待胶料包能引向高温区，从而进一步提高IIR阻尼材料辊后依次加入氧化锌、硬脂酸、促进剂、防老的实际使用性能，需要寻求有效的方法对其剂等小料，再投入炭黑，硫黄，左右3/4割刀各进行改性。

阻尼橡胶材料的研究进展文章针对阻尼橡胶材料的设计原则，阐述了影响橡胶阻尼性能的因素，包括橡胶结构的影响以及与橡胶配合使用的组分（共混基体、填料、有机小分子、增塑软化体系）的影响，并展望了橡胶阻尼技术的发展趋势。

标签：阻尼；橡胶；填料；共混；有机小分子；增塑软化引言日常生活和生产中的振动和噪声给人们带来了严重的危害，必须采用有效的手段加以控制。

阻尼橡胶材料利用橡胶的动态黏弹行为，将振动能以热的形式耗散，可广泛应用于降低机械噪聲、减轻机械振动、吸声、隔声，提高工作效率，同时还可以改善产品质量。

阻尼橡胶材料通常用耗散因子tanδ表示阻尼特性。

对于阻尼橡胶材料的设计原则包括：提高材料的阻尼因子，即tanδ高；拓宽阻尼温度范围。

1 橡胶结构影响影响橡胶阻尼性能的因素很多，其中聚合物自身的结构对阻尼性能有直接影响。

内耗大的橡胶阻尼效果好，内耗大的橡胶应该是具有足够高的分子量和分子量分布的多分散性，分子链间应存在较强的相互作用，如离子键、氢键、极性基团等，分子链中引入侧基来增加分子间的内摩擦。

在常用橡胶中，丁基橡胶和丁腈橡胶的内耗较高，氯丁橡胶、聚氨酯橡胶、三元乙丙橡胶、硅橡胶居中，丁苯橡胶和天然橡胶较低。

另外，通过共聚形成具有特定链段结构的聚合物也可影响橡胶的阻尼性能。

当通过接枝共聚或嵌段共聚在聚合物侧链生成链段或形成具有不同链段的嵌段结构后，可以增大内聚能、增加聚合物链段的运动和相互摩擦，从而提高聚合物的阻尼性能。

除了上述影响因素外，本文主要从共混基体、填料、有机小分子、软化增塑体系这几个方面阐述了其对橡胶阻尼性能的影响。

2 与橡胶配合的组分影响2.1 共混基体将相容性较差的多种聚合物混合，可以产生具有微观相分离结构特征的复合材料。

上述结构特征使各聚合物的玻璃化转变区域发生叠加，进而可以有效拓宽阻尼区域。

为了提高橡胶的阻尼性能，常常将具有不同玻璃化转变温度Tg的聚合物进行共混后，在不同玻璃化转变温度Tg间获得较宽的阻尼峰，常用的混合方式包括不同类型橡胶的共混以及橡胶与塑料的并用。

增容剂对动态硫化氯化丁基橡胶/尼龙12热塑性弹性体性能的影响史莎莎，伍社毛，张立群(北京化工大学北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室，北京100029) 摘要:分别以聚丙烯接枝马来酸酐(PP－g－MAH)、苯乙烯－乙烯－丁二烯－苯乙烯共聚物接枝马来酸酐(SEBS－g－MAH)以及新型改性剂苯乙烯－共轭二烯烃嵌段共聚物选择加氢物(SEPS)作为增容剂，考察了不同增容剂对动态硫化氯化丁基橡胶/尼龙12热塑性弹性体(PA 12/CIIR TPV)物理机械性能的影响，并研究了PP－g－MAH增容TPV的相态结构以及流变性能、结晶性能、动态力学性能、气密性。

结果表明，与SEBS－g－MAH、SEPS相比，PP－g－MAH对TPV的增容效果更显著;随着PP－g－MAH用量的增加，TPV中橡胶相平均粒径减小，分散更均匀，两相界面更模糊;在相同剪切速率下，PP－g－MAH增容TPV的黏度比未加增容剂时有明显下降，随着PP－g－MAH用量的增加，TPV表观黏度对剪切速率的变化越敏感，挤出物外观由光滑转变为竹节状，动态力学性能提高，但结晶性能和气密性下降，综合考虑，PP－g－MAH的最佳用量为5份。

关键词:氯化丁基橡胶;尼龙12;动态硫化;热塑性弹性体;增容剂;物理机械性能;流变性能;气密性中图分类号:TQ 334.9文献标识码:B文章编号:1000－1255(2011)06－0446－05尼龙12(PA 12)是极性工程树脂，其溶度参数约为14［1］，氯化丁基橡胶(CIIR)的溶度参数约为8［2］，因此两者相容性较差，分子链段之间的相互作用较弱，共混组分在熔融状态下存在较大的界面张力，在低应力或准静态条件下，相态发生重排(如聚集)现象，而在固态下共混界面黏结也较差，相间形成缺陷，引起材料力学失效。

为了解决这些问题，制得兼具弹性高、加工流动性好、物理机械性能和气密性能优异的CIIR/PA 12动态硫化胶(TPV)，需要通过加入嵌段或接枝共聚物作为界面改性剂以实现增容作用［3］。

18 橡　胶　工　业2019年第66卷氯化丁基橡胶/丁腈橡胶宽温域阻尼材料的制备及性能研究曾宪奎，鲍丽苹*，高远昊，冯翰林，焦淑莉（青岛科技大学机电工程学院，山东青岛　266061）摘要：制备氯化丁基橡胶（CIIR）/丁腈橡胶（NBR）宽温域阻尼材料，研究CIIR/NBR并用比以及765树脂、木质纤维素和石墨烯的用量对并用胶阻尼性能的影响。

结果表明，当CIIR/NBR并用比为30/70，765树脂、木质纤维素和石墨烯的用量分别为4，10和5份时，并用胶具有较宽的阻尼温域。

关键词：氯化丁基橡胶；丁腈橡胶；并用胶；树脂；木质纤维素；石墨烯；阻尼温域中图分类号：TQ333.6；TQ333.7；TQ330.38＋7 文章编号：1000-890X（2019）01-0018-04文献标志码：A DOI：10.12136/j.issn.1000-890X.2019.01.0018橡胶作为一种优异的减震阻尼材料，广泛应用于机械、建筑、汽车、铁路、航空等领域[1-3]。

单一橡胶制备的阻尼材料有效阻尼温域较窄，不能较好地满足对宽温域阻尼材料的使用要求[4-6]。

本工作将具有良好阻尼性能且玻璃化温度相差较大的氯化丁基橡胶（CIIR）与丁腈橡胶（NBR）并用，制备宽温域阻尼材料，研究CIIR/NBR并用比以及765树脂、木质纤维素和石墨烯的用量对并用胶阻尼性能的影响。

1　实验1.1　主要原材料CIIR（牌号1240）和木质纤维素，德国朗盛公司产品；NBR，牌号N41，上海多康实业有限公司产品；765树脂，青岛圣杰橡塑科技有限公司产品；石墨烯，山东利特纳米技术有限公司产品。

1.2　试验配方1.2.1　CIIR母炼胶CIIR　100，炭黑N550　40，纳米补强粉　10，氧化锌　5，氧化镁　0.25，补强树脂　2，硬脂酸　2，防老剂MB　1.5，交联剂DCP　3，分散剂FL-54　2，分散剂FL-5　1，硫黄　1.5，促进剂DETU　2，促进剂TMTD　1，促进剂ZDC　1。

加工#应用交替层状结构氯化丁基橡胶/三元乙丙橡胶复合材料的阻尼性能张玉清,戴莹莹,李姜*,郭少云*(四川大学高分子研究所高分子材料工程国家重点实验室,四川成都610065)摘要:采用多层共挤技术制备了具有交替层状结构的氯化丁基橡胶(C II R)/三元乙丙橡胶(EPDM)复合材料,并与常规共混法CIIR/EPDM复合材料的阻尼性能进行了比较。

结果表明,交替层状复合材料具有双连续相结构;与共混复合材料相比,交替层状结构复合材料的损耗因子和有效阻尼范围增大,且随着其层数的增加,损耗因子和有效阻尼范围、储能模量和损耗模量均增大;室温下层数较多的C II R/ EPD M复合材料在100~110H z的阻尼性能更优异。

关键词:氯化丁基橡胶;三元乙丙橡胶;阻尼性能;交替层状结构中图分类号:TQ33314文献标识码:B文章编号:1000-1255(2009)05-0383-04氯化丁基橡胶(C II R)是一种低不饱和度橡胶,其分子链上侧甲基十分密集,形成蠕虫状结构,且玻璃化转变温度(T g)附近存在次级转变,使其损耗因子(tan D)峰既高又宽,具有良好的阻尼性能,在航空航天、汽车制造等领域应用广泛[1-4]。

但C II R的力学性能欠佳,且老化后会变软发黏。

而三元乙丙橡胶(EPDM)具有优良的力学性能和耐老化性能,与C II R具有良好的相容性,因此工业上通常采用常规共混法将二者混合,以提高材料的耐老化性能和力学性能,但这种方法往往会降低材料的阻尼性能[5]。

因而如何提高C II R/EPDM复合材料的阻尼性能,成为研究者关注的焦点。

本工作采用多层共挤技术制备具有交替层状结构的C II R/EPDM复合材料,以通过层状结构的界面效应来提高材料的阻尼性能,研究了交替层状结构对复合材料阻尼性能的影响。

1实验部分111原材料C II R,牌号为1066,美国Exxon公司产品; EPD M,牌号分别为Norde l IP3430和N orde lMG 37060。

氯化丁基橡胶硬度
氯化丁基橡胶硬度是指氯化丁基橡胶在一定温度下受到压力后
的抗压能力，也称为材料的硬度。

氯化丁基橡胶硬度的重要性主要体现在以下几个方面：
1.影响氯化丁基橡胶的使用寿命：硬度高的氯化丁基橡胶在长期使用过程中易出现开裂、龟裂等问题，从而影响材料的使用寿命。

2.影响氯化丁基橡胶的密封性能：氯化丁基橡胶硬度直接影响氯化丁基橡胶的密封性能。

硬度过高或过低的氯化丁基橡胶都会导致密封性能下降。

3.影响氯化丁基橡胶的加工性能：氯化丁基橡胶硬度也会影响氯化丁基橡胶的加工性能。

硬度过高的氯化丁基橡胶会导致加工难度加大，而硬度过低的氯化丁基橡胶则会导致加工精度下降。

因此，对于氯化丁基橡胶的生产和使用过程中，需要对氯化丁基橡胶的硬度进行控制和调节，以保证氯化丁基橡胶的性能和使用寿命。

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宽温域高阻尼丁基橡胶材料的研究的开题报告一、选题背景和意义随着互联网智能化程度的不断提升，人们对高性能电子设备的需求也越来越高。

而这些设备在工作过程中会产生较大的振动和冲击，对设备的稳定性、可靠性和寿命造成威胁。

因此，研究开发高阻尼材料来吸收这些振动和冲击是重要的任务之一。

目前，丁基橡胶是一种被广泛使用的高阻尼材料之一。

但是，温度是影响其性能的主要因素之一。

在极端的温度下，丁基橡胶的阻尼特性会变得不稳定，影响其抗震性能。

因此，研究开发宽温域的丁基橡胶材料，具有重要的现实意义和研究价值。

二、研究内容和技术路线本研究将从以下两个方面入手开展研究：1. 丁基橡胶材料的制备与改性本研究采用传统的橡胶生产工艺，制备不同材料成分的丁基橡胶样品。

随后，在分析其中的缺陷和局限性后，采取不同的改性措施。

修改后的样品将经过各种评估和测试，以确定其可行性和适用性。

2. 材料阻尼特性测试及分析本研究将对制备的丁基橡胶样品进行各种物理和力学性能测试，包括压缩试验、拉伸试验、动态热分析、扫描电镜分析等。

在此基础上，将研究温度对阻尼特性的影响，并优化制备过程，以提高材料的稳定性和抗震性能。

三、研究预期成果本研究预期实现以下成果：1. 制备出宽温域高阻尼丁基橡胶材料通过改性措施，制备出能够在不同温度条件下具有稳定阻尼特性的丁基橡胶材料。

2. 阻尼特性测试和分析结果通过大量的物理、力学和化学测试和分析，得出不同温度下丁基橡胶材料的阻尼特性表现和动态变化规律等。

3. 丁基橡胶材料应用研究将研究得到的材料用于不同的工程项目中，通过实际应用验证其阻尼效果和应用效果，为相关领域的工程实践提供具有指导性的理论和技术支持。

四、研究工作计划本研究计划分为以下三个阶段：第一阶段（前期准备期）：分析现状，撰写开题报告，确定研究课题和方向，制定研究计划和进度表。

第二阶段（中期实验阶段）：根据研究计划，进行丁基橡胶材料的制备和改性，进行物理化学测试，分析实验数据，优化材料性能以及寻找比较优的制备工艺。