[发明专利]高性能吸声兼具阻尼减振三元复合材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于工程用材料领域，它涉及了一种高性能吸声兼具阻尼减振三元复合材料的制造方法，更具体地说，涉及减振、吸声降噪工程用材料的开发。

背景技术

高聚物阻尼材料的研究主要集中于阻尼减振领域，目前向高分子聚合物添加有机小分子形成杂化体系的改性方法被认为是开发高性能阻尼材料的最有效的新方法，但这种方法杂化态的形成是极性高分子聚合物与有机小分子由于分子间的氢键与“淬火”共同作用所致。在环境温度下使用，这种杂化效果在短时间内就会因有机小分子的结晶析出而失去原有的高阻尼特性（这种现象被称为“老化”）；而高分子吸声材料一般都是通过材料中具有贯穿的微孔形式，利用微孔内空气的粘滞作用而有效吸声，所以减振材料和吸声材料历来是作为两类不同功能材料加以开发利用。这主要是由于材料内部如存在贯穿的微孔，势必造成材料力学性能的下降，从而影响材料在工程领域的实际使用价值。

在工程应用中，人们总希望既具有阻尼减振作用又具有有效吸声降噪的多功能复合材料，以大大降低工作场所、居住处的振动和噪音污染。为了解决有机杂化方法高性能阻尼减振材料阻尼性能的衰减性和吸声材料的力学性能下降的缺陷，必须解决有机小分子结晶析出的问题，探讨减振材料和吸声材料的工作机理，找到其共通点，研制一种高性能吸声兼具阻尼减振功能的复合材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种性能好的高性能吸声兼具阻尼减振三元复合材料及其制造方法。

本发明的技术解决方案是：

一种高性能吸声兼具阻尼减振三元复合材料，其特征是：由氯化聚乙烯、2,2亚甲基-双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）及七孔中腔涤纶纤维经混炼、热压成型制得，且氯化聚乙烯、2,2亚甲基-双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）及七孔中腔涤纶的质量百分比为：

氯化聚乙烯                        44～53%

2,2亚甲基-双（4-甲基-6-叔丁基苯酚） 36～42%

七孔中腔涤纶纤维                   5～20%。

一种高性能吸声兼具阻尼减振三元复合材料的制造方法，其特征是：包括下列步骤：

（一）混炼：

1)将双辊筒炼塑机上的辊筒温度升到50～65℃并保持稳定；

2)在辊筒间加入质量百分比为44～53%的氯化聚乙烯，通过辊筒表面温度和辊筒的压力作用，借助于切刀作辅助性混合使氯化聚乙烯粉末呈现均匀的粘流态薄膜；

3)在辊筒间加入质量百分比为36～42%的有机小分子2,2亚甲基-双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）粉末，利用两辊筒表面转速差的特性，使2,2亚甲基-双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）粉末分散开来，并利用切刀作人工辅助性混合，以加速AO 2246在CPE中混合均匀；

4)在辊筒间加入质量百分比为5～20%的七孔中腔涤纶纤维，同样用切刀辅助混合，使各组分混合均匀；

5)总的混炼时间为30～50分钟，混炼均匀后，将混炼料从辊筒上剥下来，在室温下冷却，以备热压成形之用；

（二）热压成形：

1)将混炼料均匀地铺在模子内腔中，模子上下都用钢板夹住，且在钢板和模子之间设置一层高温防粘膜；

2)将钢板移入平板硫化机，卸载条件下以140～160℃预热5～20分钟，使混炼碎料充分熔融；

3)再用10～18MPa的压力加压成形15～25分钟；

4)取下钢板，连同混炼料用水冷却，脱模，即得高性能吸声兼具阻尼减振三元复合材料。

本发明的优点如下：

1.本发明解决了高分子聚合物有机杂化阻尼材料的“老化”现象，有效提高了阻尼特性的使用寿命；

2.有机小分子在纤维表面形成的包覆式结晶，与结晶纤维构成共同体，纤维中的中孔提供了声能向热能转化的渠道，结晶纤维共同体提供了热能耗散通道，使材料在纤维含量较小时就能具有较好的吸声性能；

3.由于材料具有较好的力学性能，因而可作为结构材料或与其它结构材料一起使用。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是材料的吸声系数随频率变化的曲线示意图。

图2是材料的储能模量随温度变化的曲线示意图。

图3是损耗模量下的面积LA示意图。

图4是复合材料不同配比与LA的关系曲线示意图。

图5是CPE/SHPF与CPE/AO 2246/SHPF的应力-应变曲线示意图。

具体实施方式