由氯醋樹脂組成寬溫寬頻壓電增效阻尼材料的制備方法技術

本發明專利技術是一種由氯醋樹脂組成寬溫寬頻壓電增效阻尼材料的制備方法，按重量份將30～70氯醋樹脂及10～100橡膠在開煉機內塑煉，再加入1～5促進劑、1～5硫黃、1～3防老劑、50～200云母粉、10～100環氧樹脂、2～15導電粒子、100～1000壓電陶瓷粉制備出混煉膠，后放入金屬模具中并在硫化設備上制備出硫化膠且溫度120～160℃、壓力8～12MPa、時間25～60min，再放入二甲基硅油的油浴裝置進行極化，溫度70～120℃、電場強度2～10kV/mm、時間10～30min，寬溫寬頻壓電增效阻尼材料損耗因子的溫域寬，最大損耗因子峰值大，在室溫條件下的寬溫寬頻壓電增效阻尼特性顯著。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于阻尼材料
，尤其涉及到一種由氯醋樹脂組成寬溫寬頻壓電增效阻尼材料的制備方法。
技術介紹
隨著社會和經濟的發展，振動和噪聲的污染日益嚴重，成為社會公害之一。為了抑制、消除振動和噪聲，在結構上貼敷粘彈性阻尼材料，吸收和消耗振動的能量，是減振降噪技術的主要技術之一，是控制振動和降低噪聲的重要技術手段。然而，由于傳統的粘彈性阻尼材料的吸振機理基于聚合物的粘彈性，無論是單一聚合物，還是互穿網絡聚合物以及其它改性聚合物，玻璃化轉變區損耗峰的高度和寬度不能獨立地調節，都很難同時滿足較寬的阻尼溫度和頻率范圍以及較高的損耗系數，動態力學性能受使用溫度、振動頻率的影響很大，同時聚合物的玻璃化轉變溫度范圍很小，如果使用溫度不在該材料玻璃化溫度附近，則減振效果就不太好。壓電增效阻尼材料是一種新型的阻尼材料，是在高分子材料中加入壓電材料和導電材料，當材料受到振動時，除了高分子材料能夠能量損耗外，壓電材料能將振動能量轉換成電荷，導電粒子再將其轉換成熱能而散發出去，增強材料的減振的作用。壓電增效阻尼材料的阻尼機理有別于粘彈性阻尼材料，其阻尼機理是多重能量轉換機制，減振能力是幾種能量耗散途徑的綜合，壓電增效阻尼材料的突出優點在于其使用條件，突破了傳統粘彈性阻尼材料受環境溫度和振動頻率的影響較大的限制。中國專利CN2009100232854.0以杜仲樹膠與天然橡膠或合成橡膠、橡膠添>加劑、壓電添加劑等共混硫化，通過改變該體系中各成分的配比，獲得高性能阻尼材料，阻尼因子不小于0.15，阻尼溫域為-50℃～60℃，雖溫域較寬，但阻尼因子偏小。中國專利CN200810056409.X以丁腈橡膠作為基體材料，加入壓電陶瓷和碳纖維，獲得了性能較好的阻尼材料。中國專利CN200810048480.3通過二次澆注將壓電陶瓷、導電炭黑、環氧樹脂復合而制成環氧樹脂基壓電阻尼材料，其最大阻尼因子和阻尼溫域都獲得了極大的提高，其中最大損耗因子提高20%以上，阻尼溫域提高33%以上。將氯醋樹脂組成阻尼材料的制備方法至今未見相關報道。
技術實現思路
為解決上述問題，本專利技術提供了一種由氯醋樹脂組成寬溫寬頻壓電增效阻尼材料的制備方法，由制備方法制備出的寬溫寬頻壓電增效阻尼材料具有較好的減振效果、較寬的使用溫度以及較寬的頻率范圍，寬溫寬頻壓電增效阻尼材料具有較高的損耗因子，寬溫寬頻壓電增效阻尼材料各組份分散均勻、結構致密、具有一定的柔韌性，制備過程簡單。為實現上述專利技術目的，本專利技術采用如下技術方案：一種由氯醋樹脂組成寬溫寬頻壓電增效阻尼材料的制備方法，寬溫寬頻壓電增效阻尼材料包含氯醋樹脂、橡膠、促進劑、硫黃、防老劑、云母粉、環氧樹脂、導電粒子以及壓電陶瓷粉，制備方法涉及到開煉機、金屬模具、硫化設備、導電銀膠、干燥箱、高壓直流電源、極化夾具以及油浴裝置，制備方法包含混煉膠的制備、混煉膠的硫化成型、硫化膠的極化這三部分內容，其中對硫化膠極化后所制備出的寬溫寬頻壓電增效阻尼材料提出了性能指標要求。本專利技術的特征是：①混煉膠的制備將30～70重量份的氯醋樹脂以及10～100重量份的橡膠放入所述開煉機內進行塑煉，然后分別加入1～5重量份的促進劑、1～5重量份的硫黃、1～3重量份的防老劑、50～200重量份的云母粉、10～100重量份的環氧樹脂、2～15重量份的導電粒子以及100～1000重量份的壓電陶瓷粉進行均勻混煉，均勻混煉后制備出混煉膠；②混煉膠的硫化成型將①中制備出的混煉膠放入所述金屬模具中，在所述硫化設備上進行加熱、加壓硫化成型，硫化成型的溫度控制在120～160℃，硫化成型的壓力控制在8～12MPa，硫化成型的時間控制在25～60min，硫化后從所述金屬模具中取出硫化成型的硫化膠；③硫化膠的極化用毛刷將攪拌均勻的所述導電銀膠均勻刷涂在硫化膠的上下表面，然后放在100～120℃的所述干燥箱中進行干燥1～2h，干燥后在室溫環境中進行冷卻，之后采用所述極化夾具夾持在已刷涂導電膠的硫化膠上下表面，將所述極化夾具與所述高壓直流電源連接，再放入充有二甲基硅油的所述油浴裝置中，調節所述高壓直流電源電壓對所述油浴裝置中的硫化膠進行極化，極化的溫度控制在70～120℃，極化的電場強度控制在2～10kV/mm，極化的時間控制在10～30min，極化后制備出由氯醋樹脂組成的寬溫寬頻壓電增效阻尼材料，寬溫寬頻壓電增效阻尼材料經檢測的性能指標如下：1)最大損耗因子tanδmax≥0.5；2)半峰寬ΔT0.7即損耗因子≥0.707tanδmax的溫度區間≥30℃；3)在溫度25℃以及頻率范圍1～1000Hz下的損耗因子tanδ≥0.4；4)在頻率1～1000Hz以及損耗因子tanδ≥0.3下的溫度范圍至少覆蓋0～80℃溫度區域。上述橡膠或是天然橡膠，或是丁腈橡膠，或是氯磺化聚乙烯橡膠，或是氯化丁基橡膠，或是聚氨酯橡膠，或是丁基橡膠，或是上述任意兩種橡膠的組合物。上述促進劑或是二硫化二苯并噻唑，或是四甲基二硫代秋蘭姆，或是二苯胍，或是上述任意兩種促進劑的組合物。上述防老劑或是N-異丙基-N’-苯基對苯二胺，或是6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2-二氫化喹啉，或是N-苯基-2-萘胺。上述環氧樹脂或是E-51，或是E-44，或是E-51和E-44的組合物。上述導電粒子或是炭黑N550，或是導電聚苯胺，或是石墨，或是碳纖維。上述壓電陶瓷粉或是鈮鎂鋯鈦酸鉛型壓電陶瓷，或是鋯鈦酸鉛型壓電陶瓷。由于采用如上所述技術方案，本專利技術產生如下積極效果：1、本專利技術制備出的寬溫寬頻壓電增效阻尼材料具有較好的減振效果、較寬的使用溫度以及較寬的頻率范圍，寬溫寬頻壓電增效阻尼材料具有較高的損耗因子，寬溫寬頻壓電增效阻尼材料各組份分散均勻、結構致密、具有一定的柔韌性，制備過程簡單。2、本專利技術制備出的寬溫寬頻壓電增效阻尼材料，其損耗因子的溫域較寬，最大損耗因子的峰值大，在室溫條件下的寬溫寬頻壓電增效阻尼特性是其它現有技術所不具備的。3、本專利技術制備的寬溫寬頻壓電增效阻尼材料是以氯醋樹脂為組成的，這是其它技術所不具備的。具體實施方式本專利技術是一種由氯醋樹脂組成寬溫寬頻壓電增效阻尼材料的制備方法，由氯醋樹脂組成的寬溫寬頻壓電增效阻尼材料具有較好的減振效果、較寬的使用溫度以及較寬的頻率范圍，寬溫寬頻壓電增效阻尼材料具有較高的損耗因子，寬溫寬頻壓電增效本文檔來自技高網...

【技術保護點】
由氯醋樹脂組成寬溫寬頻壓電增效阻尼材料的制備方法，寬溫寬頻壓電增效阻尼材料包含氯醋樹脂、橡膠、促進劑、硫黃、防老劑、云母粉、環氧樹脂、導電粒子以及壓電陶瓷粉，制備方法涉及到開煉機、金屬模具、硫化設備、導電銀膠、干燥箱、高壓直流電源、極化夾具以及油浴裝置，制備方法包含混煉膠的制備、混煉膠的硫化成型、硫化膠的極化這三部分內容，其中對硫化膠極化后所制備出的寬溫寬頻壓電增效阻尼材料提出了性能指標要求；其特征是：①混煉膠的制備將30～70重量份的氯醋樹脂以及10～100重量份的橡膠放入所述開煉機內進行塑煉，然后分別加入1～5重量份的促進劑、1～5重量份的硫黃、1～3重量份的防老劑、50～200重量份的云母粉、10～100重量份的環氧樹脂、2～15重量份的導電粒子以及100～1000重量份的壓電陶瓷粉進行均勻混煉，均勻混煉后制備出混煉膠；②混煉膠的硫化成型將①中制備出的混煉膠放入所述金屬模具中，在所述硫化設備上進行加熱、加壓硫化成型，硫化成型的溫度控制在120～160℃，硫化成型的壓力控制在8～12MPa，硫化成型的時間控制在25～60min，硫化后從所述金屬模具中取出硫化成型的硫化膠；③硫化膠的極化用毛刷將攪拌均勻的所述導電銀膠均勻刷涂在硫化膠的上下表面，然后放在100～120℃的所述干燥箱中進行干燥1～2h，干燥后在室溫環境中進行冷卻，之后采用所述極化夾具夾持在已刷涂導電膠的硫化膠上下表面，將所述極化夾具與所述高壓直流電源連接，再放入充有二甲基硅油的所述油浴裝置中，調節所述高壓直流電源電壓對所述油浴裝置中的硫化膠進行極化，極化的溫度控制 在70～120℃，極化的電場強度控制在2～10kV/mm，極化的時間控制在10～30min，極化后制備出由氯醋樹脂組成的寬溫寬頻壓電增效阻尼材料，寬溫寬頻壓電增效阻尼材料經檢測的性能指標如下：1)最大損耗因子tanδmax≥0.5；2)半峰寬ΔT0.7即損耗因子≥0.707tanδmax的溫度區間≥30℃；3)在溫度25℃以及頻率范圍1～1000Hz下的損耗因子tanδ≥0.4；4)在頻率1～1000Hz以及損耗因子tanδ≥0.3下的溫度范圍至少覆蓋0～80℃溫度區域。...

【技術特征摘要】
1.由氯醋樹脂組成寬溫寬頻壓電增效阻尼材料的制備方法，寬溫寬頻壓電
增效阻尼材料包含氯醋樹脂、橡膠、促進劑、硫黃、防老劑、云母粉、環氧樹
脂、導電粒子以及壓電陶瓷粉，制備方法涉及到開煉機、金屬模具、硫化設備、
導電銀膠、干燥箱、高壓直流電源、極化夾具以及油浴裝置，制備方法包含混
煉膠的制備、混煉膠的硫化成型、硫化膠的極化這三部分內容，其中對硫化膠
極化后所制備出的寬溫寬頻壓電增效阻尼材料提出了性能指標要求；其特征是：
①混煉膠的制備
將30～70重量份的氯醋樹脂以及10～100重量份的橡膠放入所述開煉機內
進行塑煉，然后分別加入1～5重量份的促進劑、1～5重量份的硫黃、1～3重
量份的防老劑、50～200重量份的云母粉、10～100重量份的環氧樹脂、2～15
重量份的導電粒子以及100～1000重量份的壓電陶瓷粉進行均勻混煉，均勻混
煉后制備出混煉膠；
②混煉膠的硫化成型
將①中制備出的混煉膠放入所述金屬模具中，在所述硫化設備上進行加熱、
加壓硫化成型，硫化成型的溫度控制在120～160℃，硫化成型的壓力控制在8～
12MPa，硫化成型的時間控制在25～60min，硫化后從所述金屬模具中取出硫化
成型的硫化膠；
③硫化膠的極化
用毛刷將攪拌均勻的所述導電銀膠均勻刷涂在硫化膠的上下表面，然后放
在100～120℃的所述干燥箱中進行干燥1～2h，干燥后在室溫環境中進行冷卻，
之后采用所述極化夾具夾持在已刷涂導電膠的硫化膠上下表面，將所述極化夾
具與所述高壓直流電源連接，再放入充有二甲基硅油的所述油浴裝置中，調節
所述高壓直流電源電壓對所述油浴裝置中的硫化膠進行極化，極化的溫度控制

\t在70～120℃，極化的電場強度控制在2～10kV/mm，極化的時間控制在10～
30min，極化后...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王兵，王緒文，侯永振，孫英富，
申請(專利權)人：中國船舶重工集團公司第七二五研究所，
類型：發明
國別省市：