[发明专利]一种车用石墨烯阻燃约束阻尼片及其制备方法

说明书

本发明涉及一种约束阻尼片的制备，主要涉及一种车用石墨烯阻燃约束阻尼片及其制备方法，采用溴化/氯化丁基橡胶作为阻尼基体材料，利用石墨烯微片的本征阻燃性能，与添加的磷系阻燃剂具有很好的协同阻燃性能，将溴化/氯化丁基橡胶、石墨烯微片、软化剂、补强剂、硫化剂进行共混开炼，混合均匀后经单螺杆挤出机挤出成片，在模头处与约束层和基板进行复合，得到车用石墨烯阻燃约束阻尼片。

技术领域

本发明涉及一种约束阻尼片的制备，主要涉及一种车用石墨烯阻燃约束阻尼片及其制备方法。

背景技术

随着城市轨道交通路网的加密，铁路振动对附近居住人群、古建筑、精密仪器的影响日益引起关注。2017年，德国联邦环境局一项民意测试表明，在日常生活中，大概40％的居民受公路交通噪声的干扰,37％的居民受航空交通噪声的干扰，23％的居民受铁路噪声干扰。轨道隔震垫是一种应用于高铁和地铁轨道及高架桥的橡胶隔震垫，该隔震垫阻尼层阻尼能力较强，而且能够衰减列车高速通过时的高频振动。传统的轨道隔震垫阻尼层胶料主要是天然橡胶，在周期性应力和形变作用下会发生疲劳老化，加速橡胶制品的破坏，缩短制品的使用寿命。

约束层阻尼材料是将粘弹性阻尼材料粘合在本体金属板和刚度较大的约束层之间，当结构弯曲变形时，本体金属板与约束层产生相对滑移运动，粘弹性阻尼材料产生剪切应变使一部分机械能损耗的结构，从而提高阻尼材料耗散本体振动能量的效率。具有较宽的阻尼温域以及较高的阻尼损耗峰值是未来发展的一个方向。传统条件下，约束层是由高模量的硬质材料组成，一般选用的是金属材料，应用较多的为不锈钢和铝合金材料，但是从施工角度来讲，高模量的高分子树脂也可以作为约束层材料。目前市场上常见的约束阻尼层材料主要包括聚氨酯/环氧树脂、聚氨酯/氯化聚乙烯等。研究发现约束阻尼结构层与层之间的结合越紧密，复合损耗因子越高，减震的效果越好。丁基橡胶是由少数的异戊二烯和异丁烯经过阳离子聚合反应得到，其含有大量的侧甲基链，同时含有很少的用于硫化交联的不饱和双键，因此其具有较好的阻尼性能。同时具有很好的耐老化性能以及耐腐蚀性能。

传统的汽车热熔阻尼片含有一级致癌物，因此，各主机厂对新型环保阻尼产品的需求日益迫切。丁基橡胶作为一种高分子材料，是一种可燃或者易燃物，为了保证其使用安全，必须加入阻燃剂以保证材料在使用过程中的安全问题。目前丁基橡胶现有的阻燃体系主要包括：含卤阻燃体系、无机阻燃体系、磷系阻燃体系、氮系阻燃体系。研究的过程中发现，含卤阻燃体系所制造的材料受热会产生大量的烟雾和有毒的腐蚀性卤化氢气体，会造成二次危害；无机阻燃体系用量在近100份时，基体才能够达到较好的阻燃效果，阻燃剂用量大对基体的机械性能影响较大；磷系及氮系阻燃体系需要通过复配，才可达到较好的阻燃效果，且在燃烧的过程中会产生刺激性的气体，上述的种种现象制约了丁基橡胶约束阻尼材料在一些密闭场合的使用。因此，如何避免上述传统阻燃体系所存在的问题，本发明公开了一种车用石墨烯阻燃约束阻尼片及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车用石墨烯阻燃约束阻尼片及其制备方法，该约束阻尼片是一种以丁基橡胶为基材，添加一定的阻燃剂以及石墨烯微片的防火自粘的高性能约束阻尼片，主要是一种专门针对高防火性能要求的高铁列车设计的产品，主要运用部位为高铁列车的车体和金属间壁墙、电器柜等具有低频振动的一些特殊部位。

本发明所述的约束阻尼片对结构本身的质量和刚度有较小的改变，同时又有较高的安全性和可靠性。当约束阻尼结构在受到弯曲变形时，迫使相对柔软的阻尼层材料发生剪切变形。这种结构可以耗散更多的能量，具有较好的减震降噪效果。

本发明公开的一种车用石墨烯阻燃约束阻尼片的结构，主要包括三层，从内到外依次为：约束层，阻尼层，基板。其中，约束层厚度为0.2mm～0.5mm，阻尼层厚度为1～2mm，基板厚度为2～5mm。

本发明所述的约束层和基板主要起到提供强度的作用，因此一般多选择金属材料，如不锈钢、铝板等。