氯化丁基橡膠阻尼材料的制備及性能研究.pdf

1、阻尼材料由于其優(yōu)異的減震降噪能力被廣泛的應(yīng)用于航空，汽車和機(jī)械制造業(yè)，而高分子材料由于結(jié)構(gòu)的特殊性而廣泛用作阻尼材料。本文采用共混方法制備了以氯化丁基橡膠(CIIR)為基體的阻尼材料。主要研究了硫化體系、增塑劑、填料和短纖維等對材料硫化特性、物理力學(xué)性能以及阻尼性能的影響。采用硫化曲線表征了材料的硫化特性；通過紅外光譜探討了材料的硫化機(jī)理以及阻尼機(jī)理；利用萬能試驗(yàn)機(jī)和邵氏硬度計測試了材料的力學(xué)性能；通過動態(tài)力學(xué)性能分析儀(DMA)和沖擊

2、彈性機(jī)研究了材料的阻尼性能等。經(jīng)過以上研究得到以下主要結(jié)論： (1)在各種硫化體系中，氧化鋅用量增加，正硫化時間縮短，最大轉(zhuǎn)矩值增大；在此體系中加入促進(jìn)劑后拉伸強(qiáng)度提高，但硬度有所下降。硫黃縮短了焦燒時間，但拉伸強(qiáng)度有明顯提高。氧化鋅和硫黃硫化體系不能有效地將阻尼溫域向高溫方向拓展。酚醛樹脂硫化體系使焦燒時間和正硫化時間縮短，最大轉(zhuǎn)矩值和拉伸強(qiáng)度減小，而硬度增加；且隨著酚醛樹脂用量增加，CIIR復(fù)合材料的tanδ峰依次向高溫方向

3、移動，但tanδ峰值減小，有效阻尼溫域變窄。這表明可以通過調(diào)節(jié)酚醛樹脂用量來滿足阻尼材料實(shí)際使用溫度范圍的要求。 (2)石油樹脂用量增加，延遲了材料焦燒時間和正硫化時間，材料硬度明顯下降，而拉伸強(qiáng)度和扯斷伸長率增大，材料的回彈率下降，有效阻尼溫域向高溫方向移動，且tanδ峰值增大。石油樹脂和酚醛樹脂并用時，用量增大，體系的相容性下降，阻尼峰出現(xiàn)雙峰。 (3)加入SRF和N330炭黑后都延遲了焦燒時間和正硫化時間，最大轉(zhuǎn)矩

4、值增大；SRF與N330補(bǔ)強(qiáng)的膠料相比，前者焦燒時間較長，正硫化時間較短，最大轉(zhuǎn)矩值較低，且tanδ峰值和有效阻尼溫域均優(yōu)。添加其它白色填料對材料的焦燒時間和正硫化時間影響不大，拉伸強(qiáng)度與填料用量關(guān)系呈“鐘形”分布，并使材料Tg向高溫方向移動，拓寬了CIIR有效阻尼溫域，其中，云母和分子篩并用、碳酸鈣和海泡石并用效果最佳。 (4)增塑劑DOS降低材料的Tg，但有效阻尼溫域變寬，tanδmax變化不大。 (5)纖維使阻尼材

5、料的硬度提高較多。纖維的長徑比和用量影響材料的物理力學(xué)性能和阻尼性能。長徑比越小，材料的拉伸強(qiáng)度較高。隨著滌綸短纖維用量的增加，材料的tanδ峰值降低，T2向低溫方向移動，材料阻尼性能較差。用層鋪的方法制得的纖維—橡膠復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度較高。其中，纖維布三層時，材料的拉伸強(qiáng)度達(dá)到18.59MPa。 (6)優(yōu)化配方后制得的結(jié)構(gòu)件具有良好的物理力學(xué)性能和阻尼性能，且制得的結(jié)構(gòu)件阻尼降噪效果好，最大振級落差達(dá)54.1dB，平均振級落差達(dá)