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氯化丁基橡胶阻尼材料的制各及性能研究 中文摘要
氯化丁基橡胶阻尼材料的制备及性能研究
中文摘要
阻尼材料由于其优异的减震降噪能力被广泛的应用于航空,汽车和机械制造业,
而高分子材料由于结构的特殊性而广泛用作阻尼材料。本文采用共混方法制备了以氯
化丁基橡胶(cim)为基体的阻尼材料。主要研究了硫化体系、增塑剂、填料和短纤维
等对材料硫化特性、物理力学性能以及阻尼性能的影响。采用硫化曲线表征了材料的
硫化特性;通过红外光谱探讨了材料的硫化机理以及阻尼机理;利用万能试验机和邵
氏硬度计测试了材料的力学性能;通过动态力学性能分析仪(DMA)和冲击弹性机研究
了材料的阻尼性能等。经过以上研究得到以下主要结论:
(1)在各种硫化体系中,氧化锌用量增加,正硫化时间缩短,最大转矩值增大;
在此体系中加入促进剂后拉伸强度提高,但硬度有所下降。硫黄缩短了焦烧时间,但
拉伸强度有明显提高。氧化锌和硫黄硫化体系不能有效地将阻尼温域向高温方向拓
展。酚醛树脂硫化体系使焦烧时间和正硫化时间缩短,最大转矩值和拉伸强度减小,
而硬度增加;且随着酚醛树脂用量增加,CIIR复合材料的tan6峰依次向高温方向移
动,但tan6峰值减小,有效阻尼温域变窄。这表明可以通过调节酚醛树脂用量来满
足阻尼材料实际使用温度范围的要求。
(2)石油树脂用量增加,延迟了材料焦烧时间和正硫化时间,材料硬度明显下降,
而拉伸强度和扯断伸长率增大,材料的回弹率下降,有效阻尼温域向高温方向移动,
且tan6峰值增大。石油树脂和酚醛树脂并用时,用量增大,体系的相容性下降,阻
尼峰出现双峰。
(3)加入SRF和N330炭黑后都延迟了焦烧时间和正硫化时间,最大转矩值增大;
SRF与N330补强的胶料相比,前者焦烧时间较长,正硫化时间较短,最大转矩值较
低,且tan6峰值和有效阻尼温域均优。添加其它白色填料对材料的焦烧时间和正硫
化时间影响不大,拉伸强度与填料用量关系呈“钟形一分布,并使材料Tg向高温方
向移动,拓宽了CIIR有效阻尼温域,其中,云母和分子筛并用、碳酸钙和海泡石并
用效果最佳。
氯化丁基橡胶阻尼材料的制各及性能研究 中文摘要
(4)增塑剂DOS降低材料的Tg,但有效阻尼温域变宽,tall6m戤变化不大。
(5)纤维使阻尼材料的硬度提高较多。纤维的长径比和用量影响材料的物理力学
性能和阻尼性能。长径比越小,材料的拉伸强度较高。.随着涤纶短纤维用量的增加,
材料的tan6峰值降低,T2向低温方向移动,材料阻尼性能较差。用层铺的方法制得
的纤维一橡胶复合材料拉伸强度较高。其中,纤维布三层时,材料的拉伸强度达到
18.59MPa。
(6)优化配方后制得的结构件具有良好的物理力学性能和阻尼性能,且制得的结
构件阻尼降噪效果好,最大振级落差达54.1dB,平均振级落差达27.2dB。
关键词:氯化丁基橡胶;酚醛树脂;石油树脂;碳纤维;阻尼性能;硫化特性;力学
性能
作.者:张榕
指导老师:朱新生
Ⅱ
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