RU2663740C1 - Вибродемпфирующий эластомерный материал низкой твердости - Google Patents
Вибродемпфирующий эластомерный материал низкой твердости Download PDFInfo
- Publication number
- RU2663740C1 RU2663740C1 RU2017134878A RU2017134878A RU2663740C1 RU 2663740 C1 RU2663740 C1 RU 2663740C1 RU 2017134878 A RU2017134878 A RU 2017134878A RU 2017134878 A RU2017134878 A RU 2017134878A RU 2663740 C1 RU2663740 C1 RU 2663740C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vibration
- vibration damping
- damping elastomeric
- elastomeric material
- mixture
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 238000013016 damping Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 claims abstract description 18
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000013536 elastomeric material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 9
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims abstract description 8
- YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 1,3-benzothiazole-2-thiol Chemical compound C1=CC=C2SC(S)=NC2=C1 YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYSA-N Thiazole Chemical compound C1=CSC=N1 FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims abstract description 6
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- AFZSMODLJJCVPP-UHFFFAOYSA-N dibenzothiazol-2-yl disulfide Chemical compound C1=CC=C2SC(SSC=3SC4=CC=CC=C4N=3)=NC2=C1 AFZSMODLJJCVPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 239000006057 Non-nutritive feed additive Substances 0.000 claims abstract 2
- ZNRLMGFXSPUZNR-UHFFFAOYSA-N 2,2,4-trimethyl-1h-quinoline Chemical compound C1=CC=C2C(C)=CC(C)(C)NC2=C1 ZNRLMGFXSPUZNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 claims description 9
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 7
- -1 acrylic acid nitrile Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000004071 soot Substances 0.000 claims description 6
- SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N Quinoline Chemical compound N1=CC=CC2=CC=CC=C21 SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims description 5
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000001023 inorganic pigment Substances 0.000 claims 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 abstract description 3
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 abstract description 3
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 abstract description 3
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000010775 animal oil Substances 0.000 abstract description 2
- IRLQAJPIHBZROB-UHFFFAOYSA-N buta-2,3-dienenitrile Chemical compound C=C=CC#N IRLQAJPIHBZROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 abstract description 2
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 abstract 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 33
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 30
- 239000000047 product Substances 0.000 description 20
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 235000014692 zinc oxide Nutrition 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N dibutyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCC DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 3
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000003974 emollient agent Substances 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000011491 glass wool Substances 0.000 description 2
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- OWRCNXZUPFZXOS-UHFFFAOYSA-N 1,3-diphenylguanidine Chemical compound C=1C=CC=CC=1NC(=N)NC1=CC=CC=C1 OWRCNXZUPFZXOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RUFPHBVGCFYCNW-UHFFFAOYSA-N 1-naphthylamine Chemical compound C1=CC=C2C(N)=CC=CC2=C1 RUFPHBVGCFYCNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KGRVJHAUYBGFFP-UHFFFAOYSA-N 2,2'-Methylenebis(4-methyl-6-tert-butylphenol) Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(C)=CC(CC=2C(=C(C=C(C)C=2)C(C)(C)C)O)=C1O KGRVJHAUYBGFFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IOCXBXZBNOYTLQ-UHFFFAOYSA-N 3-nitrobenzene-1,2-diamine Chemical compound NC1=CC=CC([N+]([O-])=O)=C1N IOCXBXZBNOYTLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HLBZWYXLQJQBKU-UHFFFAOYSA-N 4-(morpholin-4-yldisulfanyl)morpholine Chemical compound C1COCCN1SSN1CCOCC1 HLBZWYXLQJQBKU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000002791 Brassica napus Species 0.000 description 1
- 235000004977 Brassica sinapistrum Nutrition 0.000 description 1
- BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen disulfide Chemical compound SS BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 1
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 1
- 244000020551 Helianthus annuus Species 0.000 description 1
- 235000003222 Helianthus annuus Nutrition 0.000 description 1
- 241001441571 Hiodontidae Species 0.000 description 1
- 240000006240 Linum usitatissimum Species 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- KEQFTVQCIQJIQW-UHFFFAOYSA-N N-Phenyl-2-naphthylamine Chemical compound C=1C=C2C=CC=CC2=CC=1NC1=CC=CC=C1 KEQFTVQCIQJIQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OUBMGJOQLXMSNT-UHFFFAOYSA-N N-isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine Chemical compound C1=CC(NC(C)C)=CC=C1NC1=CC=CC=C1 OUBMGJOQLXMSNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 description 1
- 240000000528 Ricinus communis Species 0.000 description 1
- 235000004443 Ricinus communis Nutrition 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019241 carbon black Nutrition 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 235000004426 flaxseed Nutrition 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002530 phenolic antioxidant Substances 0.000 description 1
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 description 1
- 229920001228 polyisocyanate Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920003225 polyurethane elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- QAZLUNIWYYOJPC-UHFFFAOYSA-M sulfenamide Chemical compound [Cl-].COC1=C(C)C=[N+]2C3=NC4=CC=C(OC)C=C4N3SCC2=C1C QAZLUNIWYYOJPC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000001508 sulfur Nutrition 0.000 description 1
- 238000010059 sulfur vulcanization Methods 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 239000003190 viscoelastic substance Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относится к производству вибродемпфирующих эластомерных материалов, применяемых для уменьшения или устранения вибрационных колебаний в промышленных установках, электронных приборах, в строительстве и домашнем хозяйстве. Композиция содержит бутадиен-нитрильный каучук с содержанием нитрила акриловой кислоты 32-40%, вулканизирующую систему, наполнитель, мягчитель и технологические добавки. При этом вулканизирующая система содержит серу, ускоритель вулканизации тиазольного типа, оксид цинка, стеариновую кислоту или комплекс синтетических жирных кислот. В качестве ускорителя вулканизации тиазольного типа используется - смесь 2-меркаптобензотиазола и ди-(2-бензтиазолил)-дисульфида. Изобретение позволяет получить вибродемпфирующий эластомерный материал с улучшенными физико-механическими и эксплуатационными свойствами: поглощение до 85% энергии вибрации в диапазоне частот от 2 до 10000 Гц, высокую стойкость изделий к воздействиям нефтяных и животных масел, бензинов и топлив, щелочей и кислот, стойкость к гидролизу, а также высокие электроизоляционные характеристики. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Область техники
Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к производству вибродемпфирующих эластомерных материалов, применяемых для уменьшения или устранения вибрационных колебаний в промышленных установках, электронных приборах, в строительстве и домашнем хозяйстве, а так же резиновой смеси для их изготовления.
Предшествующий уровень техники
Демпфирование колебаний представляет собой процесс диссипации энергии внутри материала или системы, под воздействием циклических нагрузок. При этом механическая энергия колебаний преобразуется в тепловую энергию. Количество рассеиваемой энергии является мерой уровня демпфирования материала.
Демпфирующие материалы работают, изменяя частоту собственных колебаний вибрирующей поверхности тем самым понижая уровень вызываемого ими шума и увеличивая потери энергии при прохождении колебаний внутри материала.
Наиболее распространенным механизмом демпфирования вибрации является вязкоупругое демпфирование. Термин «вязкоупругое» означает, что демпфирующий материал обладает как эластической, так и пластической составляющими поведения. Упругий материал это тот, который хранит энергию во время действия нагрузки, но вся энергия возвращается после того, как нагрузка будет удалена. Пластичный же материал не возвращает энергию, так как вся энергия теряется в виде «чистого затухания», как только снимается нагрузка. В вязкоупругом материале, следовательно, сохраняется часть энергии во время действия нагрузки, а затем большая часть ее преобразуется в тепло.
При применении демпфера энергия возмущения поглощается демпфирующим материалом, т.е. преобразуется в некоторое количество тепла. Такой процесс обычно именуется «поглощением энергии» или «гашением вибрации», хотя на самом деле речь идет лишь о ее преобразовании в тепловую в полном соответствии с законом сохранения энергии.
Таким образом, демпфер забирает энергию системы. При увеличении эффекта затухания колебаний в системе будет происходить снижение вибрации, шума и ударных нагрузок, что приводит к повышению усталостной долговечности - в качестве дополнительного преимущества к возникшей комфортной тишине.
Вибродемпфирующие эластомерные материалы разработаны для уменьшения или устранения вибрационных колебаний в промышленных установках, электронных приборах, в строительстве и домашнем хозяйстве путем преобразования механической энергии колебаний в тепловую.
Применение вибродемпфирующих эластомерных материалов позволяет обеспечивать: комфортные условия жизнедеятельности людей; увеличение сроков службы оборудования и строительных конструкций, а также их межремонтных интервалов, сокращение эксплуатационных расходов; увеличение надежности систем; простоту монтажа, использования и демонтажа. Кроме того, применение подобных материалов позволяет минимизировать негативное влияние на окружающую среду и организм человека, ввиду отсутствия выделения в атмосферу помещений пыли, частиц волокон и т.п. вредных продуктов.
Области применения вибродемпфирующих эластомерных материалов:
- виброзащита фундаментов зданий и сооружений;
- основания и/или элементы фундамента тяжелого индустриального оборудования;
- виброгасящие опоры вентиляционного и насосного оборудования;
- вибро- и звукоизоляционные мембраны плавающих полов;
- элементы звукоизоляции потолочных пространств;
- прокладки под лаги пола для изоляции ударного шума;
- изоляция вибраций в межэтажных перекрытиях;
- виброзащитная отделка помещений лифтового хозяйства;
- акустические элементы помещений кинотеатров, концертных залов и звукозаписывающих студий.
Вибродемпфирующие эластомерные материалы, как правило, производят в виде пластин. В зависимости от вида объекта и его массы, а также от характера вибраций, пластины используют либо дискретно - располагая непосредственно под опорами, либо создавая сплошное покрытие, обеспечивающее дополнительную звукоизоляцию. Наиболее практичным является создание фундаментов стаканного типа с использованием упругого слоя из вибродемпфирующих пластин, т.к. энергия колебаний проходящих через границу материалов с различными модулями упругости снижается во много раз эффективнее.
Вследствие снижения уровня вибраций возникает дополнительный положительный результат - понижение общего уровня шума, что приводит к созданию более комфортной обстановки в местах работы или проживания.
Важным критерием при выборе в пользу вибродемпфирующих пластин является то, что срок их эксплуатации сопоставим со сроком эксплуатации зданий. Этого удалось добиться за счет применения высокоэффективных антиоксидантов, и полимеров, обладающих более высокой атмосферостойкостью.
Сегодня на рынке вибродемпфирующих эластомерных материалов известны такие импортные материалы как Sylomer® и Sylodyn® производства австрийской фирмы Getzner Werkstoffe GmbH это виброизолирующие материалы, представляющие собой микропористый полиуретановый эластомер со смешанной открыто-закрытой структурой ячеек. На их основе изготавливают виброизолирующие опоры для применения в строительстве, на транспорте и в различных отраслях промышленности, в упругих опорах для виброизоляции инженерного и промышленного оборудования, фундаментов зданий и сооружений, железнодорожных рельсовых путей и метрополитена и т.п.
Из отечественных материалов наиболее известным звукоизолирующим материалом является ТЕРМОЗВУКОИЗОЛ, который представляет собой трехслойный прошивной материал (мат), состоящий из прошивного стекловолокнистого холста и двусторонней защитной оболочки из нетканого полипропиленового материала.
Однако эти материалы не обладают хорошими вибропоглощающими свойствами.
Известен эластомерный материал для изготовления уплотнительных деталей, используемых в подвижных узлах механизмов на основе бутадиен-нитрильного каучука с содержанием нитрила акриловой кислоты 17-23 мас. %, включающий серу, оксид цинка, технический углерод, стеариновую кислоту, дифенилгуанидин, дисульфид, нафтиламин, N-фенилендиамин, дибутилфталат, ультрадисперсный алмазосодержащий порошок (патент РФ №2129132, опубл. 20.04.1999).
Известен материал (патент РФ №2232172, опубл. 10.07.2004) для изготовления изделий различного целевого назначения, в том числе акустических покрытий с улучшенными физико-механическими показателями, включающий каучук бутадиен-нитрильный марки БНКС-40 АМН, тиурам, нафтам-2, диафен-ФП, белила цинковые, канифоль, фактис, мел, технический углерод, сульфенамид "Ц", дитиодиморфолин, дибутилфталат, масло.
Наиболее близким заявленному техническому решению является вибродемпфирующий эластомерный материал по патенту РФ №2572409, опубл. 10.01.2016, содержащий сополимер бутадиен-нитрильного каучука с содержанием нитрила акриловой кислоты 23-30% и поливинилхлорида, бутадиен-нитрильный каучук с содержанием нитрила акриловой кислоты 32-49%, вулканизующую систему, наполнитель - смесь мела и белой сажи, мягчитель - смесь фактиса и канифоли и технологические добавки.
Однако изделия из этих смесей характеризуются низкими звукопоглощающими и деформационно-прочностными характеристиками в некоторых частотных диапазонах, что сужает область применения этих материалов.
Раскрытие изобретения
Технический результат, достигаемый заявленным изобретением, заключается в улучшении его физико-механических и эксплуатационных свойств: рабочая нагрузка до 700 т/м2 (пиковая нагрузка до 2500 т/м2), срок эксплуатации превышает 50 лет, изоляция от ударного шума до 22 дБ, поглощение до 85% энергии вибрации в диапазоне частот от 2 до 10000 Гц, высокая стойкость изделий к воздействиям разбавленных растворов щелочей и кислот, в том числе высокая масло- и бензостойкость, стойкость к гидролизу, а также высокие электроизоляционные характеристики при температурном диапазоне работоспособности от минус 40°C до плюс 120°C.
Технический результат, достигаемый заявленным изобретением, заключается в расширении арсенала вибродемпфирующих эластомерных материалов, обладающих улучшенными физико-механическими и эксплуатационными свойствами, а именно вибродемпфирующими.
Указанный технический результат достигается за счет использования вибродемпфирующего эластомерного материала, обладающего низкой плотностью и твердостью относительно ранее применявшихся подобных материалов, что позволит улучшить акустическое и вибрационное затухание конструкции особенно в диапазоне низких частот колебаний.
Для достижения указанного технического результата был разработан вибродемпфирующий эластомерный материал на основе бутадиен-нитрильного каучука.
Указанный технический результат достигается в вибродемпфирующем эластомерном материале, включающем бутадиен-нитрильный каучук с содержанием нитрила акриловой кислоты 32-40%, вулканизующую систему, в качестве наполнителя смесь мела и белой сажи, в качестве мягчителя смесь фактиса и канифоли и технологические добавки, при следующем соотношении компонентов в мас. %:
бутадиен-нитрильный каучук | 41-75 |
вулканизующая система | 7-11 |
мел | 4-9 |
белая сажа | 5-14 |
фактис | 4-6 |
канифоль | 1-2 |
технологические добавки | 2-3 |
Вулканизующая система включает серу, ускоритель вулканизации тиазольного типа, оксид цинка, стеариновую кислоту или комплекс синтетических жирных кислот.
Предпочтительно, серу используют в количестве 1,0-2,0 мас. %, оксид цинка в количестве 3,0-4,0 мас. %, ускоритель вулканизации тиазольного типа в количестве 1,5-2,5 мас. %, стеариновую кислоту или комплекс синтетических жирных кислот в количестве 1,5-2,5 мас. %.
Предпочтительно, в качестве ускорителя вулканизации тиазольного типа используют смесь ускорителей 2-меркаптобензотиазола и ди-(2-бензтиазолил)-дисульфида.
Предпочтительно, в качестве мягчителя используют смесь фактиса и канифоли. Предпочтительно фактис используют в количестве 4-6 мас. %, а канифоль 1-2 мас. %.
В качестве наполнителя в материале используют смесь инертных наполнителей белой сажи и мела. Предпочтительно белую сажу используют в количестве 5-14 мас. %, а мел - в количестве 4-9 мас. %.
В качестве технологических добавок используют антиоксиданты фенольного или аминного типа, и пигменты в количестве 1,0-3,0 мас. %. Предпочтительно, в качестве антиоксидантов фенольного типа используют бензопиридин, 1,2-дигидро-2,2,4-триметилхинолин полимеризованный, поли (1,2-дигидро-2,2,4-триметилхинолин), 1,2-дигидро-2,2,4-триметилхинолин гомополимер, триметилдигидрохинолина полимер, 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина полимер, 2,2'-метилен-бис(4-метил-6-третбутилфенол) в количестве 0,5-1,5 мас. %, а в качестве антиоксидантов аминного типа используют фенил-β-нафтиламин, n-оксифенил-β-нафтиламин, N-фенил-N'-изопропил-n-фенилендиамин в том же количестве.
Вибродемпфирующие эластомерные материалы в своем составе содержат следующие ингредиенты:
Каучук - полимер, являющийся основой резиновой смеси. В композиции используется бутадиен-нитрильный каучук марки СКН-40, БНКС-40 или его аналоги Российского или импортного производства. Допускается применение каучуков различной вязкости по Муни и произведенных по различным технологиям (температура полимеризации, наличие стабилизаторов и др. модифицирующих добавок и т.п.).
Сера - вулканизующий агент в резиновой промышленности.
Оксид цинка - применяется в резиновой промышленности как активатор вулканизации различных каучуков.
Ускоритель вулканизации - 2-меркаптобензотиазол (Каптакас), ди-(2-бензтиазолил)-дисульфид (Альтакс) - применяется в качестве ускорителей в резиновых смесях серной вулканизации, и для придания резинам стойкости к старению.
Стеариновая кислота - активатор ускорителей вулканизации; диспергатор наполнителей и других ингредиентов; мягчитель (пластификатор). Стеариновая кислота вводится непосредственно в каучук и используется практически во всех резинах на основе натурального и синтетических карбоцепных каучуков, регулирует и стабилизирует процесс вулканизации, особенно в присутствии оксидов металлов (Mg, Ca, Zn, Cd и т.д.).
Комплекс синтетических жирных кислот (СЖК) - продукт окисления парафинов. В резиновой промышленности, как правило, применяют очищенные СЖК фракций С17-С21.
Канифоль модифицированная - смесь смоляных кислот и их изомеров, продукт растительного происхождения, получаемый из смолы хвойных деревьев, применяют в качестве мягчителя, для улучшения диспергирования ингредиентов, для повышения клейкости резиновых смесей.
Фактис - продукт взаимодействия растительного масла (подсолнечного, рапсового, льняного, касторового или соевого) и природной серы. Фактисы - используются в резиновой промышленности в качестве мягчителя, обеспечивая технологичность резиновых смесей при смешении и переработке, (каландрование и шприцевание), а также позволяют добиваться оптимального распределения твердых ингредиентов - технического углерода, мела и других минеральных наполнителей - в каучуковой композиции.
Белая сажа (коллоидная кремнекислота) - тонкодисперсный гидратированный оксид кремния, аморфный дисперсный кремнезем. В резиновых смесях на основе карбоцепных каучуков белая сажа улучшает механические характеристики, повышает теплостойкость и огнестойкость, маслостойкость, и придает высокое сопротивление скольжению.
Мел - инертный наполнитель. Используется для удешевления резиновых смесей, а также облегчает технологический процесс изготовления резиновых изделий: ускоряет процесс вулканизации резины и придает ее поверхности гладкость.
Аитиоксиданты - бензопиридин, 1,2-дигидро-2,2,4-триметилхинолин полимеризованный, поли (1,2-дигидро-2,2,4-триметилхинолин), 1,2-дигидро-2,2,4-триметилхинолин гомополимер, триметилдигидрохинолина полимер, 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина полимер, применяется в качестве высокоэффективного стабилизатора в производстве резинотехнических изделий.
Пигменты - органические или неорганические соединения, которые вводят в резиновую смесь для придания цвета конечному изделию.
По проведенным исследованиям, использование в рецептурах других ингредиентов или аналогов вышеописанных ингредиентов возможно, однако не будет обеспечивать всей полноты эксплуатационных характеристик конечных изделий, обеспечиваемых применением оригинальных рецептур.
Эффективность работы предлагаемого вибродемпфирующего материала обусловлена оригинальным химическим составом, обеспечивающим высокую поглощающую способность колебательной энергии, т.е. преобразование энергии из механической в тепловую с последующим ее рассеиванием в массе эластомера, что подтверждается низкими величинами динамического модуля упругости, в сочетании с высокими показателями внутренних потерь.
Изготовление вибродемпфирующих эластомерных материалов осуществляют методом высокотемпературной вулканизации заготовок из резиновых смесей, изготовленных на основе синтетических каучуков и вышеописанных ингредиентов. Такая технология позволяет получать изделия различных конфигураций и конструкций, в том числе с варьированием эксплуатационных и поглощающих характеристик.
По сравнению с традиционными материалами (стекловата, вспененный полиуретан и др.), вибродемпфирующие эластомеры, изготовленные по рецептурам вышеописанных композиций, обладают более широким спектром эксплуатационных характеристик. Для решения задач, аналогичных традиционным материалам, вибродемпфирующие эластомеры могут применяться в виде изделий с меньшой толщиной, что значительно экономит пространство защищаемых помещений.
Практическая несжимаемость эластомерного материала упрощает прогнозирование поведения всей виброзащитной конструкции при проектировании, и гарантирует неизменность формы в течение всего периода использования.
Испытания вибродемпфирующих материалов показали, что срок их эксплуатации составляет порядка 50 лет, т.е. сопоставим со сроками эксплуатации оборудования, зданий и сооружений. Срок эксплуатации вибродемпфирующего материала более чем в 3 раза превышает аналогичные показатели для волокнистых материалов и пенополиуретанов.
Рабочая нагрузка для вибродемпфирующего материала - до 700 т/м2, что почти в 10 раз больше, чем показатели стекловат и вспененных полиуретанов. Испытанная пиковая нагрузка на материал составляет до 2000 т/м2.
В зависимости от способа применения, вибродемпфирующий материал обеспечивает поглощение до 85% энергии вибрации в диапазоне частот от 2 до 10000 Гц.
Состав вибродемпфирующего материала обуславливает стойкость изделий из него к воздействиям нефтяных, индустриальных и животных масел, бензинов и топлив, неконцентрированных растворов неорганических кислот и щелочей, озоностойкость, стойкость к гидролизу, высокие электроизоляционные характеристики.
В составе материала отсутствуют асбестовые, стеклянные и другие волокна, полиизоцианаты, что позволяет сократить выбросы вредных веществ при эксплуатации продукта и обеспечить, таким образом, комфортные и безопасные условия для работы и жизни людей.
Осуществление изобретения
Материал по изобретению изготавливают по трехстадийной технологии. Технологический процесс включает в себя:
смешение каучуков и ингредиентов на смесительном оборудовании открытого или закрытого типа до образования гомогенной массы - резиновой смеси;
изготовление заготовок методом каландрования, экструдирования (шприцевания) или трансферного предформования;
Изготовление резиновой смеси (смешение, крашение) проводится либо в резиномесителях закрытого типа Banbury или Intermix, либо на смесительных вальцах с шириной валков от 600 до 2500 мм.
Экструдирование (шприцевание) заготовок осуществляется машинами червячными теплого или холодного питания (экструдерами, шприцмашинами) с диаметром шнека от 60 до 250 мм, либо плунжерными предформователями-экструдерами. Изготовление заготовок в виде полотна производится на каландровом оборудовании с числом валков от 2 до 5.
Для вулканизации эластомерных материалов используются:
гидравлические вулканизационные пресса - для изготовления изделия в виде пластин и плит размерами от 100 до 1500 мм и толщиной от 1 до 60 мм, колец и других формовых деталей;
вулканизаторы барабанного типа - для изготовления изделий в виде рулонного полотна шириной от 500 до 2000 мм толщиной от 1 до 10 мм;
Время и температура вулканизации изделий из вибродемпфирующего материала варьируется в зависимости от массы и объема изделия.
Примеры осуществления изобретения
Техническая сущность предлагаемого изобретения иллюстрируется экспериментальными данными. В таблице 1 приведены составы эластомерного материала прототипа и варианты заявляемой композиции вибродемпфирующего эластомерного материала. В таблице 2 приведены физико-механические и эксплуатационные характеристики прототипа и предлагаемых вибродемпфирующих эластомерных материалов. Поскольку для вибродемпфирующих материалов низкой плотности прототипа в явном виде не существует, в его качестве представлен стандартный вибродемпфирующий материал.
Физико-механические и эксплуатационные характеристики предлагаемых эластомерных материалов в сравнении с прототипом.
Claims (7)
1. Вибродемпфирующий эластомерный материал, включающий бутадиен-нитрильный каучук с содержанием нитрила акриловой кислоты 32-40%, вулканизующую систему, в качестве наполнителя смесь мела и белой сажи, в качестве мягчителя смесь фактиса и канифоли и технологические добавки, при этом вулканизирующая система включает серу, ускоритель вулканизации тиазольного типа, оксид цинка, стеариновую кислоту или комплекс синтетических жирных кислот, отличающийся тем, что соотношение компонентов в материале составляет в мас.%:
2. Вибродемпфирующий эластомерный материал по п. 1, отличающийся тем, что в качестве технологических добавок используются антиоксиданты, неорганические пигменты.
3. Вибродемпфирующий эластомерный материал по п. 2, отличающийся тем, что в качестве антиоксидантов используют бензопиридин, поли(1,2-дигидро-2,2,4-триметилхинолин), политриметилдигидрохинолин в количестве до 0,5-1,5 мас. %.
4. Вибродемпфирующий эластомерный материал по п. 2, отличающийся тем, что в качестве неорганических пигментов используют оксиды металлов в количестве 0,5-1,5 мас. %.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017134878A RU2663740C1 (ru) | 2017-10-04 | 2017-10-04 | Вибродемпфирующий эластомерный материал низкой твердости |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017134878A RU2663740C1 (ru) | 2017-10-04 | 2017-10-04 | Вибродемпфирующий эластомерный материал низкой твердости |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2663740C1 true RU2663740C1 (ru) | 2018-08-09 |
Family
ID=63142696
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017134878A RU2663740C1 (ru) | 2017-10-04 | 2017-10-04 | Вибродемпфирующий эластомерный материал низкой твердости |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2663740C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU889671A1 (ru) * | 1980-04-21 | 1981-12-15 | Предприятие П/Я А-7717 | Резинова смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука |
JPH1017711A (ja) * | 1996-07-01 | 1998-01-20 | Nippon Zeon Co Ltd | 防振ゴム組成物 |
RU2507223C2 (ru) * | 2012-03-12 | 2014-02-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Композиционный полимерный материал для палубных и напольных покрытий |
RU2522610C2 (ru) * | 2012-07-10 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" | Морозостойкая резиновая смесь |
RU2572409C1 (ru) * | 2014-09-17 | 2016-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр РЕЗИНА-Подольск" | Вибродемпфирующий эластомерный материал и его состав |
-
2017
- 2017-10-04 RU RU2017134878A patent/RU2663740C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU889671A1 (ru) * | 1980-04-21 | 1981-12-15 | Предприятие П/Я А-7717 | Резинова смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука |
JPH1017711A (ja) * | 1996-07-01 | 1998-01-20 | Nippon Zeon Co Ltd | 防振ゴム組成物 |
RU2507223C2 (ru) * | 2012-03-12 | 2014-02-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Композиционный полимерный материал для палубных и напольных покрытий |
RU2522610C2 (ru) * | 2012-07-10 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" | Морозостойкая резиновая смесь |
RU2572409C1 (ru) * | 2014-09-17 | 2016-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр РЕЗИНА-Подольск" | Вибродемпфирующий эластомерный материал и его состав |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ВЕСТНИК КАЗАНСКОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА, Т.16, N8, 2013, с.162-164, Н.В. Охотина, О.А. Кузнецова, Б.Ф. Кашшапов, Е.В. Новикова "Динамически вулканизируемые термоэластопласты на основе поливинилхлорида и бутадиен-нитрильного каучука". * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2572409C1 (ru) | Вибродемпфирующий эластомерный материал и его состав | |
KR101248032B1 (ko) | 공동주택의 바닥충격음 차단용 건식 온돌바닥 및 그 시공방법 | |
CN103436001A (zh) | 电缆用低烟无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法 | |
CN108485244B (zh) | 阻燃型聚氨酯弹性体及其制备方法和应用 | |
RU2595274C1 (ru) | Вибродемпфирующий звукоизолирующий эластомерный материал | |
CN103436005A (zh) | 电缆用耐高温无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法 | |
CN106046464A (zh) | 一种耐油耐高温矿用电缆护套料及其制备方法 | |
JP5404716B2 (ja) | 高減衰組成物 | |
RU2663740C1 (ru) | Вибродемпфирующий эластомерный материал низкой твердости | |
RU2631789C1 (ru) | Вибродемпфирующий эластомерный материал высокой плотности | |
CN102748543B (zh) | 家用燃气用软管 | |
RU2631787C1 (ru) | Вибродемпфирующий эластомерный материал высокой плотности | |
RU2637689C1 (ru) | Вибродемпфирующий эластомерный материал высокой плотности | |
JP2015160903A (ja) | 高減衰組成物、制震ダンパおよび免震支承 | |
JP2017039864A (ja) | 高減衰組成物、粘弾性ダンパおよび粘弾性支承 | |
KR20010036969A (ko) | 충격음 저감용 고분자 복합재 | |
CN111748196A (zh) | 一种建筑用阻燃抗菌隔音带材及其制备方法 | |
KR101828948B1 (ko) | 폐고무를 이용한 소음방지 판넬 시스템 | |
JP5568581B2 (ja) | 高減衰組成物および粘弾性ダンパ | |
KR100504148B1 (ko) | 방진용 고무발포체 제조방법 및 이로부터 제조된 방진용 고무발포체 | |
JP6248777B2 (ja) | 防振ゴム用ゴム組成物及び防振ゴム | |
CN110802893A (zh) | 一种易清洁阻燃皮革、制备方法及应用 | |
KR0163208B1 (ko) | 방음용 조성물 및 그 성형품 | |
KR100877198B1 (ko) | 콜크를 이용한 경량성 흡차음 댐핑 발포 시트 및 제조방법 | |
KR20150118798A (ko) | 전자동 세탁기의 진동 흡수 댐퍼의 고무 마찰재의 제조방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191005 |