一種非固化型阻尼減震膠片的製作方法

2023-04-23 06:05:56 1

本發明涉及一種非固化型阻尼減震膠片，特別的涉及一種由受阻酚阻尼改性助劑改性的丁基橡膠非固化型阻尼減震膠片。用於坦克側壁、發動機、傳動部位等易發生振動、產生噪聲處及容易粘塗部位，可有效地降低設備運行中產生的噪聲和震動。
背景技術：
：新型阻尼材料的研製與我國軍事和民用工業的發展有著休戚相關的聯繫。在眾多類型的阻尼材料中，當前得到廣泛應用的唯有傳統的聚合物阻尼材料，而這種材料的阻尼性能受使用溫度和振動頻率的影響很大，因此聚合物阻尼材料的效果並不非常理想。近年來，國內外研究人員不斷探索新的阻尼機理並積極研製新的阻尼材料。利用聚合物和受阻酚之間的雜化作用開發出「聚合物-受阻酚阻尼雜化材料」，逐漸成為人們研究的新熱點。這類材料大都具有優異的阻尼效果及阻尼溫域可局部調控的特點，是一種具有極好應用前景的新型功能材料。研究者們已經報導了利用不同聚合物基體和受阻酚類有機小分子開發出各種受阻酚雜化材料。但是，出於受阻酚類有機小分子極性較強，需要保證體系相容穩定性的考慮，現有研究或產品都是將極性聚合物和受阻酚進行複合得到阻尼雜化材料。即使是將受阻酚用於和橡膠複合中，通常也是採用極性較強的橡膠，如乙烯-醋酸乙烯酯橡膠、環氧化天然橡膠、氯化天然橡膠、滷化丁基橡膠、氯醚橡膠、聚硫橡膠、氟橡膠、丙烯酸酯橡膠、丁腈橡膠等。目前並沒有發現關於只用一種非極性的丁基橡膠和受阻酚複合的相關報導或應用。技術實現要素：本發明針對現有技術的不足，提供一種非固化型阻尼減震膠片。本發明以本身具有高阻尼性的非極性橡膠丁基橡膠為基體，配合加入適量的樹脂、阻尼改性助劑、無機填料、液態環氧樹脂、液態聚異丁烯及固化增粘樹脂進行共混，特別的是，以具有「超阻尼性」的受阻酚作為阻尼改性助劑，極大地提高了產品的有效阻尼溫域和阻尼損耗因子，而對於丁基橡膠與受阻酚相容性差的問題，本發明通過加入適量的液體環氧樹脂和聚異丁烯作為共溶劑而得到了解決。本發明所採取的技術方案是：一種非固化型阻尼減震膠片，其特徵在於：包括阻尼膠層和設置在阻尼膠層上的隔離反射層兩部分；所述阻尼膠層包括如下重量份數的原料：丁基橡膠100份，阻尼改性助劑20~60份，無機填料100~150份，固態增粘樹脂20~60份，液態聚異丁烯0~60份，液態環氧樹脂60~240份，白炭黑0~60份，炭黑0~60份；非固化型阻尼減震膠片的製備方法，步驟如下：(1)、將丁基橡膠用開煉機進行塑煉；(2)、將塑煉好的丁基橡膠和剩餘的阻尼改性助劑、無機填料、固態增粘樹脂、液態聚異丁烯、液態環氧樹脂、白炭黑、炭黑，用三輥混煉機或密煉機混合均勻，出料；(3)、將混合均勻的物料用壓延機壓片擠出構成阻尼膠層，在阻尼膠層上粘接一層隔離反射層，得到非固化型阻尼減震膠片。本發明的特點是：本發明以本身具有高阻尼性的非極性橡膠丁基橡膠為基體，配合加入適量的樹脂、阻尼改性助劑、無機填料、液態環氧樹脂、液態聚異丁烯及固化增粘樹脂進行共混，特別的是，以具有「超阻尼性」的受阻酚作為阻尼改性助劑，極大地提高了產品的有效阻尼溫域和阻尼損耗因子，而對於丁基橡膠與受阻酚相容性差的問題，本發明通過加入適量的液體環氧樹脂和聚異丁烯作為共溶劑而得到了解決。丁基橡膠、環氧樹脂與受阻酚複合後，可以與大分子鏈的側基形成非常強的氫鍵作用，並構成氫鍵網絡，可以使高分子的分子鏈段的運動受到限制，從而導致玻璃化轉變溫度大幅升高，損耗峰大幅向高溫方向移動，同時材料的最大損耗因子也大幅提高。與現有技術相比，製備簡單，體系穩定，無需固化等複雜且耗能工序，施工操作簡單便捷，同時附著力、強度及阻尼性能優異、且阻尼溫域較寬，減震降噪效果明顯。適用於坦克側壁、發動機、傳動部位等易發生振動、產生噪聲處及容易粘塗部位，可有效地降低設備運行中產生的噪聲和震動。另外，在阻尼膠層上設置一反射層，該反射層可以對膠層進行強度補足，並分散噪音。施工時，只需要將膠片貼在基材表面即可，無需硫化處理。附圖說明圖1為本發明的結構示意圖。具體實施方式以下結合實施例對本發明進一步說明。如圖1所示，一種非固化型阻尼減震膠片，包括阻尼膠層1和設置在阻尼膠層1上的隔離反射層2。阻尼膠層1包括如下重量份數的原料：丁基橡膠100份，阻尼改性助劑20~60份，無機填料100~150，固態增粘樹脂20~60份，液態聚異丁烯0~60份，液態環氧樹脂60~240份，白炭黑0~60份，炭黑0~60份。非固化型阻尼減震膠片的製備方法，步驟如下：(1)、將丁基橡膠用開煉機進行塑煉；(2)、將塑煉好的丁基橡膠和剩餘的阻尼改性助劑、無機填料、固態增粘樹脂、液態聚異丁烯、液態環氧樹脂、白炭黑、炭黑，用三輥混煉機或密煉機混合均勻，出料；(3)、將混合均勻的物料用壓延機壓片擠出構成阻尼膠層1，在阻尼膠層1上粘接一層隔離反射層2，得到非固化型阻尼減震膠片。進一步的，丁基橡膠作為本發明膠片的主體材料，可以為阻尼體系提供較高的基礎阻尼性能。進一步的，所述阻尼改性助劑為受阻酚類化合物，以適當用量加入體系中時，可以與環氧樹脂、極性填料等在體系內部形成良好的氫鍵連接，從而顯著改善橡膠體系的阻尼性能。進一步的，所述液態環氧樹脂和阻尼改性劑在體系中經過充分地機械共混後，形成雜化阻尼層。同時，含有極性基團的環氧樹脂作為非極性體系與極性阻尼改性劑的共溶劑，有效地解決阻尼改性劑在阻尼材料中因遷移而導致的材料表面結霜問題，進一步提高體系的的熱穩定性和阻尼穩定性。同時環氧樹脂的加入也能使丁基橡膠體系的阻尼峰與雜化阻尼層的阻尼峰產生疊加，有效拓寬材料的阻尼峰寬度，提高材料的使用範圍。進一步的，所述液態聚異丁烯和液態環氧樹脂作為液體增粘樹脂和分散劑存在於阻尼膠片體系中，在保證體系低溫阻尼性能的同時用於提高體系的初粘力和改善體系的施工性能。進一步的，固態增粘樹脂的加入可以提高阻尼膠片的初粘性和持粘性，能賦予膠料擴散能力，另外由於固態增粘樹脂的軟化點相對較高可以提高阻尼膠片在高溫下的阻尼性能，拓寬本發明的阻尼溫域。進一步，無機填料具有高強度、耐熱、防腐蝕等優點和功能。可以增加和調節膠片的粘度、硬度、阻尼等性能，同時無機填料的加入可以極大地降低材料成本。進一步的，白炭黑和炭黑主要用於對丁基橡膠的補強作用，提高阻尼膠片的抗撕裂及耐熱抗老化性能。進一步的，反射層為無紡布、玻璃纖維布、pp膜、pe膜、尼龍膜中的一種，其厚度為0.1mm~0.5mm，貼於膠片外表面，防粘並對膠片進行強度補足，還可以對噪音進行分散處理。阻尼改性助劑為ao-50、ao-60、ao-70、ao-80、ao-4426受阻酚類抗氧劑中的一種或幾種的組合。無機填料為雲母粉、膨潤土、滑石粉、石墨、玻璃微珠、氫氧化鋁、重鈣、碳酸鈣晶須、硫酸鈣晶須、氧化鋅晶須、硼酸鎂晶須、硼酸鋁晶須、鈦酸鉀晶須、碳化矽晶須及硫酸鎂晶須中的一種或幾種的組合。固態增粘樹脂為松香樹脂、萜烯樹脂、石油樹脂中的一種或幾種的混合物。液態聚異丁烯在40℃時的運動粘度小於2500cst。液態環氧樹脂在25℃時的粘度小於15000mp·s。實施例1：一種非固化型阻尼減震膠片，阻尼膠層1包括如下重量份數的原料：丁基橡膠100份，ao-80為40份，硫酸鈣晶須150份，松香樹脂40份，液態環氧樹脂100份，液態聚異丁烯60份，白炭黑40份；製備過程：①將丁基橡膠用開煉機塑煉；②使用三輥機將塑煉好的丁基橡膠和剩餘的ao-80、硫酸鈣晶須、松香樹脂、液態環氧樹脂、液態聚異丁烯、白炭黑混合均勻；③將混合料用壓延機壓片擠出構成阻尼膠層1，在阻尼膠層1上粘接一層0.1mm厚的玻璃纖維布；④按需要的尺寸裁剪好即可。實施例2：一種非固化型阻尼減震膠片，阻尼膠層1包括如下重量份數的原料：丁基橡膠100份，ao-60為60份，雲母粉100份，石油樹脂20份，萜烯樹脂10份，液態環氧樹脂240份，炭黑60份；製備過程：①將丁基橡膠用開煉機塑煉；②使用三輥機將塑煉好的丁基橡膠和剩餘的ao-60、雲母粉、石油樹脂、萜烯樹脂、液態環氧樹脂、炭黑混合均勻；③將混合料用壓延機壓片擠出構成阻尼膠層1，在阻尼膠層1上粘接一層0.3mm厚的無紡布；④按需要的尺寸裁剪好即可。實施例3：一種無機晶須改性的減震降噪用膠片，阻尼膠層1包括如下重量份數的原料：丁基橡膠100份，ao-60為20份，ao-4426為10份，氧化鋅晶須50份，石墨100份，松香樹脂20份，液態環氧樹脂180份，液態聚異丁烯60份，白炭黑20份，炭黑40份；製備過程：①將丁基橡膠用開煉機塑煉；②使用三輥機將塑煉好的丁基橡膠和剩餘的ao-60、ao-4426、氧化鋅晶須、石墨、松香樹脂、液態環氧樹脂、液態聚異丁烯、白炭黑、炭黑混合均勻；③將混合料用壓延機壓片擠出構成阻尼膠層1，在阻尼膠層1上粘接一層0.2mm厚的無紡布；④按需要的尺寸裁剪好即可。採用dma單懸臂法對上述實施例進行阻尼測試，測試結果見下表1：表1實施例測試結果測試性能實施例1實施例2實施例3tanδmax2.211.781.97tanδmax對應溫度/℃152527有效阻尼溫域範圍/℃-12~47-10~45-7~50tanδ指材料的阻尼因子值，表徵材料的阻尼性能；tanδmax指材料的最大阻尼因子值有效阻尼溫域範圍指材料的阻尼因子值大於0.5所對應的溫度區間。由表1可知，本發明實施例具有較寬的有效阻尼溫域（超過50℃），而且溫度範圍涵蓋材料及震動設備通常的使用溫度，最大阻尼因子值高達1.7以上，遠高於現在市面上常見阻尼材料的阻尼因子值。以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制技術方案，儘管申請人參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，那些對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和範圍，均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。當前第1頁12