CN113474431A - 具有可调节的粘附力的用于低温振动阻尼的多层带构件 - Google Patents

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Abstract

本文提供了包括阻尼层和粘合层的多层带构件，其中所述多层带构件在低温下有效地耗散振动。层的材料和配置的选择使得所述粘合层的玻璃化转变温度大于所述阻尼层的玻璃化转变温度，并且所述玻璃化转变温度之间的差异与所述阻尼层和所述粘合层的相对厚度有关。多层带构件还可以包括载体层。还提供了使用公开的多层带构件的系统和方法。

Description

具有可调节的粘附力的用于低温振动阻尼的多层带构件
本申请要求于2018年11月27日提交的美国临时专利申请第62/771,822号的权益，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本申请一般地涉及用于耗散振动的多层带构件。
背景技术
许多市场，例如汽车市场、家用电器市场和电子市场，都需要减少不希望的振动和相关的噪音产生。例如，汽车行业的趋势是越来越多地采用重量更轻的车辆。因此，越来越多地使用重量较轻的铝和聚合物材料。然而，这些设计和材料的使用会导致与车辆振动和振动相关的噪音有关的另外的问题。
通常，噪音和振动问题已经通过两种方法来管理：使结构几何形状加强以更耐振动，以及使结构阻尼以减小振动幅度。声学技术与这些解决方案一起可以用于从其来源吸收、反射和隔离声波，例如在它们到达汽车驾驶室的乘客之前。
结构阻尼方法可以涉及阻尼带或层压材料的应用，其可以包括加强或约束载体材料和阻尼材料。阻尼带耗散振动的有效性可以取决于待耗散的振动频率和阻尼带应用或包括阻尼带的系统的温度二者。特别地，常规阻尼带仅在相对窄的温度范围内提供振动阻尼，该温度范围可能不包括待阻尼的结构的较低标准工作温度。因此，仍然需要在较低温度下有效且有效率地阻尼或减少振动的带构件。
发明内容
在一个实施方案中，本申请涉及包括阻尼层和粘合层的多层带构件。所述粘合层的玻璃化转变温度大于所述阻尼层的玻璃化转变温度。在一些实施方案中，粘合层玻璃化转变温度与阻尼层玻璃化转变温度之间的差异小于(80±40)(Hd/Hb)(0.6±0.2)℃，其中Hd为阻尼层的厚度，并且Hb为粘合层的厚度，两者均以米计。在一些实施方案中，粘合层玻璃化转变温度和阻尼层玻璃化转变温度之间的差异小于(60±40)(Hd/Hb)(0.3±0.2)℃。优选地，在200Hz下的多层带构件的峰值复合损失因子在小于0℃的温度下。在一些实施方案中，多层带构件的剥离粘附力大于10N/25mm。在某些方面，多层带构件的剪切粘附失效温度(在本文中也称为SAFT)大于115℃。优选地，在目标工作温度范围内或在目标工作频率范围内测量的阻尼层的粘弹性损失因子大于或等于(10-10Hd -2.5+0.25)。
在另一个实施方案中，所述多层带构件还可以包括载体层，其中所述载体层的至少部分被至少部分地设置在所述阻尼层和所述载体层之间。在又一个实施方案中，所述多层带构件还可以包括至少一个另外的载体层。在一些实施方案中，所述多层带构件还可以包括至少一个另外的粘合层。在其他实施方案中，所述多层带构件还可以包括至少一个另外的阻尼层。
在一些实施方案中，所述载体层的拉伸刚度最多比基材的拉伸刚度小三倍，粘合层玻璃化转变温度比阻尼层玻璃化转变温度高至少25℃，并且阻尼层粘弹性损失因子的最大值比粘合层粘弹性损失因子的最大值大至少2。
在一些实施方案中，粘合层玻璃化转变温度与阻尼层玻璃化转变温度之间的差异小于25℃，阻尼层厚度大于或等于粘合层厚度，并且阻尼层粘弹性损失因子的最大值比粘合层粘弹性损失因子的最大值大至少1.5。在一些实施方案中，粘合层玻璃化转变温度和阻尼层玻璃化转变温度之间的差异小于25℃，阻尼层厚度小于粘合层厚度，并且阻尼层粘弹性损失因子的最大值比粘合层粘弹性损失因子的最大值大至少2。
在另一个实施方案中，本申请涉及包括多层带构件和基底基材的系统。多层带包括阻尼层和粘合层。粘合层玻璃化转变温度大于阻尼层玻璃化转变温度，其中玻璃化转变温度之间的差异小于(80±40)(Hd/Hb)(0.6±0.2)℃。在又一个实施方案中，所述系统还包括载体层。所述载体层的拉伸刚度比基底基材的拉伸刚度小至少3倍。
在另一个实施方案中，本申请涉及另一个包括多层带构件和基底基材的系统。所述多层带构件包括阻尼层、粘合层。所述粘合层玻璃化转变温度大于所述阻尼层玻璃化转变温度，其中玻璃化转变温度之间的差异小于(60±40)(Hd/Hb)(0.3±0.2)℃。在又一个实施方案中，所述系统还包括载体层。载体层的拉伸刚度最多比所述基底基材的拉伸刚度小3倍。
在另一个实施方案中，本申请涉及减小对基材的振动的方法。所述方法包括提供经受振动的基底基材。所述方法还包括将基底基材连接到如本文所公开的多层带构件的粘合层。优选地，基底结构的振动在低于10℃的温度下被耗散。
附图说明
本申请参考附图，其中相似的数字表示相似的部件。
图1A示出了如本文所公开的多层带构件的示例性配置。
图1B示出了在两种基材之间的约束层阻尼设置中使用的图1A的多层带构件。
图1C示出了如本文所公开的多层带构件的示例性配置。
图1D示出了在两种基材之间的约束层阻尼设置中使用的图1C的多层带构件。
图2A示出了如本文所公开的多层带构件的示例性配置。
图2B示出了在两种基材之间的约束层阻尼设置中使用的图2A的多层带构件。
图3A示出了如本文所公开的即剥即贴约束层阻尼多层带构件的示例性配置。
图3B示出了在使用中施加到基材的图3A的约束层阻尼多层带构件。
图4是对比阻尼带和如本文所公开的示例性多层带构件的复合损失因子的图。
图5是对比阻尼带和如本文所公开的示例性多层带构件的复合损失因子的图。
图6是对比阻尼带和如本文所公开的示例性多层带构件的复合损失因子的图。
图7是对比阻尼带和两种如本文所公开的示例性多层带构件的复合损失因子的图。
图8是对比阻尼带和如本文所公开的示例性多层带构件的复合损失因子的图。
具体实施方式
本申请一般地涉及多层带构件，当附接到经受振动的结构时，能够有利地在低温下有效地耗散振动(术语″低温″在本文中被描述为在约0℃以下的温度)，同时保持对结构的良好粘附力，其中可以调节所述粘附力而不影响在低温下耗散振动的能力。例如，阻尼带有利于减少结构的不希望的振动，因为这些振动会降低结构的稳定性，增加疲劳和应力，缩短工作寿命，并促进不希望的振动副作用，例如产生噪音或车辆乘客的不适感。
通常，粘弹性阻尼材料用于由一个或多个阻尼材料层和约束层组成的约束层阻尼(CLD)处理。CLD处理及其组件阻尼层的阻尼性能可以根据其复合损失因子(CLF)特性来描述。材料或装置的复合损失因子是其将振动能转化为热能的能力的量度。作为一般实践，被选择为高阻尼的各个层的材料或组成可以具有0.8或更大的材料损失因子。在层状构件中，整个构件的总复合损失因子通常在0.05、0.1或更大的值下被认为是有效的。
复合损失因子随振动频率和温度二者变化，对于给定频率，可以绘制复合损失因子对温度的曲线。复合损失因子对温度的该曲线的最大值可以被称为给定频率下的复合损失因子峰值，并且复合损失因子大于0.1的曲线的部分的宽度可以被称为复合损失因子宽度。在给定的振动频率下，特定阻尼处理的阻尼效率可以用以下公式计算：
Figure BDA0003179811390000051
其中ξ为阻尼效率指数，W为阻尼温度范围，单位为℃，M为峰值阻尼值，并且pA为线性密度，单位为kg/m。
通常，当CLD处理或带应用于振动基材时，粘弹性阻尼材料，例如胶粘聚合物，被放置成与振动基材直接接触。因此，这些常规带的聚合阻尼材料需要表现出良好的粘附性能，以促进与基材的粘合。通过这种粘合，来自基材的振动被传递到阻尼材料，所述阻尼材料可以通过约束层引起的剪切变形来吸收和耗散振动能量。在聚合阻尼材料的玻璃化转变状态(regime)附近，由于胶粘聚合物链的分子运动，振动作为热能损失，从而导致能量损失，这转而导致振动幅度的阻尼。因此，在这样的构件中，仅在接近胶粘剂玻璃化转变温度的温度下振动阻尼最大。这导致复合损失因子曲线的阻尼温度范围狭窄地定位在目标振动频率下的阻尼材料玻璃化转变温度周围。
常规的CLD处理通常用于在约0℃至约80℃的温度范围内抑制基材中的共振振动，因为通常可用的材料具有该范围内的玻璃化转变温度和足够的胶粘性能二者。然而，对扩大阻尼处理和带的范围、增加它们在低温下，即在约0℃以下阻尼振动的有用性具有很大的兴趣。实现低温阻尼的一种方法是将阻尼材料的玻璃化转变温度改变为显著低于约0℃。然而，众所周知，阻尼材料流变学的这种改变也会导致胶粘性能的降低，例如剥离粘附力和/或剪切粘附力的降低。剥离粘附力的降低是由粘弹性阻尼材料远离剥离剪切速率的玻璃-橡胶转变引起的，而剪切粘附力的降低是由于较低的长期模量，这是实现足够的浸透以发生紧密胶粘粘合所需的。相反，改变阻尼材料流变学以提高粘附力将对低温阻尼性能产生不利影响，也会阻止材料同时满足阻尼和粘附目标。
另一种实现低温阻尼的方法包括将高玻璃化转变温度的粘弹性表层至少部分地层压到阻尼材料层上，以补偿后者较差的粘附性能。然而，在这样的配置中，表层和阻尼层之间的界面的稳定性可以取决于表层和阻尼层聚合物的相容性，潜在地对设计灵活性带来不希望的约束。此外，表层的高玻璃化转变温度通常会产生适得其反的效果，使阻尼朝向更高的温度移动，导致低温下阻尼性能的损失。在许多实施方案中，本文所述的设计规则还描述了由至少部分地层压到阻尼材料层的高玻璃化转变温度粘弹性表层组成的阻尼处理。即使在设置在阻尼层和粘合层之间的载体层或其他中间层不存在的情况下，或者当载体层或其他中间层至少部分地设置在阻尼层和粘合层之间时，所公开的流变学微分器也可以允许将阻尼和粘合分别定位到阻尼层和粘合层。
本文描述了包含粘弹性阻尼层和粘弹性粘合层的多层带构件，该粘弹性粘合层具有特别差异化的流变学特性，令人惊讶地允许阻尼性能局限于阻尼层，并且粘合性能由粘合层控制。阻尼层和粘合层特性之间的确定的关系提供了可以用于选择粘弹性材料的参数，这些粘弹性材料可以根据具体的设计标准布置在所公开的配置中。这允许多层带的设计和结构可以被调节以满足目标粘附要求，而不会遭受低温阻尼效率的降低，反之亦然。所提供的多层带可以用于例如约束层阻尼设置或即剥即贴箔带构件。
在一个实施方案中，公开了一种多层带构件。多层带构件包括阻尼层和粘合层。在许多实施方案中，多层带构件包括具有阻尼层玻璃化转变温度(Tg，d)、阻尼层厚度(Hd)和阻尼层粘弹性损失因子(tan(δ)d)的阻尼层和具有粘合层玻璃化转变温度(Tg，b)、粘合层厚度(Hb)和粘合层粘弹性损失因子(tan(δ)b)的粘合层，其中Tg，b大于或等于Tg，d。在一些实施方案中，多层带构件包括至少一个阻尼层和至少一个粘合层。在某些方面，多层膜的每一层基本上彼此共同延伸。
通过将阻尼层和粘合层适当地配置成具有作为层厚度的函数的差异化流变参数，多层带构件可以设计成使得带的阻尼性能可以定位到阻尼层，并且带的粘附性能可以定位到粘合层。这样将阻尼和粘附有效地分离到不同的层中有利地为多层带提供了低温阻尼，同时结合了高性能、可调节的粘附。重要的是，多层膜的阻尼和粘附性能不仅在低温下高度有效，而且可以被独立调节而不会相互影响，以满足特定的应用要求。这种增强的适应性和稳健性进一步增加了本文公开的带、系统和方法的有用性。
多层构件的阻尼层的特征部分在于阻尼层玻璃化转变温度(Tg，d)、阻尼层厚度(Hd)和阻尼层粘弹性损失因子(tan(δ)d)。多层带构件的粘合层的特征部分在于粘合层玻璃化转变温度(Tg，b)、粘合层厚度(Hb)和粘合层粘弹性损失因子(tan(δ)b)。为了将多层带的阻尼特性定位到阻尼层，其玻璃化转变温度(Tg，d)应与粘合层的玻璃化转变温度粘合层(Tg，b)充分分开，以确保在阻尼状态下不重叠。更具体地，粘合层玻璃化转变温度应大于阻尼层玻璃化转变温度，两者之间的差异至少部分由这两个不同层的厚度决定。
在另一个实施方案中，多层带构件还可以包括载体层。在一些实施方案中，载体层至少部分地设置在阻尼层和粘合层之间。在一些实施方案中，载体层的一个面至少部分地与粘合层接触，并且载体层的相对面至少部分地与阻尼层接触。在其他实施方案中，阻尼层的至少部分与载体层的至少部分直接接触。
此外，通过将阻尼层和粘合层适当地配置成具有作为载体层特性的函数的差异化流变参数，多层带构件也可以被设计成使得带的阻尼性能可以定位到阻尼层，并且胶带的粘附性能可以定位到粘合层。这样将阻尼和粘附有效地分离到不同的层中有利地为多层带提供了低温阻尼，同时结合了高性能、可调节的粘附。重要的是，多层膜的阻尼和粘附℃能不仅在低温下高度有效，而且可以被独立调节而不会相互影响，以满足特定的应用要求。这种增强的适应性和稳健性进一步增加了本文公开的带、系统和方法的有用性。
在其他实施方案中，多层带构件还可以包括至少一个另外的载体层。多层带构件的层可以被布置成使得每个载体层的至少部分被至少部分地设置在阻尼层和粘合层之间。在某些方面，多层膜的每一层基本上彼此共同延伸。在一些实施方案中，载体层的一个面与粘合层直接接触，并且至少一个另外的载体层的一个面与阻尼层直接接触。在一些实施方案中，多层带构件还可以包括至少一个另外的粘合层。在其他实施方案中，多层带构件还可以包括至少一个另外的阻尼层。至少一个另外的载体层、至少一个另外的粘合层和/或至少一个另外的阻尼层的布置可以在多层带构件内变化，并且可以由至少一个阻尼层、至少一个粘合层和至少一个载体层制备无限的多层带构件。在一个实例中，载体层是第一载体层并且至少一个另外的载体层是第二载体层，其中其至少部分设置在阻尼层和粘合层之间。在另一个实例中，上述第二载体层被布置在多层带构件内，使得第二载体层的至少部分被设置在阻尼层和至少一个另外的粘合层之间。
此外，除了阻尼层和粘合层的特性以外，载体层的存在和特性也可以影响阻尼状态中的重叠。例如，如果载体层足够刚性，那么它可以通过有效地充当其约束层而不经意地在粘合层中引起增加的剪切应变。这将起到防止阻尼仅定位到阻尼层的作用。为了避免这种情况的发生并最大限度地将阻尼定位到阻尼层，粘弹性层，例如阻尼层和粘合层的玻璃化转变区域，不仅可以被设置成距离足够远，而且可以基于如下的粘弹性层厚度和载体层的特性设计。
阻尼层和粘合层玻璃化转变温度
在一些实施方案中，载体层的每单位宽度的拉伸刚度足够低，以使其小于或等于将向其施加多层带构件的基材的每单位宽度的拉伸刚度的约三分之一。在该情况的数学符号中：KS/KCL≥3。对于这样的实施方案，粘合层和阻尼层的玻璃化转变温度可以设置成使得玻璃化转变温度之间的差异小于(80±40)(Hd/Hb)(0.6±0.2)℃。粘合层玻璃化转变温度和阻尼层玻璃化转变温度之间的最大差异可以例如在40(Hd/Hb)(0.6±0.2)℃至120(Hd/Hb)(0.6±0.2)℃，例如40(Hd/Hb)(0.6±0.2)℃至88(Hd/Hb)(0.6±0.2)℃，48(Hd/Hb)(0.6±0.2)℃至96(Hd/Hb)(0.6±0.2)℃，56(Hd/Hb)(0.6±0.2)℃至104(Hd/Hb)(0.6±0.2)℃，64(Hd/Hb)(0.6±0.2)℃至112(Hd/Hb)(0.6±0.2)℃，或72(Hd/Hb)(0.6±0.2)℃至120(Hd/Hb)(0.6±0.2)℃的范围内。就上限而言，最大玻璃化转变温度可以小于112(Hd/Hb)(0.6±0.2)℃，小于104(Hd/Hb)(0.6±0.2)℃，小于96(Hd/Hb)(0.6±0.2)℃，小于88(Hd/Hb)(0.6±0.2)℃，小于80(Hd/Hb)(0.6±0.2)℃，小于72(Hd/Hb)(0.6±0.2)℃，小于64(Hd/Hb)(0.6±0.2)℃，小于56(Hd/Hb)(0.6±0.2)℃，或小于48(Hd/Hb)(0.6±0.2)℃。
在一些实施方案中，任选的载体层的每单位宽度的拉伸刚度(KCL)足够高，以使其大于将向其施加多层带构件的基材的每单位宽度的拉伸刚度(KS)的三分之一。在该情况的数学符号中：KS/KcL＜3。对于这样的实施方案，粘合层和阻尼层的玻璃化转变温度可以设置成使得玻璃化转变温度之间的差异小于(60±40)(Hd/Hb)(0.3±0.2)℃。粘合层玻璃化转变温度和阻尼层玻璃化转变温度之间的最大差异可以例如在20(Hd/Hb)(0.3±0.2)℃至100(Hd/Hb)(0.3±0.2)℃，例如20(Hd/Hb)(0.3±0.2)℃至68(Hd/Hb)(0.3±0.2)℃，28(Hd/Hb)(0.3±0.2)℃至76(Hd/Hb)(0.3±0.2)℃，36(Hd/Hb)(0.3±0.2)℃至84(Hd/Hb)(0.3±0.2)℃，44(Hd/Hb)(0.3±0.2)℃至92(Hd/Hb)(0.3±0.2)℃，或52(Hd/Hb)(0.3±0.2)℃至100(Hd/Hb)(0.3±0.2)℃的范围内。就上限而言，最大玻璃化转变温度可以小于92(Hd/Hb)(0.3±0.2)℃，小于84(Hd/Hb)(0.3±0.2)℃，小于76(Hd/Hb)(0.3±0.2)℃，小于68(Hd/Hb)(0.3±0.2)℃，小于60(Hd/Hb)(0.3±0.2)℃，小于52(Hd/Hb)(0.3±0.2)℃，小于44(Hd/Hb)(0.3±0.2)℃，小于36(Hd/Hb)(0.3±0.2)℃，或小于28(Hd/Hb)(0.3±0.2)℃。
阻尼层的玻璃化转变温度可以被选择成足够低以赋予多层带构件在低温下足够的阻尼性能。使用诸如TA Instruments的DHR-2流变仪的设备，以10弧度/秒的频率在线性粘弹性应变状态下使用振荡剪切流变法测量的阻尼层玻璃化转变温度可以例如在-80℃至0℃，例如-60℃至-24℃，-54℃至-18℃，-48℃至-12℃，-42℃至-6℃，或-36℃至0℃的范围内。就上限而言，阻尼层玻璃化转变温度可以小于0℃，例如小于-6℃，小于-12℃，小于-18℃，小于-24℃，小于-30℃，小于-36℃，小于-42℃，小于-48℃，或小于-54℃。就下限而言，阻尼层玻璃化转变温度可以大于-60℃，例如大于-54℃，大于-48℃，大于-42℃，大于-36℃，大于-30℃，大于-24℃，大于-18℃，大于-12℃，或大于-6℃。也涵盖更高的玻璃化转变温度，例如大于0℃，和更低的玻璃化转变温度，例如小于-80℃。
粘合层的玻璃化转变温度可以被选择成足够高以赋予多层带构件足够的胶粘性能。粘合层玻璃化转变温度可以例如在-50℃至100℃，例如-45℃至70℃，-35℃至46℃，-21.5℃至59.5℃，-8℃至73℃，5.5℃至86.5℃，或19℃至100℃的范围内。就上限而言，粘合层玻璃化转变温度可以小于100℃，例如小于86.5℃，小于73℃，小于59.5℃，小于46℃，小于32.5℃，小于19℃，小于5.5℃，小于-8℃，或小于-21.5℃。就下限而言，粘合层玻璃化转变温度可以大于-35℃，例如大于-21.5℃，大于-8℃，大于5.5℃，大于19℃，大于32.5℃，大于46℃，大于59.5℃，大于73℃，或大于86.5℃。也涵盖更高的玻璃化转变温度，例如大于100℃，和更低的玻璃化转变温度，例如小于-50℃。
阻尼层和粘合层厚度
如上所述，阻尼层和粘合层的玻璃化转变温度之间的相对差异可以部分地基于多层带构件的这两层的相对厚度来设计。阻尼层厚度与粘合层厚度的比率可以例如在0.1至20，例如0.1至17，0.1至15，0.1至13，0.1至10，0.1至8，0.1至5，0.1至3，0.1至1.6，0.16至2.5，0.25至4，0.4至6.3，或0.63至10的范围内。就上限而言，阻尼层厚度与粘合层厚度的比率可以小于10，例如小于6.3，小于4，小于2.5，小于1.6，小于1，小于0.63，小于0.4，小于0.25，或小于0.16。就下限而言，阻尼层厚度与粘合层厚度的比率可以大于0.1，例如大于0.16，大于0.25，大于0.4，大于0.63，大于1，大于1.6，大于2.5，大于4，或大于6.3。也涵盖更高的比率，例如大于20，和更低的比率，例如小于0.1。
阻尼层厚度和粘合层厚度可以例如各自独立地在0.1密耳至200密耳，例如0.1密耳至10密耳，0.2密耳至20密耳，0.5密耳至40密耳，1密耳至90密耳，或2密耳至200密耳的范围内。就上限而言，阻尼层和粘合层厚度可以各自独立地小于200密耳，例如小于90密耳，小于40密耳，小于20密耳，小于10密耳，小于5密耳，小于2密耳，小于1密耳，小于O.5密耳，或小于0.2密耳。就下限而言，阻尼层和粘合层厚度可以各自独立地大于0.1密耳，例如大于0.2密耳，大于0.5密耳，大于1密耳，大于2密耳，大于5密耳，大于10密耳，大于20密耳，大于40密耳，或大于90密耳。也涵盖更大的厚度，例如大于200密耳，和更小的厚度，例如小于0.1密耳。
阻尼层和粘合层粘弹性损失因子
为了从阻尼层提取最大剪切应变和粘弹性损失，该层可以被配置成使得阻尼层粘弹性损失因子的最小值在目标工作温度范围内或在目标工作频率范围内与阻尼层厚度成比例。特别地，阻尼层可以被配置成使得tan(δ)d等于或大于(10-10Hd -2.5+0.25)，其中阻尼层厚度以米表示。在满足该条件的同时，阻尼层粘弹性损失因子可以例如在0.5至4，例如1至2.8，1.3至3.1，1.6至3.4，1.9至3.7，或2.2至4的范围内。就上限而言，阻尼层粘弹性损失因子可以小于4，例如小于3.7，小于3.4，小于3.1，小于2.8，小于2.5，小于2.2，小于1.9，小于1.6，或小于1.3。就下限而言，阻尼层粘弹性损失因子可以大于1，例如大于1.3，大于1.6，大于1.9，大于2.2，大于2.5，大于2.8，大于3.1，大于3.4，或大于3.7。也涵盖更大的粘弹性损失因子，例如大于4，和更小的粘弹性损失因子，例如小于1。
本文所述的多层带构件应用的期望温度范围，即其目标工作温度范围，可以具有例如大于约10℃，例如大于15℃，大于20℃，大于25℃，大于30℃，大于35℃，大于40℃，大于45℃，大于50℃，或大于55℃的规格。多层带构件的目标工作温度范围可以例如包括约-70℃至约20℃，例如-40℃至-20℃，-30℃至-10℃，-20℃至0℃，-10℃至10℃，或0℃至20℃的温度。就上限而言，目标工作温度范围可以包括约20℃以下，例如10℃以下，0℃以下，-10℃以下，-20℃以下，或-30℃以下的温度。就下限而言，目标工作温度范围可以包括约-60℃以上，例如-30℃以上，-20℃以上，-10℃以上，0℃以上，或10℃以上的温度。
本文描述的多层带构件应用的期望频率范围，即其目标工作频率范围，可以具有例如大于约100Hz，例如大于135Hz，大于170Hz，大于205Hz，大于240Hz，大于275Hz，大于310Hz，大于345Hz，大于380Hz，或大于415Hz的规格。多层带构件的目标工作频率范围可以例如包括30Hz至2000Hz，例如50Hz至1000Hz，50Hz至500Hz，50Hz至250Hz，100Hz至300Hz，150Hz至350Hz，200Hz至400Hz，250Hz至450Hz，或300Hz至500Hz的频率。就上限而言，目标工作频率范围可以包括500Hz以下，例如450Hz以下，400Hz以下，350Hz以下，300Hz以下，250Hz以下，200Hz以下，150Hz以下，或100Hz以下的频率。就下限而言，目标工作频率范围可以包括50Hz以上，例如100Hz以上，150Hz以上，200Hz以上，250Hz以上，300Hz以上，350Hz以上，400Hz以上，或450Hz以上的频率。
虽然多层带构件阻尼到阻尼层的定位可以至少部分地通过遵循上述设计约束来实现，但是那些任选地包括刚性载体层的多层带可能需要基于粘弹性层的固有阻尼能力的另外的约束，例如阻尼层和粘合层二者的最大粘弹性损失因子。例如，如果某些应用需要刚性载体层，那么可以保持粘粘合层粘弹性损失因子和阻尼层粘弹性损失因子的相对差异，以及这些层之间的玻璃化转变温度差异，使得振动能量不会被粘合层而不是阻尼层不经意地吸收。
在一些实施方案中，任选的载体层的每单位宽度的拉伸刚度足够低，以使其大于将向其施加多层带构件的基材的每单位宽度的拉伸刚度的三分之一。在该情况下的数学符号中：KS/KCL＜3。对于一些这样的实施方案，粘合层和阻尼层的玻璃化转变温度之间的差异大于或等于25℃。在这些情况下，阻尼层和粘合层可以被配置成使得阻尼层粘弹性损失因子峰值可以大于粘合层粘弹性损失因子，并且粘弹性损失因子之间的差异大于或等于2。
在其他实施方案中，多带构件还可以包括载体层，其中所述载体层拉伸刚度大于基材拉伸刚度的三分之一，并且粘合层玻璃化转变温度和阻尼层玻璃化转变温度之间的差异小于约25℃。对于一些这样的实施方案，阻尼层厚度与粘合层厚度的比率大于或等于1。在这些情况下，阻尼层和粘合层可以被配置成使得阻尼层粘弹性损失因子大于粘合层粘弹性损失因子，并且粘弹性损失因子之间的差异大于或等于1.5。在其他这样的实施方案中，阻尼层厚度与粘合层厚度的比率小于1。在这些情况下，阻尼层和粘合层可以被配置成使得阻尼层粘弹性损失因子大于粘合层粘弹性损失因子，并且粘弹性损失因子之间的差异大于或等于2。
粘合层粘弹性损失因子可以例如在0.5至2.5，例如0.5至1.7，0.7至1.9，0.9至2.1，1.1至2.3，或1.3至2.5的范围内。就上限而言，阻尼层粘弹性损失因子可以小于2.5，例如小于2.3，小于2.1，小于1.9，小于1.7，小于1.5，小于1.3，小于1.1，小于0.9，或小于0.7。就下限而言，阻尼层粘弹性损失因子可以大于0.5，例如大于0.7，大于0.9，大于1.1，大于1.3，大于1.5，大于1.7，大于1.9，大于2.1，或大于2.3。也涵盖更大的粘弹性损失因子，例如大于2.5，和更小的粘弹性损失因子，例如小于0.5。
如以上所公开的，阻尼层和粘合层的多层带构件特征可以允许将阻尼和粘附分别定位到阻尼层和粘合层。因此，本文公开的设计规则可以允许设计任何一般的振动阻尼处理(如图1A-D、图2A和2B以及图3A和3B所示)，其中可以彼此独立地调节阻尼和粘附性能，只要材料特征是按照上述设计规则设计的即可。本文公开的设计规则可以用于开发其中峰值复合损失因子位于-40℃至60℃范围内的任何目标温度下的振动阻尼处理，其中剥离粘附力在10 N/25mm至50N/25mm范围内的可调节粘附力，和在80℃至250℃范围内的剪切粘附失效温度。
在许多实施方案中，本文描述的设计规则还描述了阻尼处理，其由在没有载体层的情况下直接设置或至少部分设置在阻尼层上的粘合层组成。1)在设置在阻尼层和粘合层之间的载体层或其他中间层不存在的情况下；或2)当载体层或其他中间层至少部分地设置在阻尼层和粘合层之间时，本文公开的流变学微分器可以允许将阻尼和粘合分别定位到阻尼层和结合层。
阻尼性能特征
本文公开的多层带构件的一个优点是它们令人惊讶地能够同时提供在低温例如低于0℃的温度下的有效阻尼性能和强粘附性能二者。由于上述原因，常规阻尼构件和方法在这样的温度条件下同时提供这些不同的性能特征是具有挑战性的。
所公开的多层带构件的阻尼性能的一种量度是在200Hz的工作频率下测量的复合损失因子显示其峰值时的温度。复合损失因子可以如ASTM E756-98(2018)中所述确定。通常，阻尼处理的复合损失因子峰值的温度越低，阻尼处理在较低温度下可能越有效。对于满足上述设计标准的多层带构件，200Hz复合损失因子峰值可以出现在例如小于约0℃，例如小于-4℃，小于-8℃，小于-12℃，小于-16℃，小于-20℃，小于-24℃，小于-28℃，小于-32℃，小于-36℃，或小于-40℃的温度下。复合损失因子峰值可以出现在例如0℃至-40℃，-4℃至-28℃，-8℃至-32℃，-12℃至-36℃，或-16℃至-40℃的温度下。也涵盖更低的复合损失因子峰值温度，例如小于-40℃。
所公开的多层带构件的阻尼性能的另一个量度是在200Hz的工作频率下测量的复合损失因子大于0.1时的温度范围的宽度。一般来说，阻尼处理的复合损失因子宽度越大，阻尼处理在比复合损失因子峰值的温度更高或更低的温度下越有效。多层带构件的200-Hz复合损失因子宽度可以例如在约10℃至约60℃，例如10℃至40℃，15℃至45℃，20℃至50℃，25℃至55℃，或30℃至60℃的范围内。就上限而言，复合损失因子宽度可以小于60℃，例如小于55℃，小于50℃，小于45℃，小于40℃，小于35℃，小于30℃，小于25℃，小于20℃，或小于15℃。就下限而言，复合损失因子宽度可以大于10℃，例如大于15℃，大于20℃，大于25℃，大于30℃，大于35℃，大于40℃，大于45℃，大于50℃，或大于55℃。也涵盖更大的复合损失因子宽度，例如大于60℃，和更小的复合损失因子宽度，例如小于10℃。
粘附性能特征
本文公开的多层带构件可以表现出相对于用常规低温阻尼处理所观察到的显著改善的粘附。特别地，所提供的带构件可以具有通过剥离粘附力和剪切粘附力测试二者测量的高粘附性能。在一些实施方案中，在甚至更低的温度(例如，温度低于约10℃)下具有峰值阻尼的阻尼处理可以观察到改善的粘附。
本文所述的多层带构件的剥离粘附力强度可根据标准方案ASTM D3330(2018)使用不锈钢基材测量。剥离粘附力性能可以例如在约10N/25mm至约50N/25mm，例如10N/25mm至34N/25mm，14N/25mm至38N/25mm，18N/25mm至42N/25mm，22N/25mm至46N/25mm，或26N/25mm至50N/25mm的范围内。就上限而言，剥离粘附力性能可以小于50N/25mm，例如小于46N/25mm，小于42N/25mm，小于38N/25mm，小于34N/25mm，小于30N/25mm，小于26N/25mm，小于22N/25mm，小于18N/25mm，或小于14N/25mm。就下限而言，剥离性能可以大于10N/25mm，例如大于14N/25mm，大于18N/25mm，大于22N/25mm，大于26N/25mm，大于30N/25mm，大于34N/25mm，大于38N/25mm，大于42N/25mm，或大于46N/25mm。也涵盖更高的剥离性能，例如大于50N/25mm。
本文所述的多层带构件的剪切粘附失效温度可以根据标准方案ASTM D3654(2015)测量。带的剪切粘附失效温度可以在例如约100℃至约250℃，例如100℃至190℃，115℃至205℃，130℃至220℃，145℃至235℃，或160℃至250℃的范围内。就上限而言，剪切粘附失效温度可以小于250℃，例如小于235℃，小于220℃，小于205℃，小于190℃，小于175℃，小于160℃，小于145℃，小于130℃，或小于115℃。就下限而言，剪切粘附失效温度可以大于100℃，例如大于115℃，大于130℃，大于145℃，大于160℃，大于175℃，大于190℃，大于205℃，大于220℃，或大于230℃。也涵盖更高的剪切粘附失效温度，例如大于250℃，和更低的剪切粘附失效温度，例如小于100℃。
本文所述的多层带构件的剪切粘附力性能也可以根据标准方案ASTM D3654测量为动态剪切性能。此外，还可以使用ASTM D5656-10(2017)。多层带的动态剪切性能可以例如在约350N/625mm2至约600N/625mm2，例如350N/625mm2至500N/625mm2，375N/625mm2至525N/625mm2，400N/625mm2至550N/625mm2，425N/625mm2至575N/625mm2，或450N/625mm2至600N/625mm2的范围内。就上限而言，低温动态剪切性能可以小于600N/625mm2，例如小于575N/625mm2，小于550N/625mm2，小于525N/625mm2，小于500N/625mm2，小于475N/625mm2，小于450N/625mm2，小于425N/625mm2，小于400N/625mm2，或小于375N/625mm2。就下限而言，动态剪切性能可以大于350N/625mm2，例如大于375N/625mm2，大于400N/625mm2，大于425N/625mm2，大于450N/625mm2，大于475N/625mm2，大于500N/625mm2，大于525N/625mm2，大于550N/625mm2，或大于575N/625mm2。也涵盖更高的低温动态剪切性能，例如大于600N/625mm2。
阻尼层和粘合层材料
阻尼层和粘合层的粘弹性材料可以包括例如但不限于橡胶，塑料，例如尼龙，皮革，织物，泡沫，海绵，凝胶等。在一些实施方案中，阻尼层和粘合层中的每一个都包括一种或多种胶粘剂。胶粘剂可以是有机硅胶粘剂、(甲基)丙烯酸胶粘剂、橡胶胶粘剂、聚异丁基/丁基聚合物、复合胶粘剂及其组合。在一些实施方案中，每个阻尼层和粘合层包含一种或多种压敏胶粘剂。在一些实施方案中，阻尼层包含第一压敏胶粘剂，并且粘合层包含第二压敏胶粘剂。
阻尼层和粘合层材料可以包括一种或多种有机硅胶粘剂。有机硅胶粘剂可以包含(多种)有机硅单体，包括聚有机硅氧烷分散体或树胶，例如聚二甲基硅氧烷、聚二甲基/甲基乙烯基硅氧烷、聚二甲基/甲基苯基硅氧烷、聚二甲基/二苯基硅氧烷及其共混物。有机硅胶粘剂可以包括有机硅树脂，例如MQ树脂或树脂的共混物。这样的可商购的有机硅胶粘剂组合物的非限制性实例包括胶粘剂7651、7652、7657、Q2-7406、Q2-7566、Q2-7735和7956，均可得自Dow Corning(Midland，MI)；SILGRIPTM PSA518、590、595、610、915、950和6574，可得自Momentive Performance Materials(Waterford，NY)；和KRT-009和KRT-026，可得自Shin-Etsu Silicone(Akron，OH)。
在一些实施方案中，阻尼层和粘合层材料包含一种或多种选自硅氧烷、硅烷和杂氮硅三环乙二醇(silatrane glycol)的有机硅基单体。在一些实施方案中，阻尼材料包含一种或多种选自以下的基于有机硅的单体：1，4-双[二甲基[2-(5-降冰片烯-2-基)乙基]甲硅烷基]苯；1，3-二环己基-1，1，3，3-四(二甲基甲硅烷基氧基)二硅氧烷；1，3-二环己基-1，1，3，3-四(二甲基乙烯基甲硅烷基氧基)二硅氧烷；1，3-二环己基-1，1，3，3-四[(降冰片烯-2-基)乙基二甲基甲硅烷基氧基]二硅氧烷；1，3-二乙烯基四甲基二硅氧烷；1，1，3，3，5，5-六甲基-1，5-双[2-(5-降冰片烯-2-基)乙基]三硅氧烷；1，1，3，3-四甲基-1，3-双[2-(5-降冰片烯-2-基)乙基]二硅氧烷；2，4，6，8-四甲基-2，4，6，8-四乙烯基环四硅氧烷；N-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-N′-(4-乙烯基苄基)乙二胺；和氨基甲酸3-[三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基]丙基乙烯酯。
阻尼层和粘合层材料还可以包括一种或多种包含(甲基)丙烯酸单体的(甲基)丙烯酸胶粘剂。在一些实施方案中，阻尼层和粘合层的粘弹性材料可以包含一种或多种选自以下的基于(甲基)丙烯酸的单体：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异壬酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲基丁酯、丙烯酸4-甲基-2-戊酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯和甲基丙烯酸异辛酯。有用的丙烯酸烷基酯包括丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸异辛酯。在一个实施方案中，丙烯酸酯单体在乙烯基酯如乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、异丁酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、叔羧酸乙烯酯(vinyl versitate)等的存在下聚合。基于形成丙烯酸酯主链的单体的总重量，乙烯基酯可以以至多约35重量％的总量存在。在一个实施方案中，丙烯酸酯单体与不饱和羧酸共聚。不饱和羧酸尤其可以包括丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、丙烯酸β-羧乙酯等。
(甲基)丙烯酸单体可以聚合以提供合适的丙烯酸聚合物，其包括但不限于S2000N、S692N、AT20N、XPE 1043和XPE 1045，均可得自Avery Dennison(Glendale，CA)；和H9232，可得自BASF(Florham Park，NJ)。在一个实施方案中，丙烯酸聚合物组合物与多嵌段共聚物例如苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)等以按聚合物干重计至多30％的量共混。有用的三嵌段的实例可得自Kraton Polymer Inc.(Houston，TX)。多嵌段聚合物可以用于改变丙烯酸组合物的阻尼峰和其他物理特性。
在一些实施方案中，阻尼层和粘合层可以包含橡胶聚合物。橡胶聚合物可以由苯乙烯嵌段共聚物和各种增粘树脂、油、填料、颜料和抗氧化剂的组合组成。多种橡胶聚合物可以用于本主题的带的胶粘剂中。合适的橡胶聚合物和/或共聚物的非限制性实例可以包括但不限于苯乙烯-丁二烯(SB)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-异戊二烯(SI)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、无规苯乙烯-丁二烯(SBR)、苯乙烯-丁二烯-异戊二烯多嵌段(SBIBS)或聚异戊二烯。可以使用完全和部分氢化的橡胶试剂。可以使用这些试剂的组合。可商购的合适的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)的实例包括来自Kraton PerformancePolymers的KRATON D1101和KRATON D1118以及来自Dexco Polymers的VECTOR 2518D。合适的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)的实例包括KRATON D1107P和VECTOR411A。合适的苯乙烯-丁二烯-异戊二烯多嵌段(SBIBS)的实例是KRATON S6455。Kraton GRP-6924是氢化苯乙烯嵌段共聚物的一个实例。用于本主题的胶粘剂组合物的(多种)苯乙烯-丁二烯共聚物组分通常是具有以下一般构型的嵌段或多嵌段共聚物：A-B-A或A-B-A-B-A-B-，其中非弹性体聚合物嵌段A是苯乙烯，而弹性体聚合物嵌段A是苯乙烯聚合物嵌段B是丁二烯或部分或基本氢化的丁二烯。聚合物嵌段可以是线性的或支化的。典型的支化结构包含具有至少三个分支的弹性体部分，所述分支可以从中心枢纽(central hub)向外辐射或者可以以其他方式偶联在一起。阻尼层和粘合层可以包含丁基橡胶或聚异丁烯基压敏胶粘剂。这些胶粘剂可以由各种分子量的丁基橡胶或聚异丁烯聚合物或低聚物的混合物配制而成。可用于配制这些胶粘剂的丁基橡胶级别的非限制性实例包括来自Exxon Butyl 065、Butyl 365、Chlorobutyl 1065、Chlorobutyl 1055、Bromobutyl 2222和Exxpro Specialty Elastomer3433以及来自BASF的聚异丁烯级别Oppanol N50。这些聚合物通常与低分子量级别的聚异丁烯共混，所述低分子量级别的聚异丁烯例如TPC Group的TPC 750、TPC 1600或TPC 3500。此外，这些胶粘剂可以与多种增粘树脂一起配制，所述增粘树脂包括C5-C9烃增粘剂以及多萜树脂。合适的烃增粘树脂包括可得自ExxonMobil的ESCOREZ 1310和ESCOREZ 2101。多萜树脂的实例包括可从Pinova获得的Piccolyte A115和Piccolyte S25。除了上面列出的组分外，基于丁基橡胶和聚异丁烯的胶粘剂还可以含有增塑油、抗氧化剂、颜料和填料。在基于丁基和卤化丁基橡胶的胶粘剂的情况下，可以添加固化剂以实现交联。这些交联剂的实例是氧化锌、酚树脂和本领域已知的其他交联剂。
在一些实施方案中，还可以使用多种固体树脂。其非限制性实例包括脂族烃例如C5至C9、氢化酯松香、部分氢化酯松香、芳族改性酯树脂、季戊四醇树脂、氢化季戊四醇树脂、萜烯树脂、松香甘油酯树脂(glycerol ester松香resin)、季戊四醇妥尔油、萜烯酚醛树脂、松香甘油酯树脂及其组合。用作(多种)固体树脂的合适的脂族烃的非限制性实例包括可得自Exxon Mobile的ESCOREZ 1310和ESCOREZ 2101。合适的氢化酯松香的实例是可得自诸如Eastman Chemical的几个供应商的FORAL 85，和来自Pinova的HERCOLYN D。合适的部分氢化酯松香的实例是来自Eastman Chemical的FORALYN。合适的芳族改性酯树脂的实例是来自Eastman Chemical的PICCOTAC 7590。合适的季戊四醇树脂的实例是来自Pinova的PEXALYN 9100。合适的氢化季戊四醇树脂的实例是来自Eastman Chemical的PENTALYN H。合适的季戊四醇妥尔油树脂的实例是来自Arizona Chemical的SYLVALITE RE 105L。合适的萜烯酚醛树脂的实例是来自Eastman Chemical的PICCOLYTE A115。可商购的松香甘油酯树脂(glycerol ester gum rosin resin)的实例是可得自Resinall Corporation的RESINALL 625。多种液体树脂可以用于本主题密封带的(多种)胶粘剂中。如本文所用，术语“液体树脂”是指在环境温度下为液体并且与胶粘剂的其他组分相容的任何树脂。多种液体树脂可用于本主题密封带的胶粘剂。这样的(多种)液体树脂的非限制性实例包括氢化树脂酯、萜烯树脂、低分子量烃例如C5烃，以及它们的组合。合适的萜烯树脂的实例是可得自Arizona Chemical的SYLVARES TR A25。合适的C5烃的实例是可得自众多供应商的WINGTAC10。用于本主题密封带的(多种)胶粘剂的合适的改性松香树脂的实例是STAYBELITE-EESTER 3-E，它是氢化松香的酯。STAYBELITE-E可得自Eastman Chemical。
可以在阻尼层和粘合层材料的聚合物中引入多种官能团。官能团可以引入到由基于丙烯酸的单体或基于有机硅的单体形成的聚合物中，例如作为末端链段。代表性官能团包括但不限于羟基、环氧基、氰基、异氰酸酯基、氨基、芳氧基、芳烷氧基、肟基、乙酰基、环氧醚基和乙烯基醚基、烷氧基羟甲基、环醚基、硫醇基、二苯甲酮基、苯乙酮基、酰基膦基、噻吨酮基，以及二苯甲酮、苯乙酮、酰基膦、噻吨酮的衍生基团。
具有氢键结合能力的官能团是众所周知的，并且包括羧基、酰胺基、羟基、氨基、吡啶基、氧基、氨基甲酰基及其混合物。在一些实施方案中，阻尼材料的丙烯酸聚合物主链包括极性共聚单体乙烯基吡咯烷酮和丙烯酸。具有氢键结合官能团的其他单体的实例包括甲基丙烯酸、乙烯醇、己内酯、环氧乙烷、乙二醇、丙二醇、丙烯酸2-羟乙酯、N-乙烯基己内酰胺、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯等。
在一些实施方案中，阻尼层和粘合层材料包含一种或多种带有可进一步交联的官能度的共聚单体。可交联的共聚单体的实例包括(甲基)丙烯酸、丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、衣康酸、烯丙基缩水甘油醚等，以及其混合物。官能部分，例如上述那些，可用于交联聚合物链，将高侧链连接到主链，或两者。
阻尼层和粘合层材料还可以包含交联剂，其可以广泛变化。合适的交联剂的实例包括多官能丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，例如二丙烯酸酯(乙二醇二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯和己二醇二丙烯酸酯)，二甲基丙烯酸酯(乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯和1，3丁二醇二甲基丙烯酸酯)，三丙烯酸酯(三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯)，和三甲基丙烯酸酯(季戊四醇三甲基丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯)，以及二乙烯基酯如二乙烯基苯、琥珀酸二乙烯酯、己二酸二乙烯酯、马来酸二乙烯酯、草酸二乙烯酯和丙二酸二乙烯酯。
阻尼层和粘合层材料中存在的另外的交联剂可用于在基于有机硅的基质中形成交联。在一些实施方案中，过氧化物交联剂，例如过氧化二苯甲酰，是合适的。在一些实施方案中，交联剂是含有四氢化硅官能团的化合物。这样的交联剂的非限制性实例包括PEROXANBP50W、PEROXAN BIC和PEROXAN Bu，其均可得自Pergan(Bocholt，德国)；
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A75和A98可商购自Arkema(King of Prussia，PA)；和来自Akzo Nobel(Chicago，IL)的
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CH-50和PD 50SPS。交联可以通过加热或其他技术来促进和/或推进，通常取决于所采用的化学体系。
可用于阻尼层和粘合层材料的其他示例性化学交联剂包括但不限于具有或不具有催化剂(例如二月桂酸二丁基锡)的二、三或多异氰酸酯；离子交联剂；和双、三或多官能氮杂环丙烷。市售化学交联剂的说明性、非限制性实例包括可得自NOAH Technologies(SanAntonio，TX)的乙酰基丙酮酸铝(AAA)；可得自DuPont(Wilmington，DE)的
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可得自Bayer(Pittsburgh，PA)的
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和可得自Dow Chemical的PAPITM和VORONATETM。
阻尼层和粘合层材料可以任选地包含一种或多种增粘剂或树脂，并且这些增粘剂(当使用时)可广泛变化。在一些情况下，阻尼材料的增粘剂包括单一增粘剂。在其他情况下，增粘剂包括多种增粘剂产品的混合物。合适的商业增粘剂包括(但不限于)例如氢化DCPD树脂，例如来自Luhua(中国)的HD1100、HD1120，和来自Exxon Mobil(Houston，TX)的E5400。其他合适的氢化树脂包括全氢化树脂，例如来自Eastman(Kingsport，TN)的REGALITETM S1100、R1090、R1100、C100R和C100W；以及来自河北启明(中国)的全氢化C9树脂QM-100A和QM-115A。
阻尼层和粘合层材料还可以任选地包含一种或多种增塑剂，并且这些增塑剂(当使用时)可以广泛变化。在一些实施方案中，增塑剂具有高分子量和/或高粘度。在一些情况下，增塑剂包括单一增塑剂。在其他情况下，增塑剂包括多种增塑剂产品的混合物。合适的市售增塑剂包括(但不限于)例如来自中国石化(北京，中国)的KN 4010和KP 6030；来自天津(中国)的Claire F55；来自台塑石化(中国)的F550，以及各种聚异丁烯产品。
阻尼层和粘合层材料可以任选地包含一种或多种蜡，并且这些蜡(当使用时)可以广泛变化。在一些情况下，蜡包括单一蜡。在其他情况下，蜡包括多种蜡产品的混合物。蜡可以具有更高的分子量以便于有利地改善油迁移。示例性蜡包括微晶蜡、石蜡、烃蜡及其组合。合适的商业蜡包括(但不限于)例如来自Sasol(Houston，TX)的Sasol蜡3971、7835、6403、6805和1800；来自Honeywell(Morristown，NJ)的A-C1702、A-C6702、A-C5180；和来自Paramelt(Muskegon，MI)的MICROWAXTM FG 7730和MICROWAXTM FG 8113。
阻尼层和粘合层材料可以包含一种或多种粉末添加剂，选择所述添加剂以在更宽的工作温度范围内改善阻尼性能。在一些实施方案中，阻尼材料包括一种或多种基于丙烯酸的粉末添加剂。合适的市售丙烯酸基粉末添加剂包括
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CA 6、
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CA 10、
Figure BDA0003179811390000223
CA 15、
Figure BDA0003179811390000224
SBS 1101AS、
Figure BDA0003179811390000225
SB 1011 AC、
Figure BDA0003179811390000226
TM 1116聚合物、
Figure BDA0003179811390000227
D1101 A聚合物、
Figure BDA0003179811390000228
D1114 P聚合物
Figure BDA0003179811390000229
D1114 P聚合物、Zeon
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1052、Zeon
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1041和Zeon
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NS 612。在一些实施方案中，阻尼材料包含一种或多种基于有机硅的粉末添加剂。合适的市售有机硅基粉末添加剂包括Shin-Etsu KMP 597、Shin-Etsu KMP 600和Shin-Etsu KMP 701。
在一些实施方案中，阻尼层和粘合层材料包括一种或多种高表面积无机填料或填料和颜料的组合，例如炭黑、碳酸钙、二氧化钛、二氧化硅(亲水和疏水改性的)、云母、滑石、高岭土、粘土、硅藻土、硫酸钡、硫酸铝，或其中两种或多种的混合物。市售高表面积无机填料的实例包括可得自Evonik Evonik Degussa GmbH(Essen，德国)的那些。包括前述实例的无机填料可以用于调节阻尼片的阻尼和其他物理特性。也可以或供选择地使用多种有机填料。
在另一个实施方案中，有用的填料组合包括根据处理和/或使用条件选择的抗粘连剂。这样的试剂的实例包括例如二氧化硅、滑石、硅藻土和其任何混合物。填料颗粒可以是细碎的基本上不溶于水的无机填料颗粒。
细碎的基本不溶于水的无机填料颗粒可以包括金属氧化物的颗粒。构成颗粒的金属氧化物可以是简单的金属氧化物，即单一金属的氧化物，或者其可以是复合金属氧化物，即两种或更多种金属的氧化物。金属氧化物的颗粒可以是单一金属氧化物的颗粒，或者它们可以是不同金属氧化物的不同颗粒的混合物。合适的金属氧化物的实例包括氧化铝、二氧化硅和二氧化钛。其他氧化物可以任选地以少量存在。这样的任选的氧化物的实例包括但不限于氧化锆、氧化铪和氧化钇。可以任选存在的其他金属氧化物是通常作为杂质存在的那些，例如氧化铁。出于本说明书和权利要求的目的，硅被认为是金属。当颗粒是氧化铝颗粒时，氧化铝通常是氧化铝一氢氧化物(alumina monohydroxide)。氧化铝一氢氧化物AlO(OH)的颗粒及其制备是已知的。
可以用于阻尼层和粘合层材料的金属微粒，例如金属粉末如铝、铜或特种钢，二硫化钼，氧化铁，例如黑氧化铁，锑掺杂的二氧化钛和镍掺杂的二氧化钛。也可以使用金属合金微粒。
可以将添加剂共混到阻尼层和粘合层材料中，所述添加剂如炭黑和其他颜料、紫外线吸收剂、紫外线稳定剂、抗氧化剂、阻燃剂、导热或导电剂、后固化剂等。这些添加剂还可以包括例如一种或多种抑制剂、消泡剂、着色剂、发光剂、缓冲剂、防粘连剂、润湿剂、消光剂、抗静电剂、除酸剂、加工助剂、挤出助剂等。紫外线吸收剂包括羟苯基苯并三唑和氢二苯甲酮。抗氧化剂包括例如受阻酚、胺和硫和磷的氢氧化物分解剂(decomposer)，例如Irganox 1520L。填料、颜料、增塑剂、阻燃剂、UV稳定剂等在许多实施方案中是任选的并且可以以0至30％或更高的浓度，例如在具体实施方案中最高达40％的浓度使用。在某些实施方案中，填料(无机和/或有机)、颜料、增塑剂、阻燃剂、UV稳定剂及其组合的总量为0.1％至30％，更特别地为1％至20％。
阻尼层和粘合层材料还可以包含一种或多种溶剂。合适溶剂的非限制性实例包括甲苯、二甲苯、四氢呋喃、己烷、庚烷、环己烷、环己酮、二氯甲烷、异丙醇、乙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丙酯及其组合。应当理解，本主题阻尼材料不限于这样的溶剂并且可以利用多种其他溶剂、添加剂和/或粘度调节剂，例如反应性稀释剂。
释放衬垫
在一些实施方案中，多层带构件还包括至少部分地设置在带的主要外表面中的一个或两个上的一个或多个释放衬垫。释放衬垫可以充当保护罩，使得释放衬垫保持在原位，直到多层带构件准备好附接到物体、表面或基材上。如果带中包括衬垫或释放衬垫，则衬垫可以使用多种材料和配置。在许多实施方案中，衬垫是纸或纸基材料。在许多其他实施方案中，衬垫是一种或多种聚合物材料的聚合物膜。通常，衬垫的至少一个面至少部分地涂覆有释放材料，例如有机硅或基于有机硅的材料。应当理解，衬垫的释放涂层面被放置成与外部粘合层的另外的暴露的面接触。在将标签施加到目标表面之前，去除衬垫从而暴露带的粘合层。衬垫可以是单片的形式。供选择地，衬垫可以是多个节段或面板的形式。
约束层
在一些实施方案中，多层带构件还包括一个或多个约束层，例如至少部分地设置在带的主要外表面之一上的一个或多个约束层。在其他实施方案中，阻尼层的至少部分被至少部分地设置在载体层和约束层之间。约束层材料可以包括一种或多种聚合物材料。聚合物材料的非限制性示例包括聚氯乙烯(PVC)，聚烯烃如聚乙烯(PE)和/或聚丙烯(PP)，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚碳酸酯(PC)，聚苯乙烯(PS)以及这些材料和其他材料的组合。
约束层材料可以包括一种或多种金属或金属合金。金属的非限制性实例包括铝、钢、镁、青铜、铜、黄铜、钛、铁、铍、钼、钨或锇。在一些实施方案中，约束层是金属箔。通常，可以使用任何金属箔，包括铁基和非铁基箔。可以使用多种金属，例如但不限于铝、铜、锡、黄铜、金、银、镍、钢、不锈钢，这些与其他金属和/或试剂的混合物和/或合金。在许多实施方案中，使用铝箔。然而，预期可以使用其他金属和/或金属的组合，包括钶/铌、铪、铱、钼和合金、铼和合金、钽、钨和合金、铂、铂和铱、合金42和52、哈氏合金(Hastello)、因科镍合金(Inconel)、因瓦合金
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蒙乃尔合金(Monel)、镍铬合金/Tophet“A”、磷青铜、钛、钒、锆及其组合。本主题可以包括使用涂覆的金属箔和包含一种或多种金属与一种或多种试剂的组合的金属箔。还预期的是，代替用于粘弹性阻尼材料层压材料的基材的一种或多种金属箔或除此之外，可以使用一种或多种聚合物膜或涂层。在一个实施方案中，金属箔可以包括金属化膜。
本主题还可以包括用于约束层的其他材料，例如异质层或异质区域。在一些实施方案中，约束层可以包含分散在基质材料中的一种或多种助剂。助剂可以例如是在化学组成上与基质材料不同的第一材料的颗粒、薄片、纤维、几何成形材料和/或片状区域的形式。异质层的一个具体实例是碳纤维膜。在另一个实施方案中，异质层可以包括具有至少一层玻璃纤维或碳纤维的聚合物复合材料。在一个实例中，玻璃纤维可以用环氧树脂浸渍。在另一个实例中，玻璃纤维可以是FR-4(也称为FR4)。在一些实施方案中，(多种)助剂和基质材料的选择以及(多种)助剂在基质材料内的分散程度能够实现对可以用作(多种)基材的(多个)异质层的物理特性和特征进行具体调节。在再其他实施方案中，(多种)基材可以利用例如沿着箔厚度呈现成分梯度或区域的箔。在一些实施方案中，成分梯度或区域可以提供从一个表面到另一个表面的材料特性的逐渐变化。金属箔可以是具有铁箔的第一铁区域和非铁基箔的第二区域的差分箔(differential foil)。在一些实施方案中，可以使用具有与两个或更多个非铁成分或非铁基成分的区域组合的两个或更多个铁成分或铁基成分的区域的差分箔。
约束层材料可以包括一种或多种天然或人造木材。约束层材料可以包括一种或多种纤维。纤维的非限制性实例包括大麻纤维、亚麻纤维、玻璃纤维和碳纤维。约束层材料可以包括一种或多种碳基材料，包括碳纳米管、石墨烯、金刚石、卡宾或其组合。也可以使用复合材料和这些材料的组合。
配置
多层带构件可以包括单一阻尼层和单一粘合层。在一些实施方案中，具有单一阻尼层和单一粘合层的多层带构件还可以包括单一载体层。在许多实施方案中。在其他实施方案中，多层带可以包括至少一个另外的阻尼层。在再其他实施方案中，多层带可以包括至少一个另外的粘合层。在又其他实施方案中，多层带可以包括至少一个另外的载体层。在其他实施方案中，多层带可包括两个或更多个阻尼层和两个或更多个粘合层。在一些实施方案中，具有两个或更多个阻尼层和两个或更多个粘合层的多层带构件还可以包括两个或更多个载体层。通常，带的每个载体层至少部分地设置在粘合层之一和阻尼层之一之间。在一些实施方案中，载体层至少部分地直接层压到其至少部分地设置在其间的结合层和阻尼层中的每一个。为了改善多层带层压材料的效率和稳健性，应使分层和带内粘附失效最小化。在一些实施方案中，载体层被底涂覆并且至少部分地涂覆有偶联剂，以增加对与载体层直接相邻的层的锚固。载体层也可以被电晕处理以促进对粘合层和阻尼层的粘附。
图1A示出了旨在用于约束层阻尼设置的示例性多层带100构件。多层带100包括阻尼层10(在本文中也称为粘弹性阻尼材料(VDM)层10)，其与粘合层20(在本文中也称为粘弹性粘合层(VBL)20)一起定位。阻尼层10与粘合层20至少部分地设置在彼此上。任选地，一对释放衬垫(RL)40a和40b至少部分地设置在带的任一端，与粘合层中的每一个相邻。图1B示出了在两种基材50a和50b之间施加之后的图1A的带。在该配置中，带可以用作约束层阻尼设置中的转移带。对于图1A和1B，层的厚度可以变化并且不限于这些图中所示的那些相对厚度。
图1C示出了旨在用于约束层阻尼设置的示例性多层带100构件。多层带100包括中心定位在两个粘合层20a和20b(在本文中也称为粘弹性粘合层(VBL)20a和20b)之间的阻尼层10(在本文中也称为粘弹性阻尼材料(VDM)层10)。任选地，一对释放衬垫(RL)40a和40b至少部分地设置在带的任一端，与粘合层中的每一个相邻。图1D示出了在两种基材50a和50b之间施加之后的图1C的带。在该配置中，带可以用作约束层阻尼设置中的转移带。对于图1C和1D，层的厚度可以变化并且不限于这些图中所示的那些相对厚度。
图2A示出了示例性多层带100构件，其旨在用于两种振动基材之间的约束层阻尼设置。所述带包括中心定位在两个粘合层20a和20b(在本文中也称为两个粘弹性粘合层(VBL)20a和20b)之前的阻尼层10(在本文中也称为粘弹性阻尼材料(VDM)层10)。在粘合层20a和20b中的每一个与阻尼层之间是两个任选的载体层(CL)30a和30b之一。任选地，一对释放衬垫(RL)40a和40b至少部分地设置在带的任一端，与粘合层中的每一个相邻。图2B示出了在两种基材50a和50b之间施加之后的图2A的带。在该配置中，多层带100用作约束层阻尼设置中的转移带。对于图2A和2B，层的厚度可以变化并且不限于这些图中所示的那些相对厚度。
图3A示出了示例性多层带100构件，其旨在与单一振动基材一起使用。所述带包括阻尼层10(在本文中也称为粘弹性阻尼材料(VDM)层10)，其至少部分地设置在粘合层20(在本文中也称为粘弹性粘合层(VBL)20)和约束层20之间。在该具体实施方案中，任选的载体层(CL)30在粘合层20和阻尼层10的一个面之间并与其直接相邻。约束层60与阻尼层10的相对面直接相邻。任选地，释放衬垫40至少部分地设置在与约束层60相对的带的端部处，与粘合层20的另外暴露的面相邻。图3B示出了施加到基材50之后的图3A的带。在该配置中，带是即剥即贴CLD带。对于图3A和3B，层的厚度可以变化并且不限于这些图中所示的那些相对厚度。
涵盖了以下实施方案。涵盖了特征和实施方案的所有组合。
实施方案1：一种多层带构件，其包括：阻尼层，其具有阻尼层玻璃化转变温度(Tg，d)、阻尼层厚度(Hd)和阻尼层粘弹性损失因子(tan(δ)d)；和粘合层，其具有粘合层玻璃化转变温度(Tg，b)、粘合层厚度(Hb)和粘合层粘弹性损失因子(tan(δ)b)，其中Tg，b大于或等于Tg，d。
实施方案2：实施方案1所述的实施方案，其在低于0℃的温度下具有200-Hz复合损失因子峰值。
实施方案3：实施方案1或2所述的实施方案，其具有大于10N/25mm的剥离粘附力。
实施方案4：实施方案1至3所述的实施方案中任一项所述的实施方案，其具有大于115℃的剪切粘附失效温度。
实施方案5：实施方案1所述的实施方案，其具有大于100℃的剪切粘附失效温度，大于40℃的200-Hz复合损失因子宽度，和在低于-5℃的温度下具有200-Hz复合损失因子峰值。
实施方案6：实施方案1所述的实施方案，其具有大于10N/25mm的剥离粘附力，大于375N/625mm2的动态剪切，和在低于-5℃的温度下具有200-Hz复合损失因子峰值。
实施方案7：实施方案1所述的实施方案，其具有大于10N/25mm的剥离粘附力，大于75N/625mm2的动态剪切，和在低于-15℃的温度下具有200-Hz复合损失因子峰值。
实施方案8：实施方案1至7所述的实施方案中任一项所述的实施方案，其中(Tg，b-Tg，d)小于(80±40)(Hd/Hb)(0.6±0.2)℃。
实施方案9：实施方案1至7所述的实施方案中任一项所述的实施方案，其中(Tg，b-Tg，d)小于(60±40)(Hd/Hb)(0.3±0.2)℃。
实施方案10：实施方案1至9所述的实施方案中任一项所述的实施方案，其中Tg，b在-35℃至100℃的范围内。
实施方案11：实施方案1至10所述的实施方案中任一项所述的实施方案，其中Tg，d在-80℃至0℃的范围内。
实施方案12：实施方案1至11所述的实施方案中任一项所述的实施方案，其中Hd在0.1密耳至200密耳的范围内。
实施方案13：实施方案1至12所述的实施方案中任一项所述的实施方案，其中Hb在0.1密耳至200密耳的范围内。
实施方案14：实施方案1至13所述的实施方案中任一项所述的实施方案，其中在目标工作温度范围内或在目标工作频率范围内测量的tan(δ)d等于或大于(10-10Hd -2.5+0.25)。
实施方案15：实施方案14所述的实施方案，其中所述目标工作温度范围大于30℃。
实施方案16：实施方案15所述的实施方案，其中所述目标工作温度范围包括-40℃至0℃的温度。
实施方案17：实施方案14-16所述的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述目标工作频率范围大于240Hz。
实施方案18：实施方案17所述的实施方案，其中所述目标工作频率范围包括100Hz至2000Hz的频率。
实施方案19：实施方案1至18所述的实施方案中任一项所述的实施方案，其中tan(δ)d在1至4的范围内。
实施方案20：实施方案1至19所述的实施方案中任一项所述的实施方案，其中Tg，b比Tg，d高至少25℃，并且其中tan(δ)d比tan(δ)b大至少2。
实施方案21：实施方案1至19所述的实施方案中任一项所述的实施方案，其中Tg，b比Tg，d高小于25℃，其中Hd大于或等于Hb，并且其中tan(δ)d比tan(δ)b大至少1.5。
实施方案22：实施方案1至19所述的实施方案中任一项所述的实施方案，其中Tg，b比Tg，d高小于25℃，其中Hd小于Hb，并且其中tan(δ)d比tan(δ)b大至少2。
实施方案23：实施方案1至22所述的实施方案中任一项所述的实施方案，其中tan(δ)b在0.5至2.5的范围内。
实施方案24：实施方案1至23所述的实施方案中任一项所述的实施方案，还包括载体层，所述载体层的至少部分设置在所述阻尼层和所述粘合层之间。
实施方案25：实施方案1至24所述的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述阻尼层的至少部分与所述载体层的至少部分直接接触。
实施方案26：实施方案25所述的实施方案，其中与所述阻尼层的所述部分直接接触的所述载体层的所述部分至少部分地涂覆有一种或多种偶联剂。
实施方案27：实施方案25或26所述的实施方案中任一项所述的实施方案，其中与所述阻尼层的所述部分直接接触的所述载体层的所述部分被电晕处理。
实施方案28：实施方案24-27所述的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述载体层是第一载体层，并且其中所述多层带构件还包括至少一个另外的载体层。
实施方案29：实施方案1至28所述的实施方案中任一项所述的实施方案，还包括：约束层。
实施方案30：实施方案1至29所述的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述多层带构件还包括至少一个另外的粘合层。
实施方案31：实施方案1至30所述的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述多层带构件还包括至少一个另外的阻尼层。
实施方案32：实施方案24-31中任一项所述的实施方案，还包括至少一个另外的载体层。
实施方案33：实施方案32所述的实施方案，其中所述另外的载体层的至少部分被至少部分地设置在所述阻尼层和所述另外的粘合层之间。
实施方案34：实施方案32所述的实施方案，其中所述载体层是第一载体层，并且所述第一载体层和/或至少一个另外的载体层具有拉伸刚度(KCL)，其中KS/KCL大于或等于3。
实施方案35：实施方案1至34中任一项所述的实施方案，还包括第一释放衬垫。
实施方案36：实施方案35所述的实施方案，其中至少第一粘合层的至少部分被至少部分地设置在所述第一释放衬垫上。
实施方案37：实施方案35所述的实施方案，还包括第二释放衬垫。
实施方案38：实施方案37所述的实施方案，其中所述另外的粘合层的至少部分被至少部分地设置在第二释放衬垫上。
实施方案39：一种系统，其包括：基底基材，其具有基材拉伸刚度(Ks)；和本文所述的多层带构件。
实施方案40：一种系统，其包括：基底基材，其具有基材拉伸刚度(Ks)；和多层带构件，所述多层带构件包括阻尼层，其具有阻尼层玻璃化转变温度(Tg，d)和阻尼层厚度(Hd)；和粘合层，其具有粘合层玻璃化转变温度(Tg，b)和粘合层厚度(Hb)，其中(Tg，b-Tg，d)小于(80±40)(Hd/Hb)(0.6±0.2)℃。
实施方案41：实施方案40所述的实施方案，其中所述阻尼层具有阻尼层粘弹性损失因子(tan(δ)d)，并且其中在目标工作温度范围内或在目标工作频率范围内测量的tan(δ)d等于或大于(10-10Hd -2.5+0.25)。
实施方案42：实施方案41所述的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述目标工作温度范围大于30℃。
实施方案43：实施方案41所述的实施方案，其中所述目标工作温度范围包括20℃至0℃的温度。
实施方案44：实施方案41至43所述的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述目标工作频率范围大于250Hz。
实施方案45：实施方案41至43所述的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述目标工作频率范围包括100Hz至2000Hz的频率。
实施方案46：实施方案40-45所述的实施方案中任一项所述的实施方案，还包括载体层，所述载体层具有载体层拉伸刚度(KCL)，其中KS/KCL大于或等于3，并且其中所述载体层的至少部分被至少部分地设置在所述阻尼层和所述粘合层之间。
实施方案47：一种系统，其包括：基底基材，其具有基材拉伸刚度(KS)；和多层带构件，其包括阻尼层，其具有阻尼层玻璃化转变温度(Tg，d)、阻尼层粘弹性损失因子(tan(δ)d)和阻尼层厚度(Hd)；和粘合层，其具有粘合层玻璃化转变温度(Tg，b)、粘合层粘弹性损失因子(tan(δ)b)和粘合层厚度(Hb)，其中(Tg，b-Tg，d)小于(60±40)(Hd/Hb)(0.3±0.2)℃。
实施方案48：实施方案47所述的实施方案，其中在目标工作温度范围内或在目标工作频率范围内测量的tan(δ)d等于或大于(10-10Hd -2.5+0.25)。
实施方案49：实施方案48所述的实施方案，其中所述目标工作温度范围大于30℃。
实施方案50：实施方案49所述的实施方案，其中所述目标工作温度范围包括-40℃至0℃的温度。
实施方案51：实施方案47-50所述的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述目标工作频率范围大于250Hz。
实施方案52：实施方案47-50所述的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述目标工作频率范围包括100Hz至2000Hz的频率。
实施方案53：实施方案47-52所述的实施方案中任一项所述的实施方案，其中Tg，b比Tg，d高至少25℃，并且其中tan(δ)d比tan(δ)b大至少2。
实施方案54：实施方案47-52所述的实施方案中任一项所述的实施方案，其中Tg，b比Tg，d高小于25℃，其中Hd大于或等于Hb，并且其中tan(δ)d比tan(δ)b大至少1.5。
实施方案55：实施方案47-52所述的实施方案中任一项所述的实施方案，其中Tg，b比Tg，d高小于25℃，其中Hd小于Hb，并且其中tan(δ)d比tan(δ)b大至少2。
实施方案56：实施方案47-55所述的实施方案中任一项所述的实施方案，还包括载体层，所述载体层具有载体层拉伸刚度(KCL)，其中KS/KCL小于3，并且其中所述载体层的至少部分设置在所述阻尼层和所述粘合层之间。
实施方案57：一种减少对基底基材的振动的方法，所述方法包括：提供经受振动的基底基材；和将实施方案1至38所述的实施方案中任一项所述的多层带构件的粘合层连接到所述基底基材，从而减少基底结构的振动。
实施方案58：实施方案57所述的实施方案，其中在低于10℃的温度下耗散所述基底结构的振动。
鉴于以下非限制性实施例将更好地理解本申请。
实施例
在以下每个实施例中，多层带构件的阻尼性能按照ASTM E-756(2017)或SAE J-1637(1993)在复合损失因子(CLF)方面进行测量。对于如图1A、图1C和图2A中配置的多层带，CLF是使用夹层梁结构测量的，并且对于如图3A中配置的多层带，CLF是在Oberst梁结构上测量的。在这两种情况下都使用了厚度为0.75mm的不锈钢梁。以200Hz的参考频率报告结果。CLF的宽度是在CLF≥0.1时测量的。使用由TA Instruments制造的DHR-2流变仪，以10弧度/秒的频率在0.1％的施加应变下通过振荡剪切流变法测量阻尼层和粘合层的流变特性。
对比例A包括作为阻尼层的Tg，d＝-30℃的5密耳适度交联的丙烯酸共聚物，并且不包括粘合层或载体层。实施例1是如本文所公开并如图2A中布置的多层带构件。实施例1的带包括作为载体层的2密耳PET层，Tg，b＝-17℃的作为粘合层的Avery Dennison的HPA 1902转移带，以及与对比例A相同的阻尼层。从下图4和表1的数据可以看出，对比例A和实施例1都达到几乎相同的峰值CLF值。虽然实施例1的峰值CLF下的温度(-6℃)仅略高于对比例A的温度(-8℃)，但实施例1的CLF宽度明显比对比例A的更宽，允许实施例1的多层带实现相对于对比例A的整体更好的低温阻尼性能。
当与对比例A相比时，具有差异化层流变学的实施例1的多层带的其他优点可以从实施例1的粘附性能中看出。从表1中可以看出，对比例1带实现了良好的180°剥离粘附力和动态剪切，然而，表现出受损的剪切粘附失效温度(SAFT)性能。相比之下，实施例1的多层带实现了良好的剥离、动态剪切和SAFT性能，连同上述良好的低温阻尼性能。这些结果表明，通过将多层带构件的阻尼和粘附特性分别定位到阻尼层和粘合层，可以同时提供优异的低温阻尼和粘附性能。
对比例B包括Tg，d＝-36℃的5密耳丙烯酸可去除胶粘剂作为阻尼层，并且不包括粘合层或载体层。实施例2是如本文所公开并如图2A中布置的多层带构件。实施例2的带包括与对比例B相同的阻尼层，以及作为载体层的底漆1密耳PET层，和Tg，b＝-14℃的作为粘合层的2密耳Avery Dennison通用FT1123带。对比例B中的阻尼层材料由于其低玻璃化转变温度和其-8℃的峰值CLF温度(表1)而在用于低温阻尼方面具有吸引力。然而，作为一种可去除胶粘剂，这种材料的粘附性能非常差，如表1的结果所示。
相比之下，实施例2的多层带实际上实现了比对比例B更好的低温阻尼性能，表现出更宽的CLF曲线(表1，图5)。此外，由于其单独的粘合层的存在和组成，实施例2的带实现了比对比例B(表1)明显更好的剥离粘附力，而不损害阻尼性能。这些结果显示图2A的多层带配置和本文公开的设计参数用于调节低温带粘附以满足特定剥离或剪切粘附力要求而不损失低温阻尼性能的用途。
对比例C包括设计为阻尼层的4密耳丙烯酸共聚物，其中该共聚物已经被设计为具有低Tg，b＝-40℃并且满足高剥离粘附力要求。对比例C不包括分开的粘合层或载体层。实施例3是如本文所公开并如图2A中布置的多层带构件。实施例3的带包括与对比例C相同的阻尼层，以及作为载体层的2密耳PET层，和Tg，b＝-7℃的作为粘合层的不同的2密耳丙烯酸共聚物。
对比例C的带具有-16℃的峰值CLF温度(表1)。虽然实施例3的带在峰值CLF处具有相同的低温，但与对比例C相比，实施例3的带具有增加的CLF宽度，导致低温阻尼性能的整体改善(表1，图6)。在粘附性能方面，对比例C的带能够实现良好的剥离和动态剪切粘附，但如在低SAFT值中看到的，具有降低的静态剪切性能。相比之下，具有用于粘合的单独的粘弹性层的实施例3的多层带具有与对比例C相当的剥离粘附力，但显示出显著更高的静态和动态剪切粘附性能。这些结果表明，在-15℃的超低温度下，所公开的带可以实现改善的粘附和阻尼性能。
对比例D包括Tg＝-45℃的5密耳丙烯酸共聚物，其设计成作为阻尼层的可去除胶粘剂。对比例D不包括粘合层或载体层。实施例4是如本文所公开并如图2A中布置的多层带构件。实施例4的带包括与对比例D相同的阻尼层，以及作为载体层的1密耳底漆PET层，以及作为粘合层的Tg，b＝-14℃的Avery Dennison通用FT1123带的1密耳层。实施例5是如本文所公开并如图2A中布置的另一种多层带构件。实施例5的带还包括与对比例D和实施例4相同的阻尼层，以及与实施例4相同的载体层，但将这些与实施例3的粘合层合并。
由表1和图7的数据可知，对比例D和实施例4和5各自具有约-22℃的峰值CLF温度。然而，对比例D的带具有不显著的粘附性能，正如可去除胶粘剂所预期的那样，并且这是对比例D的粘弹性材料的非常低的玻璃化转变温度的必然结果。实施例4的带使用通用的高Tg共聚物作为其单独的粘合层，因此与对比例D的带相比能够实现显著改善的粘附性。然而，由于阻尼和粘合定位到不同的层，因此多层带的粘附特性可以通过如实施例5中那样改变实施例4的粘合层来进一步改善。因为实施例5的带包括与实施例4的带相同的阻尼层，所以这些带的阻尼性能高度相似。但是实施例5的带的整体粘附性能明显优于实施例4的带。这些结果表明，所公开的多层带构件允许在低温下的可调节粘附，而不影响阻尼性能。这种设计灵活性，以及强的同时粘附和超低温阻尼性能，是使用具有单一粘弹性阻尼材料层的常规阻尼处理无法实现的。
对比例E是CLD处理，包括层压到10密耳铝箔约束层上的作为阻尼层的5密耳可去除胶粘剂丙烯酸共聚物(与对比例D和实施例4中用作阻尼层的聚合物相同的聚合物)。实施例6是如本文所公开并且布置为如图3A中的约束层阻尼箔带的多层带构件。实施例6的构件包括与对比例E相同的阻尼层和约束层，连同实施例1的粘合层，以及作为约束层的2密耳PET层。图8显示了对比例E和实施例6二者的CLF对温度绘图。从图中所示的结果可以看出，将载体层和粘合层层压到对比例E的带以制备实施例6的带不会导致阻尼性能损失，两种处理都在-15℃时达到峰值CLF。实施例6的带实际上改善了对比例6的带的阻尼性能，表现出更高的CLF峰值和更宽的CLF宽度(图8)。对于相同的阻尼层和粘合层组合，粘附性能结果(未显示)可以从表1中阐明，也表明与对比例E的那些构件相比，这种构件另外实现了显著改善的粘附。
表1.阻尼处理
Figure BDA0003179811390000371
虽然已经详细描述了本申请，但是在本申请的精神和范围内的修改对于本领域技术人员来说将是显而易见的。鉴于上述讨论、本领域的相关知识以及以上结合背景技术和详细描述讨论的参考文献，其公开内容均通过引用并入本文。此外，应当理解，本发明的各方面以及以下和/或所附权利要求中所述的各种实施例的部分和各种特征可以全部或部分地组合或互换。在对各种实施方案的前述描述中，如本领域技术人员将理解的，那些引用另一个实施方案的实施方案可以与其他实施方案适当地组合。此外，本领域普通技术人员将理解，前述描述仅作为示例，并不旨在限制本申请。

Claims (52)

1.一种多层带构件，其包括：
阻尼层，其具有阻尼层玻璃化转变温度(Tg，d)、阻尼层厚度(Hd)和阻尼层粘弹性损失因子(tan(δ)d)；和
粘合层，其具有粘合层玻璃化转变温度(Tg，b)、粘合层厚度(Hb)和粘合层粘弹性损失因子(tan(δ)b)，其中Tg，b大于或等于Tg，d。
2.权利要求1所述的多层带构件，其在低于0℃的温度下具有200-Hz复合损失因子峰值。
3.权利要求1或2所述的多层带构件，其具有大于10N/25mm的剥离粘附力。
4.权利要求1至3中任一项所述的多层带构件，其具有大于115℃的剪切粘附失效温度。
5.权利要求1所述的多层带构件，其具有大于100℃的剪切粘附失效温度，大于40℃的200-Hz复合损失因子宽度，和在低于-5℃的温度下具有200-Hz复合损失因子峰值。
6.权利要求1所述的多层带构件，其具有大于10N/25mm的剥离粘附力，大于375N/625mm2的动态剪切，和在低于-5℃的温度下具有200-Hz复合损失因子峰值。
7.权利要求1所述的多层带构件，其具有大于10N/25mm的剥离粘附力，大于75N/625mm2的动态剪切，和在低于-15℃的温度下具有200-Hz复合损失因子峰值。
8.权利要求1至7中任一项所述的多层带构件，其中(Tg，b-Tg，d)小于(80±40)(Hd/Hb)(0.6±0.2)℃。
9.权利要求1至7中任一项所述的多层带构件，其中(Tg，b-Tg，d)小于(60±40)(Hd/Hb)(0.3±0.2)℃。
10.权利要求1至9中任一项所述的多层带构件，其中Tg，b在-35℃至100℃的范围内。
11.权利要求1至10中任一项所述的多层带构件，其中Tg，d在-80℃至0℃的范围内。
12.权利要求1至11中任一项所述的多层带构件，其中Hd在0.1密耳至200密耳的范围内。
13.权利要求1至12中任一项所述的多层带构件，其中Hb在0.1密耳至200密耳的范围内。
14.权利要求1至13中任一项所述的多层带构件，其中在目标工作温度范围内或在目标工作频率范围内测量的tan(δ)d等于或大于(10-10Hd -2.5+0.25)。
15.权利要求14所述的多层带构件，其中所述目标工作温度范围大于30℃。
16.权利要求15所述的多层带构件，其中所述目标工作温度范围包括-40℃至0℃的温度。
17.权利要求14至16中任一项所述的多层带构件，其中所述目标工作频率范围大于240Hz。
18.权利要求17所述的多层带构件，其中所述目标工作频率范围包括100Hz至2000Hz的频率。
19.权利要求1至18中任一项所述的多层带构件，其中tan(δ)d在1至4的范围内。
20.权利要求1至19中任一项所述的多层带构件，其中Tg，b比Tg，d高至少25℃，并且其中tan(δ)d比tan(δ)b大至少2。
21.权利要求1至19中任一项所述的多层带构件，其中Tg,b比Tg,d高小于25℃，其中Hd大于或等于Hb，并且其中tan(δ)d比tan(δ)b大至少1.5。
22.权利要求1至19中任一项所述的多层带构件，其中Tg，b比Tg，d高小于25℃，其中Hd小于Hb，并且其中tan(δ)d比tan(δ)b大至少2。
23.权利要求1至22中任一项所述的多层带构件，其中tan(δ)b在0.5至2.5的范围内。
24.权利要求1至23中任一项所述的多层带构件，还包括载体层，所述载体层的至少部分设置在所述阻尼层和所述粘合层之间。
25.权利要求24所述的多层带构件，其中所述阻尼层的至少部分与所述载体层的至少部分直接接触。
26.权利要求25所述的多层带构件，其中与所述阻尼层的所述部分直接接触的所述载体层的所述部分至少部分地涂覆有一种或多种偶联剂。
27.权利要求25所述的多层带构件，其中与所述阻尼层的所述部分直接接触的所述载体层的所述部分被电晕处理。
28.权利要求1至27中任一项所述的多层带构件，其中所述载体层是第一载体层，并且其中所述多层带构件还包括至少一个另外的载体层。
29.权利要求1至28中任一项所述的多层带构件，还包括：约束层。
30.权利要求1至29中任一项所述的多层带构件，其中所述多层带构件还包括至少一个另外的粘合层。
31.权利要求1至30中任一项所述的多层带构件，其中所述多层带构件还包括至少一个另外的阻尼层。
32.权利要求1至31中任一项所述的多层带构件，还包括：
第一释放衬垫；和
第二释放衬垫。
33.一种系统，其包括：
基底基材，其具有基材拉伸刚度(KS)；和
权利要求1至32中任一项所述的多层带构件。
34.一种系统，其包括：
基底基材，其具有基材拉伸刚度(KS)；和
多层带构件，其包括：
阻尼层，其具有阻尼层玻璃化转变温度(Tg，d)和阻尼层厚度(Hd)；和
粘合层，其具有粘合层玻璃化转变温度(Tg，b)和粘合层厚度(Hb)，其中(Tg，b-Tg,d)小于(80±40)(Hd/Hb)(0.6±0.2)℃。
35.权利要求34所述的系统，其中所述阻尼层具有阻尼层粘弹性损失因子(tan(δ)d)，并且其中在目标工作温度范围内或在目标工作频率范围内测量的tan(δ)d等于或大于(10- 10Hd -2.5+0.25)。
36.权利要求35所述的系统，其中所述目标工作温度范围大于30℃。
37.权利要求35所述的系统，其中所述目标工作温度范围包括-40℃至0℃的温度。
38.权利要求34至37中任一项所述的系统，其中所述目标工作频率范围大于250Hz。
39.权利要求34至37中任一项所述的系统，其中所述目标工作频率范围包括100Hz至2000Hz的频率。
40.权利要求34至39中任一项所述的系统，还包括载体层，所述载体层具有载体层拉伸刚度(KCL)，其中KS/KcL大于或等于3，并且其中所述载体层的至少部分被至少部分地设置在所述阻尼层和所述粘合层之间。
41.一种系统，其包括：
基底基材，其具有基材拉伸刚度(KS)；和
多层带构件，其包括：
阻尼层，其具有阻尼层玻璃化转变温度(Tg，d)、阻尼层粘弹性损失因子(tan(δ)d)和阻尼层厚度(Hd)；和
粘合层，其具有粘合层玻璃化转变温度(Tg，b)、粘合层粘弹性损失因子(tan(δ)b)和粘合层厚度(Hb)，其中(Tg，b-Tg，d)小于(60±40)(Hd/Hb)(0.3±0.2)℃。
42.权利要求41所述的系统，其中在目标工作温度范围内或在目标工作频率范围内测量的tan(δ)d小于(10-10Hd -2.5+0.25)。
43.权利要求42所述的系统，其中所述目标工作温度范围大于30℃。
44.权利要求42所述的系统，其中所述目标工作温度范围包括-40℃至0℃的温度。
45.权利要求41至44中任一项所述的系统，其中所述目标工作频率范围大于250Hz。
46.权利要求41至44中任一项所述的系统，其中所述目标工作频率范围包括100Hz至2000Hz的频率。
47.权利要求41至46中任一项所述的系统，其中Tg,b比Tg,d高至少25℃，并且其中tan(δ)d比tan(δ)b大至少2。
48.权利要求41至46中任一项所述的系统，其中Tg，b比Tg，d高小于25℃，其中Hd大于或等于Hb，并且其中tan(δ)d比tan(δ)b大至少1.5。
49.权利要求41至46中任一项所述的系统，其中Tg，b比Tg，d高小于25℃，其中Hd小于Hb，并且其中tan(δ)d比tan(δ)b大至少2。
50.权利要求41至49中任一项所述的系统，还包括载体层，所述载体层具有载体层拉伸刚度(KCL)，其中KS/KCL小于3，并且其中所述载体层的至少部分被至少部分地设置在所述阻尼层和所述粘合层之间。
51.一种减少对基底基材的振动的方法，所述方法包括：
提供经受振动的基底基材；和
将权利要求1至32中任一项所述的多层带构件的粘合层连接到所述基底基材，从而减少基底结构的振动。
52.权利要求51所述的方法，其中在低于10℃的温度下耗散所述基底结构的振动。
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