由氯醋树脂组成宽温宽频压电增效阻尼材料的制备方法技术

本发明专利技术是一种由氯醋树脂组成宽温宽频压电增效阻尼材料的制备方法，按重量份将30～70氯醋树脂及10～100橡胶在开炼机内塑炼，再加入1～5促进剂、1～5硫黄、1～3防老剂、50～200云母粉、10～100环氧树脂、2～15导电粒子、100～1000压电陶瓷粉制备出混炼胶，后放入金属模具中并在硫化设备上制备出硫化胶且温度120～160℃、压力8～12MPa、时间25～60min，再放入二甲基硅油的油浴装置进行极化，温度70～120℃、电场强度2～10kV/mm、时间10～30min，宽温宽频压电增效阻尼材料损耗因子的温域宽，最大损耗因子峰值大，在室温条件下的宽温宽频压电增效阻尼特性显著。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于阻尼材料
，尤其涉及到一种由氯醋树脂组成宽温宽频压电增效阻尼材料的制备方法。
技术介绍
随着社会和经济的发展，振动和噪声的污染日益严重，成为社会公害之一。为了抑制、消除振动和噪声，在结构上贴敷粘弹性阻尼材料，吸收和消耗振动的能量，是减振降噪技术的主要技术之一，是控制振动和降低噪声的重要技术手段。然而，由于传统的粘弹性阻尼材料的吸振机理基于聚合物的粘弹性，无论是单一聚合物，还是互穿网络聚合物以及其它改性聚合物，玻璃化转变区损耗峰的高度和宽度不能独立地调节，都很难同时满足较宽的阻尼温度和频率范围以及较高的损耗系数，动态力学性能受使用温度、振动频率的影响很大，同时聚合物的玻璃化转变温度范围很小，如果使用温度不在该材料玻璃化温度附近，则减振效果就不太好。压电增效阻尼材料是一种新型的阻尼材料，是在高分子材料中加入压电材料和导电材料，当材料受到振动时，除了高分子材料能够能量损耗外，压电材料能将振动能量转换成电荷，导电粒子再将其转换成热能而散发出去，增强材料的减振的作用。压电增效阻尼材料的阻尼机理有别于粘弹性阻尼材料，其阻尼机理是多重能量转换机制，减振能力是几种能量耗散途径的综合，压电增效阻尼材料的突出优点在于其使用条件，突破了传统粘弹性阻尼材料受环境温度和振动频率的影响较大的限制。中国专利CN2009100232854.0以杜仲树胶与天然橡胶或合成橡胶、橡胶添>加剂、压电添加剂等共混硫化，通过改变该体系中各成分的配比，获得高性能阻尼材料，阻尼因子不小于0.15，阻尼温域为-50℃～60℃，虽温域较宽，但阻尼因子偏小。中国专利CN200810056409.X以丁腈橡胶作为基体材料，加入压电陶瓷和碳纤维，获得了性能较好的阻尼材料。中国专利CN200810048480.3通过二次浇注将压电陶瓷、导电炭黑、环氧树脂复合而制成环氧树脂基压电阻尼材料，其最大阻尼因子和阻尼温域都获得了极大的提高，其中最大损耗因子提高20%以上，阻尼温域提高33%以上。将氯醋树脂组成阻尼材料的制备方法至今未见相关报道。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种由氯醋树脂组成宽温宽频压电增效阻尼材料的制备方法，由制备方法制备出的宽温宽频压电增效阻尼材料具有较好的减振效果、较宽的使用温度以及较宽的频率范围，宽温宽频压电增效阻尼材料具有较高的损耗因子，宽温宽频压电增效阻尼材料各组份分散均匀、结构致密、具有一定的柔韧性，制备过程简单。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种由氯醋树脂组成宽温宽频压电增效阻尼材料的制备方法，宽温宽频压电增效阻尼材料包含氯醋树脂、橡胶、促进剂、硫黄、防老剂、云母粉、环氧树脂、导电粒子以及压电陶瓷粉，制备方法涉及到开炼机、金属模具、硫化设备、导电银胶、干燥箱、高压直流电源、极化夹具以及油浴装置，制备方法包含混炼胶的制备、混炼胶的硫化成型、硫化胶的极化这三部分内容，其中对硫化胶极化后所制备出的宽温宽频压电增效阻尼材料提出了性能指标要求。本专利技术的特征是：①混炼胶的制备将30～70重量份的氯醋树脂以及10～100重量份的橡胶放入所述开炼机内进行塑炼，然后分别加入1～5重量份的促进剂、1～5重量份的硫黄、1～3重量份的防老剂、50～200重量份的云母粉、10～100重量份的环氧树脂、2～15重量份的导电粒子以及100～1000重量份的压电陶瓷粉进行均匀混炼，均匀混炼后制备出混炼胶；②混炼胶的硫化成型将①中制备出的混炼胶放入所述金属模具中，在所述硫化设备上进行加热、加压硫化成型，硫化成型的温度控制在120～160℃，硫化成型的压力控制在8～12MPa，硫化成型的时间控制在25～60min，硫化后从所述金属模具中取出硫化成型的硫化胶；③硫化胶的极化用毛刷将搅拌均匀的所述导电银胶均匀刷涂在硫化胶的上下表面，然后放在100～120℃的所述干燥箱中进行干燥1～2h，干燥后在室温环境中进行冷却，之后采用所述极化夹具夹持在已刷涂导电胶的硫化胶上下表面，将所述极化夹具与所述高压直流电源连接，再放入充有二甲基硅油的所述油浴装置中，调节所述高压直流电源电压对所述油浴装置中的硫化胶进行极化，极化的温度控制在70～120℃，极化的电场强度控制在2～10kV/mm，极化的时间控制在10～30min，极化后制备出由氯醋树脂组成的宽温宽频压电增效阻尼材料，宽温宽频压电增效阻尼材料经检测的性能指标如下：1)最大损耗因子tanδmax≥0.5；2)半峰宽ΔT0.7即损耗因子≥0.707tanδmax的温度区间≥30℃；3)在温度25℃以及频率范围1～1000Hz下的损耗因子tanδ≥0.4；4)在频率1～1000Hz以及损耗因子tanδ≥0.3下的温度范围至少覆盖0～80℃温度区域。上述橡胶或是天然橡胶，或是丁腈橡胶，或是氯磺化聚乙烯橡胶，或是氯化丁基橡胶，或是聚氨酯橡胶，或是丁基橡胶，或是上述任意两种橡胶的组合物。上述促进剂或是二硫化二苯并噻唑，或是四甲基二硫代秋兰姆，或是二苯胍，或是上述任意两种促进剂的组合物。上述防老剂或是N-异丙基-N’-苯基对苯二胺，或是6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉，或是N-苯基-2-萘胺。上述环氧树脂或是E-51，或是E-44，或是E-51和E-44的组合物。上述导电粒子或是炭黑N550，或是导电聚苯胺，或是石墨，或是碳纤维。上述压电陶瓷粉或是铌镁锆钛酸铅型压电陶瓷，或是锆钛酸铅型压电陶瓷。由于采用如上所述技术方案，本专利技术产生如下积极效果：1、本专利技术制备出的宽温宽频压电增效阻尼材料具有较好的减振效果、较宽的使用温度以及较宽的频率范围，宽温宽频压电增效阻尼材料具有较高的损耗因子，宽温宽频压电增效阻尼材料各组份分散均匀、结构致密、具有一定的柔韧性，制备过程简单。2、本专利技术制备出的宽温宽频压电增效阻尼材料，其损耗因子的温域较宽，最大损耗因子的峰值大，在室温条件下的宽温宽频压电增效阻尼特性是其它现有技术所不具备的。3、本专利技术制备的宽温宽频压电增效阻尼材料是以氯醋树脂为组成的，这是其它技术所不具备的。具体实施方式本专利技术是一种由氯醋树脂组成宽温宽频压电增效阻尼材料的制备方法，由氯醋树脂组成的宽温宽频压电增效阻尼材料具有较好的减振效果、较宽的使用温度以及较宽的频率范围，宽温宽频压电增效阻尼材料具有较高的损耗因子，宽温宽频压电增效本文档来自技高网...

【技术保护点】
由氯醋树脂组成宽温宽频压电增效阻尼材料的制备方法，宽温宽频压电增效阻尼材料包含氯醋树脂、橡胶、促进剂、硫黄、防老剂、云母粉、环氧树脂、导电粒子以及压电陶瓷粉，制备方法涉及到开炼机、金属模具、硫化设备、导电银胶、干燥箱、高压直流电源、极化夹具以及油浴装置，制备方法包含混炼胶的制备、混炼胶的硫化成型、硫化胶的极化这三部分内容，其中对硫化胶极化后所制备出的宽温宽频压电增效阻尼材料提出了性能指标要求；其特征是：①混炼胶的制备将30～70重量份的氯醋树脂以及10～100重量份的橡胶放入所述开炼机内进行塑炼，然后分别加入1～5重量份的促进剂、1～5重量份的硫黄、1～3重量份的防老剂、50～200重量份的云母粉、10～100重量份的环氧树脂、2～15重量份的导电粒子以及100～1000重量份的压电陶瓷粉进行均匀混炼，均匀混炼后制备出混炼胶；②混炼胶的硫化成型将①中制备出的混炼胶放入所述金属模具中，在所述硫化设备上进行加热、加压硫化成型，硫化成型的温度控制在120～160℃，硫化成型的压力控制在8～12MPa，硫化成型的时间控制在25～60min，硫化后从所述金属模具中取出硫化成型的硫化胶；③硫化胶的极化用毛刷将搅拌均匀的所述导电银胶均匀刷涂在硫化胶的上下表面，然后放在100～120℃的所述干燥箱中进行干燥1～2h，干燥后在室温环境中进行冷却，之后采用所述极化夹具夹持在已刷涂导电胶的硫化胶上下表面，将所述极化夹具与所述高压直流电源连接，再放入充有二甲基硅油的所述油浴装置中，调节所述高压直流电源电压对所述油浴装置中的硫化胶进行极化，极化的温度控制 在70～120℃，极化的电场强度控制在2～10kV/mm，极化的时间控制在10～30min，极化后制备出由氯醋树脂组成的宽温宽频压电增效阻尼材料，宽温宽频压电增效阻尼材料经检测的性能指标如下：1)最大损耗因子tanδmax≥0.5；2)半峰宽ΔT0.7即损耗因子≥0.707tanδmax的温度区间≥30℃；3)在温度25℃以及频率范围1～1000Hz下的损耗因子tanδ≥0.4；4)在频率1～1000Hz以及损耗因子tanδ≥0.3下的温度范围至少覆盖0～80℃温度区域。...

【技术特征摘要】
1.由氯醋树脂组成宽温宽频压电增效阻尼材料的制备方法，宽温宽频压电
增效阻尼材料包含氯醋树脂、橡胶、促进剂、硫黄、防老剂、云母粉、环氧树
脂、导电粒子以及压电陶瓷粉，制备方法涉及到开炼机、金属模具、硫化设备、
导电银胶、干燥箱、高压直流电源、极化夹具以及油浴装置，制备方法包含混
炼胶的制备、混炼胶的硫化成型、硫化胶的极化这三部分内容，其中对硫化胶
极化后所制备出的宽温宽频压电增效阻尼材料提出了性能指标要求；其特征是：
①混炼胶的制备
将30～70重量份的氯醋树脂以及10～100重量份的橡胶放入所述开炼机内
进行塑炼，然后分别加入1～5重量份的促进剂、1～5重量份的硫黄、1～3重
量份的防老剂、50～200重量份的云母粉、10～100重量份的环氧树脂、2～15
重量份的导电粒子以及100～1000重量份的压电陶瓷粉进行均匀混炼，均匀混
炼后制备出混炼胶；
②混炼胶的硫化成型
将①中制备出的混炼胶放入所述金属模具中，在所述硫化设备上进行加热、
加压硫化成型，硫化成型的温度控制在120～160℃，硫化成型的压力控制在8～
12MPa，硫化成型的时间控制在25～60min，硫化后从所述金属模具中取出硫化
成型的硫化胶；
③硫化胶的极化
用毛刷将搅拌均匀的所述导电银胶均匀刷涂在硫化胶的上下表面，然后放
在100～120℃的所述干燥箱中进行干燥1～2h，干燥后在室温环境中进行冷却，
之后采用所述极化夹具夹持在已刷涂导电胶的硫化胶上下表面，将所述极化夹
具与所述高压直流电源连接，再放入充有二甲基硅油的所述油浴装置中，调节
所述高压直流电源电压对所述油浴装置中的硫化胶进行极化，极化的温度控制

\t在70～120℃，极化的电场强度控制在2～10kV/mm，极化的时间控制在10～
30min，极化后...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兵，王绪文，侯永振，孙英富，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七二五研究所，
类型：发明
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