CN111635704A - 一种双约束层阻尼材料 - Google Patents

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Abstract

本发明属于汽车领域,涉及刹车领域,具体涉及一种双约束层阻尼材料；以聚烯烃主体树脂和增粘树脂为原材料混合而成，所述聚烯烃主体树脂含有如下结构：‑(CH2‑CR1R2‑CH2‑CR1R2)n‑，其中，所述R1、R2分别为‑CH3、‑C2H5、‑C3H7中的一种。本发明利用聚烯烃的树杈型结构，给予阻尼材料良好的减震消减效果，且不受受力方向的影响。

Description

一种双约束层阻尼材料
技术领域
本发明属于汽车领域,涉及刹车领域,具体涉及一种双约束层。
背景技术
随着现代社会的不断发展和进步，震动和噪音已成为各个领域的严重问题；特别是，对于汽车而言，撞击所产生的强烈震动将会严重危害司机和乘客的生命安全。为了减震降噪，目前应用最广泛、最有效的方法，是使用各种减震材料，尤其是橡胶减震材料，它能有效地隔离震动和激发源，还可以缓和震动体的震动，因此被广泛应用于各种机动车辆、飞机、船舰中。
目前,将阻尼材料粘接在车身表面，通过耗散车身震动能量，达到减震的目的是主要研究方向之一。这种方法不改变车身声辐射特征，便可有效控制车身震动水平，从而使噪声减小。车身震动噪声的大小与其自身结构、阻尼材料的阻尼性能密切相关。在外界激励相同的情况下，阻尼材料系数越大，结构震动越弱，噪声越低。然而,作为最常用的阻尼材料--沥青阻尼材料阻尼系数不高，不能保证产品在应用中所需的强阻尼功能而影响了产品质量的提升。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供一种双约束层阻尼材料，利用聚烯烃的树杈型结构，给予阻尼材料良好的减震消减效果，且不受受力方向的影响。
为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：
一种双约束层阻尼材料，以聚烯烃主体树脂和增粘树脂为原材料混合而成，所述聚烯烃主体树脂含有如下结构：-(CH2-CR1R2-CH2-CR1R2)n-
其中，所述R1、R2分别为-CH3、-C2H5、-C3H7中的一种。
所述增粘树脂为α－萜烯树脂、β－萜烯树脂、环烷油、石油树脂、二环戊二烯(DCPD)树脂、古马隆－茚树脂、苯乙烯系列树脂和烷基酚醛树脂、二甲苯树脂中的一种或几种。
所述双约束层阻尼材料包括如下制备步骤：
步骤1，将聚烯烃主体树脂与增粘树脂混合形成混合树脂，并加入至溶剂中搅拌10-30min，得到混合溶解液；
步骤2，将固化剂、促进剂、抗氧化剂、交联剂和成膜剂加入至混合溶解液中，搅拌30-50min，均匀得到胶液；
步骤3，将胶液以涂膜的方式涂覆在基材上，加热烘干后制成双约束阻尼胶膜材料。
所述制备步骤中的各材料配比如下：
40-60份混合树脂、5-10份固化剂、1-3份促进剂、1-3份抗氧化剂、1-5份交联剂、5-15份成膜剂、50-80份溶剂，其中，所述混合树脂中的聚烯烃主体树脂与增粘树脂的质量比2-3:1。
所述步骤1中的溶剂采用二甲苯：环己烷、环己酮、甲苯环己酮、异丙醇、环氧丙烷、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯、丙酮、甲基丁酮、甲基异丁酮中的一种。
所述步骤2中的固化剂采用为DCP(过氧化二异丙苯)、BPMC(1,1-双(叔丁过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷)、BIPB〔双(叔丁过氧异丙基)苯〕、BCP(叔丁基异丙苯基过氧化物)、BPO(氧化苯甲酰)DTBP(二叔丁基过氧化物)、DBHP(过氧化氢二异丙苯)、二亚乙基三胺(DTA)、乙烯基三胺DETA、间苯二甲胺MXDA、多乙烯多胺PEPA、二丙烯三胺DPTA中的一种。
所述促进剂采用三乙烯二胺，A-1，A-33，DC-829、异辛酸锌、N，N-二甲基苯胺、N，N-二乙基苯胺、N，N-二甲基对甲基苯胺、三乙胺、DCP(过氧化二异丙苯)、DMP-30，EP-184，三乙醇胺、BDMA，CT-152x，DBU、马来酸酐中的一种。
所述抗氧化剂采用丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、叔丁基对苯二酚(TBHQ)、抗氧剂1010、抗氧剂168中的一种。
所述交联剂采用丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、二乙烯基苯、N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、双二五中的一种。
所述成膜剂采用丙烯酸树脂类成膜剂、丁二烯树脂类成膜剂、聚氨酯类成膜剂中的一种。
所述步骤3中的基材采用PET离型膜或PET离型纸，烘干的温度为70-100℃，烘干时间为2-5min。
所述双约束层阻尼材料用于汽车刹车片内。
反应过程中，过氧化物类固化剂的过氧键打开，交联主体树脂烯烃的不饱和键，促进剂控制反应的最佳速度，达到聚烯烃树脂更好的交联目的。交联后的树脂分子链增长，形成三维网络结构，因此获得的材料强度大大增强，阻尼效果更好。同时，增粘树脂和固化剂、促进剂、交联剂相互融合发生反应，使得材料获得良好的粘接性能。抗氧剂使得材料更加稳定，使用寿命更长，成膜剂的加入使得材料的成膜性能更好。
交联后分子形成的三维网络结构为具有树叉形结构，此结构优点是可以对无论任何方向的受力进行消减，任何方向来力引起的振动幅度再此结构下，都会消减下降，其阻尼效果最好，消声减震性能最佳。
从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：
1.本发明利用聚烯烃的树杈型结构，给予阻尼材料良好的减震消减效果，且不受受力方向的影响。
2.本发明利用增粘树脂作为聚烯烃的粘结材料，能够在固化剂、促进剂和交联剂的协助下形成良好的粘结性，确保其紧密连接在刹车片内。
附图说明
图1是本发明实施例1中的阻尼材料的结构示意图；
图2是本发明实施例2中的阻尼材料的结构示意图；
图3是本发明实施例3中的阻尼材料的结构示意图；
图4是本发明实施例1使用前后的对比图。
具体实施方式
结合图1至图4，详细说明本发明的具体实施例，但不对本发明的权利要求做任何限定。
实施例1
一种双约束层阻尼材料，以聚烯烃主体树脂和增粘树脂为原材料混合而成，所述聚烯烃主体树脂含有如下结构：-(CH2-C(CH3)2-CH2-C(CH3)2)n-
所述增粘树脂为α－萜烯树脂。
所述双约束层阻尼材料包括如下制备步骤：
步骤1，将聚烯烃主体树脂与增粘树脂混合形成混合树脂，并加入至溶剂中搅拌10min，得到混合溶解液；
步骤2，将固化剂、促进剂、抗氧化剂、交联剂和成膜剂加入至混合溶解液中，搅拌30min，均匀得到胶液；
步骤3，将胶液以涂膜的方式涂覆在基材上，加热烘干后制成双约束阻尼胶膜材料。
所述制备步骤中的各材料配比如下：
40份混合树脂、5份固化剂、1份促进剂、1份抗氧化剂、1份交联剂、5份成膜剂、50份溶剂，其中，所述混合树脂中的聚烯烃主体树脂与增粘树脂的质量比2:1。
所述步骤1中的溶剂采用二甲苯。
所述步骤2中的固化剂采用为DCP(过氧化二异丙苯)。
所述促进剂采用三乙烯二胺。
所述抗氧化剂采用丁基羟基茴香醚(BHA)。
所述交联剂采用丙烯酸。
所述成膜剂采用丙烯酸树脂类成膜剂。
所述步骤3中的基材采用PET离型膜，烘干的温度为7℃，烘干时间为2min。
该实施例制备的产品结构如下图1所示，呈树叉形结构，该树叉处为甲基，确保其各表面的受力均可以收到消减，达到减震效果，阻尼系数为0.6。
实施例2
一种双约束层阻尼材料，以聚烯烃主体树脂和增粘树脂为原材料混合而成，所述聚烯烃主体树脂含有如下结构：-(CH2-C(C2H5)2-CH2-C(C2H5)2)n-
所述增粘树脂为环烷油。
所述双约束层阻尼材料包括如下制备步骤：
步骤1，将聚烯烃主体树脂与增粘树脂混合形成混合树脂，并加入至溶剂中搅拌30min，得到混合溶解液；
步骤2，将固化剂、促进剂、抗氧化剂、交联剂和成膜剂加入至混合溶解液中，搅拌50min，均匀得到胶液；
步骤3，将胶液以涂膜的方式涂覆在基材上，加热烘干后制成双约束阻尼胶膜材料。
所述制备步骤中的各材料配比如下：
60份混合树脂、10份固化剂、3份促进剂、3份抗氧化剂、5份交联剂、15份成膜剂、80份溶剂，其中，所述混合树脂中的聚烯烃主体树脂与增粘树脂的质量比3:1。
所述步骤1中的溶剂采用环己烷。
所述步骤2中的固化剂采用为BPMC(1,1-双(叔丁过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷)。
所述促进剂采用异辛酸锌。
所述抗氧化剂采用二丁基羟基甲苯(BHT)。
所述交联剂采用丙烯酸羟乙酯、。
所述成膜剂采用丁二烯树脂类成膜剂。
所述步骤3中的基材采用PET离型纸，烘干的温度为100℃，烘干时间为5min。
该实施例制备的产品结构如下图2所示，呈树叉形结构，该树叉处为乙基，确保其各表面的受力均可以收到消减，达到减震效果，阻尼系数为0.4。
实施例3
一种双约束层阻尼材料，以聚烯烃主体树脂和增粘树脂为原材料混合而成，所述聚烯烃主体树脂含有如下结构：-(CH2-C(CH3)(C2H5)-CH2-C C(CH3)(C2H5))n-
所述增粘树脂为二环戊二烯(DCPD)树脂。
所述双约束层阻尼材料包括如下制备步骤：
步骤1，将聚烯烃主体树脂与增粘树脂混合形成混合树脂，并加入至溶剂中搅拌20min，得到混合溶解液；
步骤2，将固化剂、促进剂、抗氧化剂、交联剂和成膜剂加入至混合溶解液中，搅拌40min，均匀得到胶液；
步骤3，将胶液以涂膜的方式涂覆在基材上，加热烘干后制成双约束阻尼胶膜材料。
所述制备步骤中的各材料配比如下：
50份混合树脂、8份固化剂、2份促进剂、2份抗氧化剂、3份交联剂、10份成膜剂、60份溶剂，其中，所述混合树脂中的聚烯烃主体树脂与增粘树脂的质量比3:1。
所述步骤1中的溶剂采用醋酸乙酯。
所述步骤2中的固化剂采用为二亚乙基三胺(DTA)。
所述促进剂采用N，N-二甲基苯胺。
所述抗氧化剂采用叔丁基对苯二酚(TBHQ)。
所述交联剂采用二乙烯基苯。
所述成膜剂采用聚氨酯类成膜剂。
所述步骤3中的基材采用PET离型膜，烘干的温度为90℃，烘干时间为4min。
该实施例制备的产品结构如下图3所示，呈树叉形结构，该树叉处为乙基，确保其各表面的受力均可以收到消减，达到减震效果，阻尼系数为0.5。
实施例4
将实施例1中的阻尼材料放入至汽车刹车片中，依次为金属刹车层、阻尼层、弹性涂层和泡沫材料层，经压合形成汽车刹车片。
对比例依次为金属刹车层、弹性涂层和泡沫材料层，经压合形成汽车刹车片。
如图4所示，不含阻尼材料的刹车片的减震效果远小于含阻尼材料的刹车片。
综上所述，本发明具有以下优点：
1.本发明利用聚烯烃的树杈型结构，给予阻尼材料良好的减震消减效果，且不受受力方向的影响。
2.本发明利用增粘树脂作为聚烯烃的粘结材料，能够在固化剂、促进剂和交联剂的协助下形成良好的粘结性，确保其紧密连接在刹车片内。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双约束层阻尼材料，其特征在于：所述阻尼材料呈树叉形的三维网络结构。
2.根据权利要求1所述的双约束层阻尼材料，其特征在于：所述阻尼材料以聚烯烃主体树脂和增粘树脂为原材料混合而成，所述聚烯烃主体树脂含有如下结构：-(CH2-CR1 R2-CH2-CR1 R2)n-
其中，所述R1、R2分别为-CH3、-C2H5、-C3H7中的一种。
3.根据权利要求2所述的双约束层阻尼材料，其特征在于：所述R1和R2采用相同结构的基团。
4.根据权利要求2所述的双约束层阻尼材料，其特征在于：所述增粘树脂为α－萜烯树脂、β－萜烯树脂、环烷油、石油树脂、二环戊二烯(DCPD)树脂、古马隆－茚树脂、苯乙烯系列树脂和烷基酚醛树脂、二甲苯树脂中的一种或几种。
5.根据权利要求2所述的双约束层阻尼材料，其特征在于：所述双约束层阻尼材料包括如下制备步骤：
步骤1，将聚烯烃主体树脂与增粘树脂混合形成混合树脂，并加入至溶剂中搅拌10-30min，得到混合溶解液；
步骤2，将固化剂、促进剂、抗氧化剂、交联剂和成膜剂加入至混合溶解液中，搅拌30-50min，均匀得到胶液；
步骤3，将胶液以涂膜的方式涂覆在基材上，加热烘干后制成双约束阻尼胶膜材料。
6.根据权利要求5所述的双约束层阻尼材料，其特征在于：所述制备步骤中的各材料配比如下：
40-60份混合树脂、5-10份固化剂、1-3份促进剂、1-3份抗氧化剂、1-5份交联剂、5-15份成膜剂、50-80份溶剂，其中，所述混合树脂中的聚烯烃主体树脂与增粘树脂的质量比2-3:1。
7.根据权利要求5所述的双约束层阻尼材料，其特征在于：所述步骤1中的溶剂采用二甲苯：环己烷、环己酮、甲苯环己酮、异丙醇、环氧丙烷、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯、丙酮、甲基丁酮、甲基异丁酮中的一种。
8.根据权利要求5所述的双约束层阻尼材料，其特征在于：所述步骤2中的固化剂采用为DCP(过氧化二异丙苯)、BPMC(1,1-双(叔丁过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷)、BIPB〔双(叔丁过氧异丙基)苯〕、BCP(叔丁基异丙苯基过氧化物)、BPO(氧化苯甲酰)DTBP(二叔丁基过氧化物)、DBHP(过氧化氢二异丙苯)、二亚乙基三胺(DTA)、乙烯基三胺DETA、间苯二甲胺MXDA、多乙烯多胺PEPA、二丙烯三胺DPTA中的一种；
所述促进剂采用三乙烯二胺，A-1，A-33，DC-829、异辛酸锌、N，N-二甲基苯胺、N，N-二乙基苯胺、N，N-二甲基对甲基苯胺、三乙胺、DCP(过氧化二异丙苯)、DMP-30，EP-184，三乙醇胺、BDMA，CT-152x，DBU、马来酸酐中的一种。
所述抗氧化剂采用丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、叔丁基对苯二酚(TBHQ)、抗氧剂1010、抗氧剂168中的一种；
所述交联剂采用丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、二乙烯基苯、N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、双二五中的一种；
所述成膜剂采用丙烯酸树脂类成膜剂、丁二烯树脂类成膜剂、聚氨酯类成膜剂中的一种。
9.根据权利要求5所述的双约束层阻尼材料，其特征在于：所述步骤3中的基材采用PET离型膜或PET离型纸，烘干的温度为70-100℃，烘干时间为2-5min。
10.根据权利要求2-9所述的双约束层阻尼材料，其特征在于：所述双约束层阻尼材料用于汽车刹车片内。
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