橡胶阻尼减震降噪材料的研究进展.pdf

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1、012中国橡胶年会橡胶阻尼减震降噪材料的研究进展郭建华华南理工大学高分子系随着我国汽车工业的快速发展，以及人们对汽车舒适性和车内低噪声要求的日益提高，现代车辆大量使用各种减震橡胶元件以实现减震、支承、牵引和降噪功能。橡胶减震元件的特点是橡胶弹性模量远低于金属材料，可产生较大的弹性变形。橡胶的硬度、强度、刚度和阻尼因子可通过橡胶配方进行调节，能有效地降低振动和噪声。减震橡胶材料主要包括天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁基橡胶、卤化丁基橡胶．(氢化)丁腈橡胶、硅橡胶、乙丙橡胶、乙烯．醋酸乙烯酯橡胶及其上述橡胶的共混物。如何有效地提高橡胶阻尼减震材料的阻尼

2、性能，拓宽阻尼温域，满足材料的阻尼性能和其他物理性能之间的综合平衡，实现阻尼材料的功能化和工程化是橡胶阻尼减震材料的技术关键和难点。本文综述了几种橡胶阻尼减震材料及其共混物的研究进展。1．天然橡胶及其共混物高福年在汽车发动机前后支撑抗震制品以及橡胶／金属的减震套管胶料配方设计时，生胶采用天然橡胶(NR)与顺丁橡胶(BR)并用，硫化体系采用中硫高促的半有效体系，补强剂采用炉法炭黑与白炭黑并用，在硅烷偶联剂方面，发动机前后支撑减震制品胶料选用7KH一550，用量一般是白炭黑的2％．3％，橡胶与金属减震套管胶料采用Si．69，其用量是白炭黑用量的4％一5

3、％。宋传江等研究了原位接枝改性白炭黑补强天然橡胶的力学性能及动态性能，发现白炭黑填充的天然橡胶经原位接枝改性后，拉伸强度和定伸应力均提高，阻尼因子tan6减小，当改性剂用量为9份时，胶料综合性能最好。ShajiJosephad等研究了油棕微纤增强天然橡胶复合材料的动态力学性能。发现将长纤维加入NR中，储能模量增大而阻尼因子tan61"司高温方向移动。微纤维增强复合材料的储能模量和玻璃化转变温度(Tg)高于长纤维增强复合材料。Thaijaroen研究了三种增粘剂如石油树脂、酚醛树脂和松香对炭黑填充天然橡胶的力学性能和动态性能的影响。研究发现，三种增粘

4、剂能提高天然橡胶在低应变区的储能模量，而且能显著提高胶料的阻尼因子tan6。采用纳米Fe。O。填充天然橡胶可制备磁性橡胶。未经磁性区域处理的磁性橡胶的阻尼因子为O．07，磁性橡胶经过外部均匀磁性区域(1．5T)处理后，阻尼因子可提高到O．15。Sarawut等采用球磨分散制备均匀的白炭黑悬浮物，并将其加入到天然橡胶胶乳中制成白炭黑／天然橡胶母料。随着白炭黑用量的增大，未加偶联剂Si-69的复合材料的阻尼因子不断减小，当加入30份白炭黑时，加入Si．69的复合材料的阻尼因子比未加偶联剂时更小。随着白炭黑用量的增大，60℃时的白炭黑，NR复合材料的阻尼

5、因子tan6略微增大。2．丁苯橡胶及其共混物王沛等采用自制的乙氧基乙基吗啉(EOEM)作为结构调节剂，正丁基锂作为引发剂，制备了高乙烯基含量的溶聚丁苯橡胶{SSBR)。当改变调节剂的用量以及反应温度，SSBR分子链段中的乙烯基含量可达73％，苯乙烯嵌段的含量．为30％-50％，tan6高达0．9，样品具有良好的力学性能和阻尼性能。杨泽荣等在羧基丁苯橡胶(CSBR)Rb添加受阻酚，制备了一系列羧基丁苯，受阻酚阻尼材料。受阻酚与CSBR二280l应对挑战加强合作技术创新绿色发展012中国橡胶年会者之间会形成分子间氢键，受阻酚与橡胶基体的相容性较好，材料

6、具有良好的阻尼性能，可用作室温阻尼材料。Patd黼7T苯橡胶(SBR)，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)互穿网络聚合物，互穿网络聚合物的拉伸强度随着丙烯酸酯用量的增大而提高，由于互穿网络聚合物内部出现微观相分离，使其阻尼温域1：IS全SBR硫化胶明显拓宽。SrinivasanPraveen[】等研究了纳米粘土对芳纶短纤维填充丁苯橡胶复合材料的阻尼性能。发现纳米粘土能提高复合材料的阻尼性能，但动态储能模量不受纳米粘土添加量的影响。3．丁基橡胶及其共混物丁基橡胶的分子链上含有大量的侧甲基，形成蠕虫状结构，因而损耗因子较高，其玻璃化转变温度附近存在着次级转变

7、，因而其阻尼峰既高且宽，因而丁基橡胶适合作减震制品，在汽车制造、航空航天等领域应用广泛。汤振杰等以1mm厚丁基橡胶(1lR)薄片为基体，研究了炭黑、中空玻璃微珠、铝粉含量对llR吸声性能的影响。发现1mm厚¨R薄片的吸收峰频率为4000Hz，吸声效果以中空玻璃微珠最好，炭黑次之：当玻璃微珠／IIR=0．5时，材料第二吸收峰频率为2500Hz，其最高吸声系数达0．15。梅启林等采用混炼．模压．极化工艺制备了压电陶瓷／炭黑／丁基橡胶聚合物基压电阻尼复合材料，发现当压电陶瓷体积分数为50％、炭黑质量分数为5％时复合材料的阻尼因子tan6峰值达到最高，有效

8、阻尼温域最宽；复合材料的阻尼性能随着外力的增加而增强；当外力作用频率f接近或等于橡胶分子运动单元松弛时间的倒数1／T时，复