CS239381B1

CS239381B1 - Flexible material for damping vibration and noise levels

Info

Publication number: CS239381B1
Application number: CS842970A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Szomolay; Peter Sipula; Jozef Benadik
Original assignee: Frantisek Szomolay; Peter Sipula; Jozef Benadik
Priority date: 1984-04-19
Filing date: 1984-04-19
Publication date: 1986-01-16
Also published as: CS297084A1

Abstract

Vynález rieši zloženie izolácie, určenej pre tlmenie úrovně vibrácií a hluku na kovových konštrukciách dopravných prostriedkov. Izolačná zmes sa připravuje z polyvinylacetáto-vej disperzie, krystalického grafitu, antikorozívnych a protihorfavostných přísad, resp inertných plniv podl’a stanovených pomerov. Aplikuje sa v hrůbkách 1,2 až l,5násobok hrůbky kovového podkladu. Může sa používat v teplotnom intervale od —40 do +150 °C, pričom najvyššie hodnoty koeficientu vnútorného tlmenia dosahuje v oblastiach od +30 do +60 °C. Může sa využívat na tlmenie vibrácie a hluku v dopravných prostriedkoch, vzduchotechnických zariadeniach a podThe invention provides a composition of insulation intended for damping the level of vibrations and noise on metal structures of vehicles. The insulation mixture is prepared from polyvinyl acetate dispersion, crystalline graphite, anti-corrosive and anti-flammability additives, or inert fillers according to the specified proportions. It is applied in thicknesses 1.2 to 1.5 times the thickness of the metal substrate. It can be used in the temperature range from -40 to +150 °C, while the highest values of the internal damping coefficient are achieved in the range from +30 to +60 °C. It can be used for damping vibrations and noise in vehicles, air-conditioning equipment, etc.

Description

Predmetom vynálezu je vazkopružný materiál na báze disperzného, spojiva, grafitu a iných přísad na tlmenie ohybových vibrácií kovových konštrukcií. Je to, prvok pasívnej vibroizolácie, ktorý zvyšuje konstrukčně tlmenie dynamicky namáhaných súčiastok. V spojení s nosnou kovovou vrstvou vznikne sústava s výbornými disipatývnymi vlastnosťami.It is an object of the present invention to provide a viscous-elastic material based on dispersion, binder, graphite and other additives to dampen the bending vibrations of metal structures. It is an element of passive vibroinsulation that increases the structural damping of dynamically stressed components. In connection with the supporting metal layer, a system with excellent dissipatty properties is created.

Problematika hluku a vibrácií v technickej praxi (dopravné prostriedky, autá, lodě, vzduchotechnické zariadenia, atd'.) sa stala velmi závažnou otázkou, čo súvisí s trendom sústavného sprísňovania hygienických predpisov stanovujúcich maximálně dovolené úrovně hluku a vibrácií. Jedným z progresívnych sposobov zníženia úrovně hluku je obloženie kovověj konštrukcie ma· teriálmi s vysokým koeficientom vnútornéto tlmenia — vytvorenie tzv. vrstvených konštrukcií.The issue of noise and vibration in technical practice (vehicles, cars, ships, air-conditioning equipment, etc.) has become a very serious issue, which is related to the trend of continuous tightening of hygiene regulations setting maximum permissible noise and vibration levels. One of the progressive ways of reducing the noise level is the lining of the metal structure with materials with a high coefficient of internal damping. laminated structures.

Hlavnými požiadavkami na tlmiace vázkopružné materiály s účelom použitia v technickej praxi sú: vysoká hodnota koeficientu vnútorného tlmenia vo všetkých oblastiach prevádzkových teplot a v širo,kom frekvenčnom rozsahu, dokonalá adhézia ku kovovému podkladu, objemová stálost' pri daných prevádzkových podmienkach, dlhodotoá a spolahlivá protikorózna ochrana, možnost nanášania progresívnymi metodami. Známe sposoby vytvárania vibroizolačných materiálov vychádzajú zo zmesi, ktoré sa skladajú z organických spojiv, ako sú akrylátové a vinylacetátové disperzie, polyuretánové a polyesterové živice, PVC, guma. Obsahujú anorganické plnívá ako sú baryt, azbest, vápenec, brydlica, krieda, sadze, cement, sfuda a ďalšie přísady.The main requirements for damping viscous materials for use in technical practice are: high value of internal damping coefficient in all areas of operating temperatures and in wide, wide frequency range, perfect adhesion to metal substrate, volume stability under given operating conditions, long-term and reliable corrosion protection , possibility of application by progressive methods. Known methods for forming vibro-insulating materials are based on mixtures consisting of organic binders such as acrylate and vinyl acetate dispersions, polyurethane and polyester resins, PVC, rubber. They contain inorganic fillers such as barite, asbestos, limestone, slate, chalk, soot, cement, sparse and other additives.

Kombináciou uvedených materiálov sú vytvárané také zmesi, ktoré majú okrem požadovaných výsledných vlastností aj vhodné technologické vlastnosti potřebné pri konkrétnej aplikácii. Nevýhody známých vibroizolačných materiálov je možné zhrnúť následovně: vyznačujú sa poměrně nízkou hodnotou koeficientu vnútorného tlmenia, koeficient vnútorného tlmenia je velmi závislý od teploty. Maximálna hodnota u známých riešení je okolo 20 °C a pri vyšších teplotách rapidně klesá. Z hladiska hořlavosti, tepelnej a koróznej odolnosti sú na nízkej úrovni. Technológia vytvárania antivibračných izolácií je zložitá, a vyžaduje velmi přísné dodržanie technologických podmienok.By combining the above materials, mixtures are formed which have, in addition to the desired final properties, also suitable technological properties required for a particular application. The disadvantages of known vibroinsulating materials can be summarized as follows: they are characterized by a relatively low value of the internal damping coefficient, the internal damping coefficient being very temperature dependent. The maximum value of known solutions is about 20 ° C and drops rapidly at higher temperatures. They are low in terms of flammability, heat and corrosion resistance. The technology of creating antivibration isolations is complex and requires very strict observance of technological conditions.

Vyššie uvedené nedostatky sú odstraněné podta vynálezu, ktorého podstatou je zloženie vibroizolačného materiálu na báze disperzného organického spojiva, grafitu ako plniva, 8-hydroxychinolínu alebo tanínu ako antikoróznej přísady, oxidu antimonitého alebo hlinitého a chlórovaného parafínu s obsahom chlóru 40—70 % ako protihorlavostných přísad. Podlá tohto vynálezu vibroizolačný materiál sa připravuje zmiešaním a homogenizáciou týchto komponentov v stanovených pomeroch: akrylátová disperzi,a vyrobená emulznou kopolymerizáciou styrénu, etylhexylakrylátu a kyseliny akrylovej alebo polyvinylacetátu strednodisperzného vyrobeného polymerizáciou vinylacetátu vo vodnej emulzií za použitia ochranného koloidu polyvinylalkoholu a iniciátora, kryštalický grafit o zrnitosti 75—90 μπι, 8-hydroxychinolín alebo kyselina trieslová, oxid antimonitý alebo hlinitý, chlórovaný parafín s obsahom chlóru 40—70 % hmotnostných, vodný roztok hydroxidu sodného, azbest krátkovláknitý, resp. iné inertně a nehořlavé plnivo, voda.The above-mentioned drawbacks are eliminated according to the invention, which is based on the composition of vibro-insulating material based on disperse organic binder, graphite as filler, 8-hydroxyquinoline or tannin as anticorrosive additive, antimony or aluminum oxide and chlorinated paraffin with chlorine content 40-70% as flame retardant. . According to the present invention, the vibro-insulating material is prepared by mixing and homogenizing the following components in specified ratios: acrylate dispersion, and produced by emulsion copolymerization of styrene, ethylhexyl acrylate and acrylic acid or polyvinyl acetate medium dispersed by polymerization of vinyl acetate in water 75-90 μπι, 8-hydroxyquinoline or tannic acid, antimony trioxide or alumina, chlorinated paraffin with a chlorine content of 40-70% by weight, aqueous sodium hydroxide solution, asbestos, short-fiber, resp. other inert and non-flammable filler, water.

Výhody izolačnej zmesi podlá vynálezu v porovnaní so známými riešeniami sú: vysoká hodnota koeficientu vnútorného tlmenia predovšetkým v oblastiach od 40—60 °C. Maximálnu hodnotu koeficientu tlmenia (0,3) dosiahne pri t = 50 °C. Koeficient tlmenia vykazuje typické vlastnosti lineárneho tlmenia. Materiál má dobré odhézne vlastnosti, dané spojivom, ktoré zabezpečuje přilnavost cca 1,5 MPa k základnému materiálu. Má dohrú objemovú stálost v rozmedzí teplot —40 až +150 °C. Antiko,rózna účinnost 1 mm vrstvy vibroizolačného materiálu bez základného nátěru na oceli je vyššia ako 3 roky. Nanášanie vibroizolačného materiálu je preveditelné štetcom, špachtlou, pneumatickým striekaním alebo šnekovým vytlačováním a nasledovnýin rozstrekom v rozmedzí +5 až +35 °C. Reálna časť komplexného modulu pružnosti v ohybu materiálu klesá s teplotou mierne.The advantages of the insulating composition according to the invention compared to the known solutions are: a high value of the internal damping coefficient, especially in the range of 40-60 ° C. It reaches the maximum value of the damping coefficient (0,3) at t = 50 ° C. The damping coefficient exhibits typical linear damping properties. The material has good casting properties given by the binder, which ensures adhesion of about 1.5 MPa to the base material. It has a volume stability in the temperature range of -40 to +150 ° C. The anticorrosive effect of a 1 mm thick layer of vibro-insulating material without primer on steel is higher than 3 years. The application of the vibro-insulating material can be accomplished by brush, spatula, pneumatic spraying or screw extrusion and subsequent spraying in the range of +5 to +35 ° C. The real part of the complex flexural modulus decreases slightly with temperature.

Příklad 1Example 1

Do 45 hmotnostných dielov polyvinylacetátovej disperzie sa pridajú 2 hmotnostně diely 10 % roztoku hydroxidu sodného, 9 hmotnostných dielov chlórovaného parafínu s obsahom chlóru 40 %, 0,3 hmotnostných dielov 8-hydroxychinolínu, 8 hmotnostných dielov oxidu hlinitého a 40 hmotnostných dielov grafitu. Zmieša sa s přidáním 4 hmotnostných dielov vody na homogénnu zmes.To 45 parts by weight of the polyvinyl acetate dispersion were added 2 parts by weight of 10% sodium hydroxide solution, 9 parts by weight of chlorinated paraffin containing 40% chlorine, 0.3 parts by weight of 8-hydroxyquinoline, 8 parts by weight of alumina and 40 parts by weight of graphite. It is mixed with the addition of 4 parts by weight of water to a homogeneous mixture.

P r í k 1 a d 2Example 1 a d 2

Do 55 hmotnostných dielov akrylátovej disperzie sa pridajú 3 hmotnostně diely 10 pere. roztoku hydroxidu sodného, 6 hmotnostných dielov chlórovaného, parafínu s obsahom chlóru 70 %, 0,2 hmotnostně diely 8-hydroxychinolínu, 7 hmotnostných dielov oxidu antimonitého a 35 hmotnostných dielov grafitu. Zmieša sa s přidáním 2 hmotnostných dielov vody na homogénnu zmes.To 55 parts by weight of the acrylate dispersion are added 3 parts by weight of 10 pens. sodium hydroxide solution, 6 parts by weight of chlorinated paraffin with a chlorine content of 70%, 0.2 parts by weight of 8-hydroxyquinoline, 7 parts by weight of antimony trioxide and 35 parts by weight of graphite. Mix with 2 parts by weight of water per homogeneous mixture.

Příklad 3Example 3

Do 50 hmotnostných dielov polyvinylacetátovej disperzie sa pridajú 2,4 hmotnostně diely 10 % roztoku hydroxidu sodného, 0,22To 50 parts by weight of polyvinyl acetate dispersion were added 2.4 parts by weight of 10% sodium hydroxide, 0.22

39 3 5 hmotnostných dielov tanínu, 7,3 hmotnostných dielov oxidu hlinitého, 7,3 hmotnostných dielov chlórovaného parafínu s obsahom chlóru 40 %, 36 hmotnostných dielov grafitu, 12 hmotnostných dielov krátkovláknitého azbestu a 5 hmotnostných dielov cementu. Zmieša sa s přidáním 9 hmotnostných dielův vody na homogénnu zmes.39 parts by weight of tannin, 7.3 parts by weight of alumina, 7.3 parts by weight of chlorinated paraffin with a chlorine content of 40%, 36 parts by weight of graphite, 12 parts by weight of short-fiber asbestos and 5 parts by weight of cement. It is mixed with the addition of 9 parts by weight of water to a homogeneous mixture.

Po nanášaní a vyschnutí trvajúcom 1 až 2 dni sa vytvoří vo všetkých týchto- príkladoch na kovovom podklade vazkopružnýAfter application and drying for 1 to 2 days, a viscous elastic is formed on the metal substrate in all these examples.

Claims

2, 35 parts by weight of tannin, 7.3 parts by weight of alumina, 7.3 parts by weight of chlorinated paraffin with chlorine content of 40%, 36 parts by weight of graphite, 12 parts by weight of asbestos and 5 parts by weight. -mentu. It is mixed with the addition of 9 parts by weight of water to a homogeneous mixture. After application and drying for 1 to 2 days, a viscous elastic object is formed in all these * examples on a metal substrate.

1. A flexible material for damping the level of vibration and noise of metal structures, characterized in that it comprises 40 to 55 parts by weight of an acrylate dispersion produced by emulsion copolymerization ofoustyrene, ethylhexyl acrylate and acrylic acid polyvinyl acetate produced by vinyllation polymerization. in an aqueous emulsion using a polyvinyl alcohol protective colloid and an initiator, 2 to 3 parts by weight of aqueous sodium hydroxide solution, 0.2 to 0.3 parts by weight of 8-hydroxyquinoline or 81 6 material having significant better properties than previously known noise and vibration materials. The material according to the invention can be used in the transport to prevent the noise and vibrations of the steel structure, for example, cars and trucks, boats, buses, tractors, so that the material according to the invention is applied to the surfaces around the source of the vibration. 1.5 - 2 times the thickness of the sheet. Tannic acid, 7 to 8 parts by weight of alumina or antimony oxide, 6 to 9 parts by weight of chlorinated paraffin with chlorine content of 40 to 70 parts. 30 to 40 parts by weight of crystalline graphite having a particle size of 75 to 90 microns.

2. A collapsible material according to claim 1, characterized in that it may contain from 0.1 to 30% by weight of short-fiber azbestos or other inert non-flammable materials.