CN103351492B - 阻尼胶板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种阻尼胶板,其主要成分按照重量比包括:丁腈橡胶15-40份,PVC10-30份,云母粉15-45份,石墨粉5-25份,玻璃纤维5-10份,硅烷偶联剂1-5份。本发明还公开了一种阻尼胶板的制备方法,通过调整各组分的用量,可以得到在不同温域范围内具有高阻尼值的阻尼胶板,该阻尼胶板不含有机溶剂,安全环保,对环境无污染。

Description

阻尼胶板及其制备方法
技术领域
本发明涉及阻尼材料领域,具体涉及一种用于噪声与振动控制中的阻尼胶板及其制备方法。
背景技术
随着中国汽车、船舶、机车等制造业的迅速发展以及国家相关环境保护法规的出台,传统的以毛毯和沥青为阻尼胶板的阻尼材料已经不能满足市场的要求。高分子阻尼材料减振降噪的机理主要是利用其特有的粘弹性,能够在振动的过程中将动能转化为热能,从而使振动得到抑制。
现有的阻尼胶板多数为溶剂型产品,对环境污染严重。一些环保型阻尼胶板如丙烯酸酯改性阻尼胶板,通过在反应釜中将丙烯酸酯改性剂和醇酸树脂,加热、搅拌均匀后加入碳酸钙和短纤维,最后经压延机成型,但该阻尼胶板的损耗因子小,不能满足目前市场上减振降噪的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种阻尼胶板及其制备方法,以解决现有阻尼胶板对环境污染严重、损耗因子小的问题。
技术方案如下:
一种阻尼胶板,其主要成分按照重量比包括:丁腈橡胶15-40份,PVC10-30份,云母粉15-45份,石墨粉5-25份,玻璃纤维5-10份,硅烷偶联剂1-5份。
进一步:所述云母粉的粒径范围为120~800目。
进一步:所述石墨粉的粒径范围为800~2500目。
进一步:所述硅烷偶联剂为含环氧基化合物、含胺化合物、含巯基化合物或异氰酸酯化合物。
进一步:所述丁腈橡胶15份,所述PVC 15份,所述云母粉20份,所述石墨粉15份,所述玻璃纤维10份,所述硅烷偶联剂3份;或者,
所述丁腈橡胶25份,所述PVC 10份,所述云母粉15份,所述石墨粉5份,所述玻璃纤维5份,所述硅烷偶联剂1份;或者,
所述丁腈橡胶30份,所述PVC 20份,所述云母粉20份,所述石墨粉10份,所述玻璃纤维5份,所述硅烷偶联剂2份;或者,
所述丁腈橡胶40份,所述PVC 30份,所述云母粉45份,所述石墨粉15份,所述玻璃纤维5份,所述硅烷偶联剂5份;或者,
所述丁腈橡胶30份,所述PVC 15份,所述云母粉15份,所述石墨粉25份,所述玻璃纤维5份,所述硅烷偶联剂3份;或者,
所述丁腈橡胶30份,所述PVC 20份,所述云母粉20份,所述石墨粉5份,所述玻璃纤维10份,所述硅烷偶联剂2.5份。
一种阻尼胶板的制备方法,包括以下步骤:
将所述丁腈橡胶加热到150℃~180℃熔融;将所述云母粉、所述石墨粉、所述玻璃纤维及所述硅烷偶联剂加入熔融后的所述丁腈橡胶中,混合;将温度降到100~140℃,加入粉末状所述PVC,混合得到混合物;将所述混合物制成片材。
进一步:所述丁腈橡胶15-40份,所述PVC 10-30份,所述云母粉15-45份,所述石墨粉5-25份,所述玻璃纤维5-10份,所述硅烷偶联剂1-5份。
进一步:所述云母粉的粒径范围为120~800目。
进一步:所述石墨粉的粒径范围为800~2500目。
进一步:所述片材厚度为1.5~7.0mm。
本发明的有益效果是:
1、本发明的阻尼胶板,通过调整各组分的用量,可以得到在不同温域范围内具有高阻尼值的阻尼胶板。
2、本发明制备的阻尼胶板不含有机溶剂,安全环保,对环境无污染。
3、本发明阻尼胶板的生产工艺和使用方法都比较简单,使用时,只需将阻尼胶板粘贴到基材即可,使用方便。
4、本发明制备的阻尼胶板即使在高温环境下,也具有很好的强度和耐老化性能。
附图说明
图1可选实施例中阻尼胶板的生产工艺流程图;
图2各实施例阻尼搅拌复合损耗因子的对比图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例,来详细说明本发明。
本发明从高分子阻尼材料的阻尼机理出发,将互穿聚合物网络技术和“微观约束阻尼结构”机理结合起来,将不同玻璃化温度的高分子材料和无机填料进行共混改性。
一种阻尼胶板,其主要组成成分如表1所示。
表1
名称 重量(份数)
丁腈橡胶 15-40份
PVC 10-30份
云母粉 15-45份
石墨粉 5-25份
玻璃纤维 5-10份
硅烷偶联剂 1-5份
实施例中,丁腈橡胶的牌号为Nipol(瑞翁公司)或N41(兰州石化);
PVC的牌号为3103(德国拜耳)或L-1225Y(日本帝人);
云母粉的粒径范围为120~800目;石墨粉的粒径范围为800-2500目。
玻璃纤维的单丝直径为10~15μm,长度为3~12mm。
硅烷偶联剂可包括含环氧基化合物,如2-(3,4-环氧环己基)-乙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基三甲氧基硅烷或3-环氧丙氧丙基三乙氧基硅烷。硅烷偶联剂可还包括含胺化合物,如N-(2-氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-三乙氧基-N-(1,3-二甲基亚丁基)丙胺或N-苯基-3-氨丙基三甲氧基硅烷。硅烷偶联剂可还包括含巯基化合物,如3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷或3-巯基丙基三乙氧基硅烷。硅烷偶联剂可还包括异氰酸酯化合物,如3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷。
阻尼胶板的制备方法,包括以下步骤:
S1:先将丁腈橡胶加热到150℃~180℃,待丁腈橡胶熔融后;
S2:加入云母粉、石墨粉、玻璃纤维及硅烷偶联剂,混合均匀;
S3:将温度降到100~140℃,加入粉末状PVC,混合均匀;
S4:用挤出机挤出胚块,再将胚块通过双辊压延机制成厚度为1.5~7.0mm的片材。
为了便于比较,本发明实施例中的阻尼胶片的厚度均为2.0mm。
实施例1
将15份丁腈橡胶(Nipol)加热到熔融状态,熔融温度为150℃~180℃,加入20份120目的云母粉、15份2000目的石墨粉、10份玻璃纤维及3份硅烷偶联剂2-(3,4-环氧环己基)-乙基三甲氧基硅烷,混合均匀后将温度降到100℃人后加入15份粉末状PVC(3103),混合均匀后用挤出机挤出胚块,最后将胚块用双辊压延机制成片材,其厚度为2.0mm。
实施例2
将25份丁腈橡胶(N41)加热到熔融状态,熔融温度为150℃~180℃,加入15份400目的云母粉、5份800目的石墨粉、5份玻璃纤维及1份硅烷偶联剂3-氨丙基三甲氧基硅烷,混合均匀后将温度降到120℃人后加入10份粉末状PVC(3103),混合均匀后用挤出机挤出胚块,最后将胚块用双辊压延机制成片材,其厚度为2.0mm。
实施例3
将30份丁腈橡胶(Nipol)加热到熔融状态,熔融温度为150℃~180℃,加入20份500目的云母粉、10份石墨粉、5份玻璃纤维及2份硅烷偶联剂N-苯基-3-氨丙基三甲氧基硅烷,混合均匀后将温度降到130℃人后加入20份粉末状PVC(L-1225Y),混合均匀后用挤出机挤出胚块,最后将胚块用双辊压延机制成片材,其厚度为2.0mm。
实施例4
将40份丁腈橡胶(Nipol)加热到熔融状态,熔融温度为150℃~180℃,加入45份120目的云母粉、15份1500目的石墨粉、5份玻璃纤维及5份硅烷偶联剂3-巯基丙基三乙氧基硅烷,混合均匀后将温度降到120℃人后加入30份粉末状PVC(3103),混合均匀后用挤出机挤出胚块,最后将胚块用双辊压延机制成片材,其厚度为2.0mm。
实施例5
将30份丁腈橡胶(N41)加热到熔融状态,熔融温度为150℃~180℃,加入15份800目的云母粉、25份2300目的石墨粉、5份玻璃纤维及3份硅烷偶联剂3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷,混合均匀后将温度降到140℃人后加入15份粉末状PVC(L-1225Y),混合均匀后用挤出机挤出胚块,最后将胚块用双辊压延机制成片材,其厚度为2.0mm。
实施例6
将30份丁腈橡胶(N41)加热到熔融状态,熔融温度为150℃~180℃,加入20份600目的云母粉、5份2500目的石墨粉、10份玻璃纤维及2.5份硅烷偶联剂3-环氧丙氧丙基三乙氧基硅烷,混合均匀后将温度降到120℃人后加入20份粉末状PVC(L-1225Y),混合均匀后用挤出机挤出胚块,最后将胚块用双辊压延机制成片材,其厚度为2.0mm。
实施例7
对实施例1~6所制备的阻尼胶片进行性能测试,结果如表2、3所示。
表2 阻尼胶板复合损耗因子测试结果(基材为1mm厚钢板)
将表2中的数据做成线条图,如图2所示为阻尼胶片的复合损耗因子对比图,由表2和图2可以得出通过调整各组分的用量,可以得到在不同温域范围内具有高阻尼值的阻尼胶板。
表3 阻尼胶板的性能指标
项目 指标
密度(g/cm3) 1.5~1.6
拉伸强度(Mpa) ≥2.0
断裂伸长率(%) ≥150
剪切强度(Mpa) ≥1.0
耐冲击性(mm) ≥350
燃烧性(mm/min) ≤60
耐机油性(15d) 无过度软化
耐热性(100±2℃,4h) 无过度软化
耐低温(-40±2℃,4h) 无开裂
耐老化性能(600h) 无开裂

Claims (8)

1.一种阻尼胶板,其特征在于,其主要成分按照重量比包括:丁腈橡胶15-40份,PVC 10-30份,云母粉15-45份,石墨粉5-25份,玻璃纤维5-10份,硅烷偶联剂1-5份,其中,所述丁腈橡胶15份,所述PVC 15份,所述云母粉20份,所述石墨粉15份,所述玻璃纤维10份,所述硅烷偶联剂3份;或者,
所述丁腈橡胶25份,所述PVC 10份,所述云母粉15份,所述石墨粉5份,所述玻璃纤维5份,所述硅烷偶联剂1份;或者,
所述丁腈橡胶30份,所述PVC 20份,所述云母粉20份,所述石墨粉10份,所述玻璃纤维5份,所述硅烷偶联剂2份;或者,
所述丁腈橡胶40份,所述PVC 30份,所述云母粉45份,所述石墨粉15份,所述玻璃纤维5份,所述硅烷偶联剂5份;或者,
所述丁腈橡胶30份,所述PVC 15份,所述云母粉15份,所述石墨粉25份,所述玻璃纤维5份,所述硅烷偶联剂3份;或者,
所述丁腈橡胶30份,所述PVC 20份,所述云母粉20份,所述石墨粉5份,所述玻璃纤维10份,所述硅烷偶联剂2.5份。
2.如权利要求1所述的阻尼胶板,其特征在于,所述云母粉的粒径范围为120~800目。
3.如权利要求1所述的阻尼胶板,其特征在于,所述石墨粉的粒径范围为800~2500目。
4.如权利要求1所述的阻尼胶板,其特征在于,所述硅烷偶联剂为含环氧基化合物、含胺化合物、含巯基化合物或异氰酸酯化合物。
5.一种阻尼胶板的制备方法,包括以下步骤:
将丁腈橡胶加热到150℃~180℃熔融;
将云母粉、石墨粉、玻璃纤维及硅烷偶联剂加入熔融后的所述丁腈橡胶中,混合;
将温度降到100~140℃,加入粉末状PVC,混合得到混合物;
将所述混合物制成片材;
所述丁腈橡胶15-40份,所述PVC 10-30份,所述云母粉15-45份,所述石墨粉5-25份,所述玻璃纤维5-10份,所述硅烷偶联剂1-5份。
6.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述云母粉的粒径范围为120~800目。
7.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述石墨粉的粒径范围为800~2500目。
8.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述片材厚度为1.5~7.0mm。
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