CN102115647A

CN102115647A - 一种减振板用阻尼胶及其制备方法

Info

Publication number: CN102115647A
Application number: CN2009102475926A
Authority: CN
Inventors: 万梅; 边丽娟; 张灵云; 张瑞穗; 胡和丰
Original assignee: SHANGHAI INST OF SYNTHETIC RESIN
Current assignee: SHANGHAI PLASTICS RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd.
Priority date: 2009-12-30
Filing date: 2009-12-30
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2029-12-30
Also published as: CN102115647B

Abstract

本发明公开了一种减振板用阻尼胶及其制备方法，其组成配方为：丁腈26橡胶(NBR26)3～10份，丁腈40橡胶(NBR40)5～7份，添加剂2～4份，环氧树脂(EP)2～12份，酚醛树脂(PF)1～5份，固化剂1～2份，过氧化物0.3～0.5份，氧化锌0.5～1份，溶剂65～75份。其制备过程是先将丁腈26在双辊机上塑炼5～10min，然后加入氧化锌混炼，至威氏可塑度在0.2～0.3之间，将丁腈40在双辊机上塑炼至威氏可塑度在0.3～0.4之间；接着把混炼物料加入到搅拌着的溶剂中搅拌至完全溶解；再加入酚醛树脂、添加剂、环氧树脂或其组合物、固化剂以及过氧化物搅拌至完全溶解呈均匀粘稠液体即可得到本减振板用常温阻尼胶。制成的阻尼胶主要性能为：固含量：25～35％；胶液粘度(旋转粘度计测定)：3.5～7Pa·S(25℃)；T-剥离强度＞20N/cm；拉伸剪切强度＞7MPa；tanδ≥0.20温域：-10～75℃。

Description

一种减振板用阻尼胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种减振钢板用阻尼胶及其制备方法，特别涉及一种阻尼温域宽，在使用温域范围阻尼因子高的减振板用阻尼胶及其制备方法。

背景技术

由钢板和高分子材料复合制得的减振钢板是近年来国内外迅速发展的新型材料，它利用了高分子材料所具有的高阻尼特性，具有显著的减振降噪作用，是振动噪声场合替代纯金属板材的理想产品。上世纪90年代以来，美国、日本、欧洲等发达国家在减振钢板的研究和应用方面做了大量的工作，并已广泛应用于航空航天、汽车、机械等行业，收到了很好的经济效益。我国也在上世纪90年代中期开展了减振钢板的研究工作，我国已有减振钢板产品的生产，但总体来说品种较少，应用领域窄。

上海市合成树脂研究所的冯世英、王捷的专利(公开号CN 1900196A)公开的“一种阻尼钢板用胶粘剂的制备方法”，其胶粘剂组成为12-25重量％丁腈橡胶、3-8重量％环氧树脂、0.1-10重量％固化剂、4-10重量％酚醛树脂和56-80重量％溶剂。其制备过程是先将丁腈橡胶塑炼5-10min，再加入固化剂混炼，混炼至橡胶威氏可塑度0.32-0.42之间，然后加到搅拌着的混合溶剂中，待全部溶解后，再加入环氧树脂和酚醛树脂，搅拌40-48小时至溶液呈均匀粘稠液体即可过滤罐装供用户使用。这种胶粘剂的主要性能是固含量25-35％，T型剥离强度50N/cm，阻尼温域范围在60-120℃，阻尼系数(tgδ)＞0.15，使用温域范围在60-120℃的阻尼胶所制成减振钢板，主要用于一些温度较高的领域，比如汽车发动机的油底壳和气缸顶盖等，但低温和常温的性能较差。

瑞阳汽车零部件(仙桃)有限公司(公开号CN101343514)公开的“金属板材专用粘合胶及其制备方法”，其配方主要由下列组分按所述重量份制成：端氨基液体丁腈橡胶86-100份，双酚A型环氧树脂40-50份，纳米二氧化硅5-7份，纳米氧化铝5-7份，硅烷偶联剂1-2份，过氧化二异丙苯2.5-4份，氰尿酸三烯丙酯1-2份，甲基六氢邻苯二甲酸酐30-40份，苄基三乙基氯化铵0.5-1份，醋酸乙脂50-60份。其制备方法是：1、将硅烷偶联剂按1∶5的比例溶入醋酸乙酯中，在搅拌状态下，将纳米二氧化硅粉体和纳米氧化铝加到硅烷偶联剂溶液中，用超声波处理30分钟，然后减压蒸馏出去醋酸乙酯，烘干，得到活性填料粉体；2、将温度控制在90℃，按配比将活性填料粉体、环氧树脂分别倒入真空分散机的反应釜中，以1350rpm的转速，高速搅拌20分钟，得到环氧树脂—活性填料的混合物；3、按配比将丁腈橡胶、醋酸乙酯倒入真空分散机的反应釜中，以350rpm的转速，低速搅拌35分钟，然后将温度控制在25-30℃，依次加入过氧化二异丙苯、氰脲酸三烯丙酯、甲基六氢邻苯二甲酸酐、苄基三乙基氯化铵，继续低速搅拌15分钟。即得到本金属板材专用粘合剂。从其试验数据可以看出，其T型剥离强度可以达到86-92N/cm，但是其阻尼温域范围比较窄，在-10℃和60℃时，阻尼系数(tgδ)＜0.2。

随着人们生活水平的提高以及环保意识的增强，对生存环境强烈要求改善，减振降噪在家电行业、建筑交通、机电行业等领域的应用逐步有所提高。这些行业所使用的阻尼胶要求阻尼温域宽，在使用温域范围阻尼因子高。上述现有技术均无法适应要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一在于针对现有技术不足，而提供一种阻尼温域宽，在使用温域范围阻尼因子高的减振板用阻尼胶。

本发明所要解决的技术问题之二在于提供上述减振板用阻尼胶的制备方法。

作为本发明第一方面的减振板用阻尼胶，由下列重量份的组成制成：丁腈26橡胶(NBR26)3～10份，丁腈40橡胶(NBR40)5～7份，添加剂2～4份，环氧树脂或环氧树脂组合物2～12份，酚醛树脂(PF)1～5份，固化剂1～2份，过氧化物0.3～0.5份，氧化锌0.5～1份，溶剂65～75份。

本发明采用丁腈26橡胶和丁腈40橡胶，有效地拓展常温至低温(-10℃)段的阻尼性能，使阻尼胶吸收钢板的震动，让振动能变为热能而耗散。

本发明采用环氧树脂或环氧树脂组合物的作用在于增加阻尼胶对钢板的粘结强度。上述的环氧树脂为双酚A环氧、双酚F环氧、多官能环氧树脂中的一种。

上述环氧树脂组合物，为双酚A环氧、双酚F环氧、多官能环氧树脂中的一种与双酚A苯并噁嗪、双酚F苯并噁嗪树脂中的一种的任意组合物，其组合物的成份之间的比例均可以通过有限次试验获得。

所述的多官能环氧树脂为AFG-90、AG-80、TDE-85(4，5-环氧环己基-1，2-二甲酸二缩水甘油酯)树脂中的一种。它们分别是上海市合成树脂研究所生产的芳香族缩水甘油胺类多官能团环氧树脂和天津津东化工厂生产脂环类多官能团环氧树脂。

上述的酚醛树脂为热塑性甲阶酚醛树脂，其作用在于作为环氧树脂的固化剂，同时也可以与丁腈橡胶发生反应，提高交联程度从而提高力学性能。

上述的固化剂为潜伏性固化剂二氨基二苯砜(DDS)或双氰胺，既可以单独使用，还是可以混合使用。其作用在于在一定温度下固化环氧树脂，同时储存稳定性好。

上述的添加剂为过氯乙烯树脂或氯化聚乙烯或氯化聚丙烯，既可以单独使用，还是可以混合使用。其作用在于提高阻尼胶的相对较高温度段的阻尼性能，拉宽阻尼峰。

上述的过氧化物为2，4-二氯过氧化苯甲酰(DCBP)或过氧化苯甲酰(BPO)或1，1-双(叔丁基过氧基)环己烷，其作为橡胶的交联剂。

上述的溶剂为醋酸丁酯、醋酸乙酯、丁酮、甲基异丁基甲酮(MIBK)和碳酸二甲酯(DMC)中的一种或其两种及两种以上的混合物，根据施工要求调节。

作为本发明第二方面的该减振板用阻尼胶的制备方法，其制备过程是先将丁腈26在双辊机上塑炼5～10min，然后加入氧化锌混炼，至威氏可塑度在0.2～0.3之间备用；再将丁腈40在双辊机上塑炼至威氏可塑度在0.3～0.4之间备用；接着把丁腈26混炼物料和丁腈40混炼物料一起加入到搅拌着的溶剂中搅拌至完全溶解；再加入酚醛树脂、添加剂、环氧树脂或环氧树脂组合物、固化剂以及过氧化物搅拌至完全溶解呈均匀粘稠液体即可得到本减振板用常温阻尼胶。

本发明所制备的减振板用常温阻尼胶，其性能指标如下：

固含量：25～35％

胶液粘度(旋转粘度计测定)：3.5～7Pa·S(25℃)

T-剥离强度＞20N/cm

拉伸剪切强度＞7MPa

tanδ≥0.20温域：-10～75℃

由图1中tgδ曲线可以看出，本发明的阻尼胶在常温状态-10～75℃阻尼系数tgδ＞0.2，具有优良的阻尼特性。本发明还具有工艺方法简单，易操作的优点。

附图说明

图1为本发明一种减振板用常温阻尼胶的DMA谱图。

具体的实施方式

下面的实施例是对本发明的进一步说明，而不是限制本发明的范围。

实施例1

将100g丁腈26在双辊机上塑炼5～10min，然后加入8g氧化锌混炼，至威氏可塑度为0.22备用；再将60g丁腈40在双辊机上塑炼至威氏可塑度为0.39备用；接着把丁腈26混炼物料和丁腈40混炼物料一起加入到搅拌着的800g醋酸丁酯中搅拌至完全溶解；再加入56g酚醛树脂、40g添加剂、124g环氧树脂、20g固化剂以及1g 2，4-二氯过氧化苯甲酰搅拌至完全溶解呈均匀粘稠液体即可得到本减振板用常温阻尼胶。制得的阻尼胶其性能指标为：固含量34％；胶液粘度5.5Pa·S(25℃)；T-剥离强度26.2N/cm；拉伸剪切强度7.4MPa；tanδ≥0.20温域：-10～75℃。

实施例2

将132g丁腈26在双辊机上塑炼5～10min，然后加入14g氧化锌混炼，至威氏可塑度为0.25备用；再将120g丁腈40在双辊机上塑炼至威氏可塑度为0.35备用；接着把丁腈26混炼物料和丁腈40混炼物料一起加入到搅拌着的1000g醋酸丁酯、600g碳酸二甲酯中搅拌至完全溶解；再加入80g酚醛树脂、20g氯化聚乙烯和28g氯化聚丙烯、186g环氧树脂、36g固化剂以及7g 1，1-双(叔丁基过氧基)环己烷搅拌至完全溶解呈均匀粘稠液体即可得到本减振板用常温阻尼胶。制得的阻尼胶其性能指标为：固含量：28％；胶液粘度：3.8Pa·S(25℃)；T-剥离强度：27.3N/cm；拉伸剪切强度：7.7MPa；tanδ≥0.20温域：-10～75℃。

实施例3

将120g丁腈26在双辊机上塑炼5～10min，然后加入14g氧化锌混炼，至威氏可塑度为0.25备用；再将120g丁腈40在双辊机上塑炼至威氏可塑度为0.35备用；接着丁腈26把混炼物料和丁腈40混炼物料一起加入到搅拌着的800g醋酸丁酯、800gMIBK中搅拌至完全溶解；再加入80g酚醛树脂、20g氯化聚乙烯和28g氯化聚丙烯、160g双酚A环氧树脂(E-51)与40g双酚A苯并噁嗪、31g DDS以及7g 1，1-双(叔丁基过氧基)环己烷搅拌至完全溶解呈均匀粘稠液体即可得到本减振板用常温阻尼胶。制得的阻尼胶其性能指标为：固含量：28％；胶液粘度：4.5Pa·S(25℃)；T-剥离强度：29.3N/cm；拉伸剪切强度：9.5MPa；tanδ≥0.20温域：-7～75℃。

Claims

1.一种减振板用阻尼胶，其特征在于该阻尼胶由下列重量份的组成制成：丁腈26橡胶(NBR26)3～10份，丁腈40橡胶(NBR40)5～7份，添加剂2～4份，环氧树脂或环氧树脂组合物2～12份，酚醛树脂(PF)1～5份，固化剂1～2份，过氧化物0.3～0.5份，氧化锌0.5～1份，溶剂65～75份。

2.根据权利要求1所述的一种减振板用阻尼胶，其特征在于所述的环氧树脂为双酚A环氧、双酚F环氧和多官能环氧树脂中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种减振板用阻尼胶，其特征在于所述的环氧树脂组合物，为双酚A环氧、双酚F环氧和多官能环氧树脂中的一种与双酚A苯并噁嗪、双酚F苯并噁嗪树脂中的一种的任意组合物。

4.根据权利要求2或3所述的一种减振板用阻尼胶，其特征在于所述的多官能环氧树脂为AFG-90、AG-80、TDE-85(4，5-环氧环己基-1，2-二甲酸二缩水甘油酯)树脂中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种减振板用阻尼胶，其特征在于所述的酚醛树脂为热塑性甲阶酚醛树脂。

6.根据权利要求1所述的一种减振板用阻尼胶，其特征在于所述的固化剂为潜伏性固化剂二氨基二苯砜或双氰胺及它们的混合物。

7.根据权利要求1所述的一种减振板用阻尼胶，其特征在于所述的添加剂为过氯乙烯或氯化聚乙烯或氯化聚丙烯。

8.根据权利要求1所述的一种减振板用阻尼胶，其特征在于所述的过氧化物为2，4-二氯过氧化苯甲酰或过氧化苯甲酰或1，1-双(叔丁基过氧基)环己烷。

9.根据权利要求1所述的一种减振板用阻尼胶，其特征在于所述的溶剂为醋酸丁酯、醋酸乙酯、丁酮、甲基异丁基甲酮(MIBK)和碳酸二甲酯(DMC)中的一种或其两种及两种以上的混合物。

10.一种制备权利要求1所述的减振板用阻尼胶的方法，其特征在于，其制备过程是先将丁腈26在双辊机上塑炼5～10min，然后加入氧化锌混炼，至威氏可塑度在0.2～0.3之间，再将丁腈40在双辊机上塑炼至威氏可塑度在0.3～0.4之间；接着把丁腈26混炼物料和丁腈40的混炼物料加入到搅拌着的溶剂中搅拌至完全溶解；再加入酚醛树脂、添加剂、环氧树脂及环氧树脂组合物、固化剂以及过氧化物搅拌至完全溶解呈均匀粘稠液体即可得到所述的阻尼胶。