CN115651323A

CN115651323A - 一种高密度阻尼片及其制备方法

Info

Publication number: CN115651323A
Application number: CN202211599682.3A
Authority: CN
Inventors: 金琼婷
Original assignee: Aihua Zhejiang New Material Co ltd
Current assignee: Aihua Zhejiang New Material Co ltd
Priority date: 2022-12-14
Filing date: 2022-12-14
Publication date: 2023-01-31

Abstract

本发明公开了一种高密度阻尼片，按质量百分比计，所述阻尼片包含以下组分：丁基橡胶2%‑3%，丁苯橡胶1%‑2%，液态聚异丁烯4%‑10%，硫酸钡25%‑50%，还原铁粉25%‑50%，钛酸钡10%‑20%，二硫化钼5%‑10%，抗氧剂0.2%‑1%。本发明与现有技术相比的优点是：相比现有技术，本发明产品的密度更高，大于2.6g/cm³，最高可达3.8g/cm³，同时兼具优异的粘性和高温贴附性，使产品具备优异的高频减震性能及隔音性能。

Description

一种高密度阻尼片及其制备方法

技术领域

本发明涉及减震材料及其制备工艺，尤其涉及一种高密度阻尼片及其制备方法。

背景技术

振动和噪声污染越来越受关注，但阻尼材料可以将机械震动能或声能转化为热能或其它形式的能量耗散掉，广泛应用于汽车，建筑，机械设备等领域。

目前最常用的阻尼片是沥青阻尼片，虽然价格便宜，但含有多环芳烃，有致癌隐患，同时减震效果一般。而丁基类约束阻尼产品的阻尼效果优于沥青阻尼片，同时不含致癌性物质，受到广泛关注。但丁基阻尼产品在震动高频区域的减震效果非常有限，同时不具备隔音功能，所以仍需改善。

专利公开号为CN105906956B，名称为“一种高阻尼氯化丁基阻尼橡胶及其制备方法”的发明专利采用辛基三嗪酮母炼胶对氯化丁基橡胶进行改性，制备出了阻尼性能和力学性能优异的丁基阻尼材料。专利公开号为CN110819016B，名称为“一种丁基阻尼片”的发明专利通过丁基橡胶加多组分聚合物和填料，制备出了阻尼温域范围较宽的丁基阻尼材料。然而，这些产品的密度较低，隔声性能弱，高频减震性能较差，限制了其应用。

因此，研发一种高密度阻尼片及其制备方法，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述不足，提供了一种高密度阻尼片及其制备方法。

本发明的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种高密度阻尼片，按质量百分比计，所述阻尼片包含以下组分：丁基橡胶2%-3%，丁苯橡胶1%-2%，液态聚异丁烯4%-10%，硫酸钡25%-50%，还原铁粉25%-50%，钛酸钡10%-20%，二硫化钼5%-10%，抗氧剂0.2%-1%。

所述丁基橡胶为橡胶主料，起阻尼作用，分子量5万-80万；用量2%-3%，含量过低时，产品难以成型，阻尼效果不佳，过高时，密度会偏低。

所述丁苯橡胶起部分阻尼作用，同时增加油性表面粘接力，分子量5万-80万；用量1%-2%，含量过低时，油性表面粘结力不足，过高时，密度会偏低。

所述液态聚异丁烯起增粘作用，分子量400-10000；用量4%-10%，含量过低时，产品粘性太低，阻尼效果不佳，过高时，密度会偏低。

所述硫酸钡起增加密度和增强内聚的作用，目数40-3000；用量25%-50%，含量过低时，密度太低，隔音及高频阻尼效果不佳，过高时，粘性会降低，产品无法粘附使用。

所述还原铁粉起增加密度和增强内聚的作用，目数40-3000；用量25%-50%，含量过低时，密度太低，隔音及高频阻尼效果不佳，过高时，粘性会降低，产品无法粘附使用。

所述钛酸钡起增加密度和增强内聚的作用，目数40-3000；用量10%-20%，含量过低时，密度太低，隔音及高频阻尼效果不佳，过高时，粘性会降低，产品无法粘附使用。

所述二硫化钼起增加密度和增强内聚的作用，同时可以对材料进行染色，目数40-3000；用量5%-10%，含量过低时，密度太低，隔音及高频阻尼效果不佳，过高时，粘性会降低，产品无法粘附使用。

所述抗氧剂起抑制材料高温下氧化降解的作用，抗氧剂1076，抗氧剂168，抗氧剂1010，抗氧剂264中的一种或几种；用量0.2%-1%。

优选地，所述高密度阻尼片，按质量百分比计，包含如下组分原料：丁基橡胶2-2.5%，丁苯橡胶1-1.5%，液态聚异丁烯6-9%，硫酸钡35-45%，还原铁粉30-40%，钛酸钡10-15%，二硫化钼5-8%，抗氧剂0.4-0.8%。

优选地，所述高密度阻尼片，按质量百分比计，包含如下组分原料：丁基橡胶2.5%，丁苯橡胶1%，液态聚异丁烯8%，硫酸钡40%，还原铁粉33%，钛酸钡10%，二硫化钼5%，抗氧剂0.5%。

增加填料含量会显著提高产品密度，但会降低材料粘性，使产品在某些情况下无法贴附使用。同时，有些阻尼应用需要经过200℃，1小时的高温烘烤，在此过程中如果粘性不足，密度又过大，很容易导致阻尼片掉落。本发明通过橡胶（丁基橡胶，丁苯橡胶）与填料（钛酸钡、硫酸钡、还原铁粉、二硫化钼）配比的合理设计，以及四种不同填料的协同作用，使最终产品既保证了高密度（>2.6g/cm3），又具备优异的剥离强度（>30N／25mm），同时在高温处理下也不会滑移或脱落。

本发明的一种高密度阻尼片的制备方法，包括以下步骤：

S1：将丁基橡胶、丁苯橡胶、一半液态聚异丁烯、硫酸钡、钛酸钡、抗氧剂投入开炼机中进行混炼，温度40-80℃，转速20-40rpm，直至胶料光滑，无明显颗粒感；

S2：将剩余的液态聚异丁烯、还原铁粉、二硫化钼加入开炼机内，跟步骤S1所得胶料继续混炼，温度40-80℃，转速20-40rpm，直至胶料光滑，无明显颗粒感；

S3：将混炼均匀的胶料投入挤出机中，温度60-120℃，挤出成连续片材，片材上层复合铝箔或玻纤布，下层贴附离型纸；

S4：将连续片材裁切成目标尺寸，即得所述高密度阻尼片。

本发明使用了4种填料（钛酸钡、硫酸钡、还原铁粉、二硫化钼），并通过一定的合理配比才能达到目标效果，如果只单独使用某一种填料，会造成某些性能达不到目标要求。例如，如果填料只使用硫酸钡，那产品密度的提高将非常有限；如果填料只使用还原铁粉，虽然密度可以做到较高，但产品的粘结力将会不足。按照4种填料本身的物理性能和颗粒形状，本发明通过合理的设计配比和工艺过程，使制备的产品能够发挥目标性能。

本发明与现有技术相比的优点是：相比现有技术（密度1.5-2.2g/cm³），本发明产品的密度更高，大于2.6g/cm³，最高可达3.8g/cm³，同时兼具优异的粘性和高温贴附性，使产品具备优异的高频减震性能及隔音性能。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步详述。

实施例1：一种高密度阻尼片，按质量百分比计，包含如下组分原料：丁基橡胶2.5%，丁苯橡胶1%，液态聚异丁烯8%，硫酸钡40%，还原铁粉33%，钛酸钡10%，二硫化钼5%，抗氧剂0.5%。其制备方法为：S1：将丁基橡胶、丁苯橡胶、一半液态聚异丁烯，硫酸钡，钛酸钡，抗氧剂投入开炼机中进行混炼，温度60℃，转速25rpm，直至胶料光滑，无明显颗粒感；S2：将剩余一半液态聚异丁烯，还原铁粉，二硫化钼加入开炼机内，跟步骤S1所得的胶料继续混炼，温度70℃，转速30rpm，直至胶料光滑，无明显颗粒感；S3：将混炼均匀的胶料投入挤出机中，温度80℃，挤出成连续片材，片材上层复合铝箔，下层贴附离型纸；S4：将连续片材裁切成目标尺寸。

实施例2：一种高密度阻尼片，按质量百分比计，包含如下组分原料：丁基橡胶2%，丁苯橡胶2%，液态聚异丁烯3%，硫酸钡50%，还原铁粉23%，钛酸钡15%，二硫化钼4%，抗氧剂1%。其制备方法为：S1：将丁基橡胶、丁苯橡胶、一半液态聚异丁烯，硫酸钡，钛酸钡，抗氧剂投入开炼机中进行混炼，温度40℃，转速20rpm，直至胶料光滑，无明显颗粒感；S2：将剩余一半液态聚异丁烯，还原铁粉，二硫化钼加入开炼机内，跟步骤S1所得的胶料继续混炼，温度60℃，转速20rpm，直至胶料光滑，无明显颗粒感；S3：将混炼均匀的胶料投入挤出机中，温度60℃，挤出成连续片材，片材上层复合铝箔，下层贴附离型纸；S4：将连续片材裁切成目标尺寸。

实施例3：一种高密度阻尼片，按质量百分比计，包含如下组分原料：丁基橡胶3%，丁苯橡胶1%，液态聚异丁烯5%，硫酸钡24%，还原铁粉48%，钛酸钡9%，二硫化钼9.8%，抗氧剂0.2%。其制备方法为：S1：将丁基橡胶、丁苯橡胶、一半液态聚异丁烯，硫酸钡，钛酸钡，抗氧剂投入开炼机中进行混炼，温度80℃，转速40rpm，直至胶料光滑，无明显颗粒感；S2：将剩余一半液态聚异丁烯，还原铁粉，二硫化钼加入开炼机内，跟步骤S1所得的胶料继续混炼，温度80℃，转速40rpm，直至胶料光滑，无明显颗粒感；S3：将混炼均匀的胶料投入挤出机中，温度120℃，挤出成连续片材，片材上层复合铝箔，下层贴附离型纸；S4：将连续片材裁切成目标尺寸。

本发明各实施例的性能测试：

（1）高频阻尼性能测试：

根据ASTM E756，在VBT-Oberst震动梁转盘测试系统上，测试样品的高频阻尼性能。所述样品的总厚度为2.0mm，宽度为12.5mm，长度为215mm。具体地，将裁好尺寸的样品撕去离型纸，贴附到厚度为1.0mm，宽度为12.5mm，长度为241mm的钢条上。将待测试的贴附有样品的钢条在一端垂直夹紧，并通过位于自由端附近的非接触式电磁激励器以1-1000HZ的激励频率激发钢条震动。通过适当定位的传感器测量钢条对各种频率激励的响应，并检测测试样条的震动幅度。阻尼性能由损耗系数表示，当样品在1000HZ高频激励下的损耗系数不低于0.1时认为满足应用要求。

（2）隔音性能测试：

根据GB/T 19899.3-2005，在噪音频率2000Hz条件下对样品进行隔音性能评价。

（3）剥离强度测试：

根据GB/T 2790，使用拉力机对贴附于钢板的25mm宽样品进行剥离力测试，拉伸速度为100mm/min。

（4）高温贴附性能测试：

将10cm×10cm样品贴附于20cm×20cm的钢板上，放置一天后，将钢板垂直置于200℃的烘箱内，烘烤1小时后，样品在钢板上不产生任何滑移视为合格。

各实施例的试验数据如下：

	实施例1	实施例2	实施例3
				密度（g/cm<sup>3</sup>）	3.19	3.78	3.52
1000Hz高频阻尼系数	0.12	0.15	0.13
				隔音量（dB）	34	35	36
剥离强度（N／25mm）	37.9	30.5	34.3
				高温贴附性能	合格	合格	合格

可见，使用本发明的配方及工艺所制得的阻尼片，相比现有技术（密度1.5-2.2g/cm³），其密度更高，大于2.6g/cm³，最高可达3.8g/cm³，同时兼具优异的粘性和高温贴附性，使产品具备优异的高频减震性能及隔音性能。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种高密度阻尼片，其特征在于：按质量百分比计，所述阻尼片包含以下组分：丁基橡胶2%-3%，丁苯橡胶1%-2%，液态聚异丁烯4%-10%，硫酸钡25%-50%，还原铁粉25%-50%，钛酸钡10%-20%，二硫化钼5%-10%，抗氧剂0.2%-1%。

2.根据权利要求1所述的一种高密度阻尼片，其特征在于：按质量百分比计，包含如下组分原料：丁基橡胶2-2.5%，丁苯橡胶1-1.5%，液态聚异丁烯6-9%，硫酸钡35-45%，还原铁粉30-40%，钛酸钡10-15%，二硫化钼5-8%，抗氧剂0.4-0.8%。

3.根据权利要求1所述的一种高密度阻尼片，其特征在于：按质量百分比计，包含如下组分原料：丁基橡胶2.5%，丁苯橡胶1%，液态聚异丁烯8%，硫酸钡40%，还原铁粉33%，钛酸钡10%，二硫化钼5%，抗氧剂0.5%。

4.根据权利要求1-3所述的一种高密度阻尼片，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1076，抗氧剂168，抗氧剂1010，抗氧剂264中的一种或几种。

5.一种高密度阻尼片的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S4：将连续片材裁切成目标尺寸，即得所述高密度阻尼片。