[发明专利]一种阻尼改性树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种阻尼改性树脂及其制备方法。具体地，涉及一种可以直接用来制作振动构件，兼具阻尼性能和力学性能的阻尼改性树脂及其制备方法。

背景技术

随着科学技术的飞速发展，机械设备趋于高速和自动化，随之引起的振动和噪声问题也越来越突出。一般说来，振动对系统本身及环境都是有害的，它直接影响到机器或结构的工作性能、精度、效率、寿命、安全性和稳定性，有时甚至会造成系统失效。特别是在航天领域，运载火箭在发射与运行的过程中，将产生强烈的振动，这些振动将通过支撑筒传递给卫星部件，对卫星的性能产生不良影响，其中支撑筒是连接运载火箭与卫星的承力结构，许多研究人员希望通过提高支撑筒的阻尼性能，降低卫星的振动响应。

阻尼技术是解决振动、噪声问题的最重要手段。通常把系统损耗振动能或声能的能力称为阻尼，阻尼越大，输入系统的能量便能在较短的时间内损耗完毕，因而系统从受激振动到重新静止所经历的时间就越短，所以阻尼也可以理解为系统受激后迅速恢复到受激前状态的一种能力。提高阻尼的方法主要有三种，即采用系统阻尼、结构阻尼和材料阻尼。系统阻尼是指在系统中设置专用阻尼减振器，如减振弹簧、冲击阻尼器等；结构阻尼是在系统的某一振动结构上附加材料或形成附加结构，增加系统自身的阻尼能力，这类方法包括结合面阻尼、库仑摩擦阻尼和复合结构阻尼等；材料阻尼是依靠材料本身所具有的高阻尼特性达到减振降噪的目的。

阻尼材料在航空航天、工程机械、工民建筑、运输交通等领域得到十分广泛的应用。在航空航天领域中，阻尼材料用于制造火箭、导弹、喷气机的控制盘、陀螺仪的外壳和设备支架等，减轻了有害振动对电子系统的干扰，提高了系统的可靠性和仪表信息的准确性；在舰船领域中，阻尼材料用于制造推进器、传动部件和舱室隔板，有效地降低了来自于机械零件啮合过程中表面碰撞产生的振动和噪声，从而使舰船有效避开雷达和声纳的远程探测，从根本上提高舰船的隐身化水平。另外，高速铁路、城市轻轨、建筑物、桥梁和水坝等场合也使用了阻尼材料和阻尼器件进行减振降噪。

检索现有技术，一项申请号为200910049413.8，名称为“一种阻尼型环氧树脂材料及其制备方法”的专利文献，公开了一种在环氧树脂中添加受阻酚类或受阻胺类有机小分子化合物制备的阻尼型环氧树脂材料，该发明获得的树脂虽然阻尼性能很好，但其力学性能太差，无法满足材料的承力要求，因此无法用于结构件的制备。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于克服阻尼材料阻尼性能和力学性能无法兼具的缺点，提供一种阻尼改性树脂基复合材料。本发明利用环氧丁腈预聚物改性环氧树脂，用这种改性树脂制备的复合材料阻尼性能较好，同时具有较好的力学性能，可以直接用来制作振动构件，树脂基复合材料良好的阻尼性能不仅来自粘弹性树脂基体和纤维材料的自身阻尼性能，而且界面和微观缺陷的存在也大大提高了复合材料的阻尼性能。此外，该阻尼改性树脂基复合材料具有轻质高强、耐腐蚀性强、施工简便和结构可设计性强等优点，这为树脂基复合材料的应用及其结构阻尼性能的优化设计提供了广阔的空间。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种阻尼改性树脂，包括以下组分和重量份数：

优选地，所述阻尼改性树脂，包括以下组分和重量份数：

阻尼改性剂在该比例下，室温段的树脂阻尼损耗因子提高最大。

优选地，所述阻尼改性剂为环氧丁腈预聚物861340。环氧丁腈预聚物与环氧树脂有较好的混溶性，不仅起到增韧的作用，同时也加速了体系的固化。所述环氧丁腈预聚物861340由深圳市佳迪达化工有限公司生产。

优选地，所述环氧树脂为AG80，固化剂为DDS，促进剂为BF₃·MEA。

本发明还提供了一种阻尼改性树脂的制备方法，包括以下步骤：

a、按照权利要求1所述的组分及重量分数备料；

b、将混有环氧树脂与阻尼改性剂的烧杯放入水浴中，水浴温度为100℃，进行搅拌；

c、环氧树脂与阻尼改性剂搅拌均匀后，加入固化剂搅拌均匀，再加入促进剂BF₃·MEA搅拌均匀即得阻尼改性树脂共混物。

优选地，步骤b中所述搅拌速率为800～1200rpm，搅拌时间为10min。使得树脂黏度大大降低，获得了搅拌均匀的环氧树脂与阻尼改性剂混合物。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：