一種筒形約束阻尼材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及阻尼構(gòu)造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種筒形約束阻尼材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的發(fā)展，機(jī)械設(shè)備趨于高速、高效和自動化，隨之引起的振動、噪聲和疲勞斷裂問題也越來越突出。振動和噪聲限制機(jī)械設(shè)備性能的提高，嚴(yán)重破壞機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，并污染環(huán)境，危害人們的身心健康，因此減振降噪，改善人機(jī)工作環(huán)境是一個亟待解決的問題。
[0003]人們研宄并開發(fā)出了多種解決工程中振動和噪聲問題的方法和技術(shù)措施，其中阻尼技術(shù)是控制結(jié)構(gòu)共振和噪聲的最有效方法。阻尼的方法主要有3種:系統(tǒng)阻尼、結(jié)構(gòu)阻尼和材料阻尼。其中，材料阻尼是依靠材料本身所具有的高阻尼特性達(dá)到減振降噪的目的，研宄材料的阻尼行為，開發(fā)具有較高阻尼性能的結(jié)構(gòu)材料對于解決由振動造成的問題具有十分重要的意義。
[0004]約束阻尼結(jié)構(gòu)是目前新興的阻尼材料，其是將粘彈性阻尼材料粘合在本體金屬板和剛度較大的約束層之間，當(dāng)結(jié)構(gòu)彎曲變形時，本體金屬板與約束層產(chǎn)生相對滑移運(yùn)動，粘彈性阻尼材料產(chǎn)生剪切應(yīng)變使一部分機(jī)械能損耗的結(jié)構(gòu)。而筒形約束阻尼材料由于彎曲表面的約束，目前只能采用拼接的技術(shù)，將阻尼層和約束層逐步粘合在一起，由于采用小塊阻尼材料拼接，使得材料整體不具有完整性，并且彎曲表面使得粘合并不均勻，阻尼層和筒形外壁的粘合也很難牢固，從而大大影響了筒形約束阻尼材料的阻尼性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種筒形約束阻尼材料的制備方法，制備的筒形約束阻尼材料具有良好的阻尼性能。
[0006]本發(fā)明提供了一種筒形約束阻尼材料的制備方法，包括:
[0007]A)將樂泰膠水涂覆于筒形金屬板內(nèi)壁并干燥；
[0008]B)在干燥后的樂泰膠水表面鋪設(shè)橡膠生膠，所述橡膠為丁基橡膠或氯丁基橡膠；
[0009]C)將筒形約束層貼合于橡膠生膠表面；
[0010]D)將所述橡膠生膠進(jìn)行硫化和壓制處理，得到筒形約束阻尼材料。
[0011]優(yōu)選的，所述步驟D)具體為:
[0012]將承壓球置于筒形約束層內(nèi)部，向承壓球中充入高壓、高溫氣體，使橡膠生膠硫化成型，得到筒形約束阻尼材料。
[0013]優(yōu)選的，所述步驟D)具體為:
[0014]Dl)將承壓球置于筒形約束層內(nèi)部；
[0015]D2)將上壓盤和下壓盤分別固定于筒形約束層上下兩端，所述上壓盤或所述下壓盤上開設(shè)有通孔，承壓球的進(jìn)氣口與所述通孔相通；
[0016]D3)向承壓球中充入高壓、高溫氣體，使橡膠生膠硫化成型，得到筒形約束阻尼材料。
[0017]優(yōu)選的，所述D2)具體為:所述上壓盤和下壓盤通過固定桿分別固定于筒形約束層上下兩端。
[0018]優(yōu)選的，向承壓球中充入高壓、高溫氣體后，所述承壓球的壓強(qiáng)為IMPa?2MPa，溫度為 140 °C ?180 °C。
[0019]優(yōu)選的，向所述承壓球中充入高壓、高溫氣體后，保持0.5h?lh。
[0020]優(yōu)選的，所述橡膠生膠按照以下方法制備:將丁基橡膠或氯丁基橡膠密煉，并與炭黑、防老化劑、小分子促進(jìn)劑、硫化劑混煉，得到所述橡膠生膠。
[0021]本發(fā)明還提供了一種筒形約束阻尼材料的制備裝置，包括:
[0022]設(shè)置有進(jìn)氣口的承壓球；
[0023]用于對所述承壓球進(jìn)行定位的上壓盤和下壓盤；所述上壓盤或所述下壓盤上開設(shè)有通孔，所述承壓球的進(jìn)氣口與所述通孔相通；
[0024]設(shè)置在上壓盤和下壓盤之間、用于固定上壓盤和下壓盤的固定桿。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種筒形約束阻尼材料的制備方法，包括:將樂泰膠水涂覆于筒形金屬板內(nèi)壁并干燥；然后在干燥后的樂泰膠水表面鋪設(shè)橡膠生膠，所述橡膠為丁基橡膠或氯丁基橡膠；再將筒形約束層貼合于橡膠生膠表面；最后將所述橡膠生膠進(jìn)行硫化和壓制處理，得到筒形約束阻尼材料。本發(fā)明直接將橡膠生膠鋪設(shè)于阻尼材料筒形外壁內(nèi)側(cè)，對其進(jìn)行硫化和壓制處理，使生膠在阻尼材料內(nèi)壁完成硫化過程，成為阻尼層，避免了采用硫化后的阻尼層材料進(jìn)行拼接和粘貼，解決了在筒形彎曲表面一次性鋪設(shè)阻尼層以及約束層的問題，所制備的材料具有高度的完整性和牢固性，阻尼因子達(dá)到0.7以上。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明制備的筒形約束阻尼材料結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1所述筒形約束阻尼材料的制備過程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]本發(fā)明提供了一種筒形約束阻尼材料的制備方法，包括:
[0029]A)將樂泰膠水涂覆于筒形金屬板內(nèi)壁并干燥；
[0030]B)在干燥后的樂泰膠水表面鋪設(shè)橡膠生膠，所述橡膠為丁基橡膠或氯丁基橡膠；
[0031]C)將筒形約束層貼合于橡膠生膠表面；
[0032]D)將所述橡膠生膠進(jìn)行硫化和壓制處理，得到筒形約束阻尼材料。
[0033]本發(fā)明直接將橡膠生膠鋪設(shè)于阻尼材料筒形外壁內(nèi)側(cè)，對其進(jìn)行硫化和壓制處理，使生膠在阻尼材料內(nèi)壁完成硫化過程，成為阻尼層，避免了采用硫化后的阻尼層材料進(jìn)行拼接和粘貼，解決了在筒形彎曲表面一次性鋪設(shè)阻尼層以及約束層的問題，并且各層之間粘貼更為緊密，不易剝離，所制備的材料具有高度的完整性和牢固性，阻尼因子達(dá)到0.7以上。
[0034]本發(fā)明首先將樂泰膠水涂覆于筒形金屬板內(nèi)壁并干燥。要求涂覆盡量均勻，厚度適中。所述干燥的條件優(yōu)選為常溫避風(fēng)干燥。本發(fā)明中，優(yōu)選采用樂泰220和/或樂泰205膠水。本發(fā)明對所述筒形金屬板的材質(zhì)并無要求，可以為本領(lǐng)域阻尼材料常規(guī)的外壁金屬板材料。所述金屬板的厚度也無要求，可以根據(jù)需求自行選擇，本發(fā)明優(yōu)選為0.5mm?0.9mm,更優(yōu)選為 0.6mm ?0.8mm。
[0035]膠水干燥后，在其表面鋪設(shè)橡膠生膠，要求生膠鋪設(shè)均勻，表面平整，無接縫。本發(fā)明優(yōu)選的，所述橡膠為丁基橡膠或氯丁基橡膠。所述橡膠生膠鋪設(shè)的厚度優(yōu)選為Imm?5_，更優(yōu)選為2mm?4_。本發(fā)明對所述橡膠生膠的來源并無限定，可以為直接購買，也可以自制，優(yōu)選按照以下方法制備:將丁基橡膠或氯丁基橡膠密煉，并與炭黑、防老化劑、小分子促進(jìn)劑、硫化劑混煉，得到所述橡膠生膠。
[0036]具體的，將丁基橡膠或氯丁基橡膠加入密煉機(jī)密煉5min?1min ;再依次加入炭黑、防老化劑、小分子促進(jìn)劑、硫化劑，繼續(xù)混煉20min?40min，密煉機(jī)設(shè)定溫度為50°C?80°C，膠料溫度不超過85°C ;混煉結(jié)束后，利用雙棍擠出機(jī)將混煉完畢的生膠擠出成型，厚度按照阻尼層鋪設(shè)要求控制，要求表面平整，便于鋪設(shè)。本發(fā)明對所述防老化劑的種類并無特殊要求，可以為橡膠混煉的常規(guī)防老化劑，本發(fā)明優(yōu)選為防老劑DNPD ;本發(fā)明對所述小分子促進(jìn)劑的種類并無特殊要求，可以為橡膠混煉的常規(guī)小分子促進(jìn)劑，本發(fā)明優(yōu)選為促進(jìn)劑MBT-80 ;本發(fā)明對所述硫化劑的種類并無特殊要求，可以為橡膠混煉的常規(guī)硫化劑，本發(fā)明優(yōu)選為MgO。本發(fā)明對于所述炭黑、防老化劑、小分子促進(jìn)劑、硫化劑的用量并無特殊限定，可以根據(jù)需要自行添加。
[0037]鋪設(shè)生膠后，將筒形約束層貼合于橡膠生膠表面。本發(fā)明中，所述約束層優(yōu)選為碳纖維或稀土鎂銷合金；所述約束層的厚度優(yōu)選為0.5mm?2mm，更優(yōu)選為0.6mm?1.8mm。所述約束層根據(jù)需要，預(yù)先制備成大小合適的筒形，能夠很好的貼合于橡膠生膠表面。
[0038]然后對所述橡膠生膠進(jìn)行硫化和壓制，使得所述橡膠生膠在阻尼材料內(nèi)壁完成硫化成型過程，成為阻尼層。本發(fā)明對所述硫化和壓制的具體方法并無限制，使所述橡膠生膠以及約束層處于高溫、高壓的環(huán)境即可。
[0039]本發(fā)明優(yōu)選采用以下方法:將承壓球置于筒形約束層內(nèi)部，向承壓球中充入高壓、高溫氣體，使橡膠生膠硫化成型，得到筒形約束阻尼材料。
[0040]具體的，首先將承壓球置于筒形約束層內(nèi)部；然后將上壓盤和下壓盤分別固定于筒形約束層上下兩端，所述上壓盤或所述下壓盤上開設(shè)有通孔，承壓球的進(jìn)氣口與所述通孔相通；再向承壓球中充入高壓、高溫氣體，使橡膠生