摘要：主要通过三部分实验结果分析，讨论不同配合剂对高分子阻尼材料性能的影响进行研究，第一，研究了添加不同型号不同份数的新型填料(空心微珠)对丁基胶阻尼材料性能的影响；第二。研究不同种类、不同用量的有机小分子促进剂、防老剂对部分高分子阻尼材料性能的影响；第三，研究利用有机小分子与氯化聚乙烯(CPE)形成杂化体系制得高性能的阻尼材料。结果表明：随着用量的增加(10份、20份、30份)，其回弹值变小，阻尼性相对较好。
关键词： 空心微珠回弹值阻尼性能有机小分予DZ CPE
前 言
阻尼材料是一种以聚合物为基质的功能材料，能够减少各种机械产生的振动及噪音，提高机械的精度及寿命，消除振动及噪音产生的环境污染。阻尼材料也广泛应用于许多领域，随着现代工业，交通运输和宇航事业的发展，力学阻尼材料必然日益重要。
1文献综述
随着现代科学技术的发展，噪声也越来越广泛的存在于人们的生活当中，同空气污染，水污染一起并称为三大公害。同时机械运转产生的振动不仅影响机械的加工精度和产品质量，而且加速机械结构的疲劳损坏，缩短机械的使用寿命。因此减振消音，对美化环境，减少污染显得越来越重要了，下文主要综述现今高分子阻尼材料的研究进展。
1．高分子阻尼材料的工作机理及测定方法
1．1高分子阻尼材料的阻尼原理
众所周知，高聚物的粘弹性是高分子材料形变的重要特征。因此，聚合物阻尼作用机理直接与高聚物的动态力学松弛性质相关。希望tan 6能满足以下两点要求：第一在制品使用的频率范围和温度区间tan 6值较大；第二tan 6峰较宽，以保证在较大范围内减震效果较好，降低其对温度和频率的敏感性。
1．2．影响高分子材料阻尼性能的因素
1．2．1 温度和频率的影响
在玻璃化温度以下，高聚物受外力作用形交很小，内耗很小，高聚物表现出橡胶的高弹性；在频率很高时，链段运动完全跟不上外力的变化，内耗也很小，高聚物显得刚性，表现出玻璃态的力学性质；只有中间区域，链段运动跟不上外力的变化，内耗在一定的频率范围内将出现一个极大值，在这个区域中材料的粘弹性表现得很明显。
1．2．2 配合剂的影响
填充剂是除橡胶外影响橡胶动态阻尼特性的重要因素之一。当分子运动时，链段同填料之间或填料与填料之间的摩擦，均会使体系的阻尼增大。这种增值与填料与橡胶的相互作用及界面区尺寸有关。而且粒予之间的摩擦也会因表面积的增大而增大，因而显示出tan 6较大，动、静态模量也较大。
1．2．3硫化体系的影响
硫化体系主要影响减震橡胶的生热性与疲劳性，已知在硫化胶网络中，当交联键中含硫原子数较少，且含少量游离硫时，硫化胶的动态模量大，阻尼系数小。一般选用通用的硫磺硫化体系，并适当提高交联程度对减震和耐动态疲劳有利，应同时兼顾生热问题，使体系具有足够的耐热性，交联度适当，有利于提高材料的阻尼性能。
1．2．4工艺因素的影响
1．2．4．1混炼的影响
对丁苯胶而言，为双应变振幅<O．1％时，胶料的动态剪切模量G 7，随混炼时间的增加而急剧降低，当双应变振幅>0．1％时，这种变化趋于缓慢。但仍表现出长时间的混炼，会降低胶料的动态弹性模量。
1．2．4．2硫化时间和温度的影响
硫化工艺过程中，影响最大的是硫化时间和温度，温度是促进交联反应的主要因素。温度升高反应速度加快，温度每平均增加1012，反应速度约增加2～3倍，这些因素也影响减震橡胶的质量。
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2.有机小分子对氯化聚乙烯(CPE)阻尼材料性能的影响
2．1 实验
第一步：研究不同份数的有机小分子Dz对CPE阻尼材料性能的影响并与有机小分子cz进行对比；第二步：在原来实验的基础上，进一步实验，改善胶料在高温下的变形，拓宽阻尼温域，在配方中添加不同份数的Ps及SBS，并讨论其对CPE阻尼材料性能的影响；第三步：在配方中添加不同种类的短纤维，讨论其对CPE阻尼材料性能的影响；第四步：在配方中添加不同份数白炭黑及硅烷偶联剂Si69，讨论其对CPE阻尼材料性能的影响。
2.1.1原材料
氯化聚乙烯(CPE)；聚苯乙烯Ps；SBSl401．1型；白炭黑；硅烷偶联荆si69，南京曙光化工厂生产；短纤维(尼龙短纤维，长度为1．5~2．5mm，单丝纤度为2．OD；聚酯短纤维，长度为2~3咖，单丝纤度为1．5D)，；促进剂DZ为市售工业品。
2．1．2基本配方
第一步实验基本配方；CPE10份，20份、30份、40份、50份共5个配方；对比。改变Dz的份数，分别为10份、20 ，CPE30份，加入30份cz与Dz进行第二步实验基本配方：CPE 30份，Dz 30份，分别加入PS 5份、10份、15份：SBS 10份、15份。 第三步实验基本配方：CPE 50份，Dz 50份，分别加入尼龙纤维5份、 10份、聚酯纤维5份、10份。CPE 50份，Dz 50份，PS 10份，分别加入 尼龙纤维5份、10份、聚酯纤维5份、10份。共8个配方。 第四步实验基本配方：CPE 50份，Dz 50份，分别加入白炭黑10份Si69 1．4份，白炭黑15份Si69 2．1份，白炭黑20份Si69 2．9份，白炭30份Si69 4．3份。
2．2胶料的回弹性能及阻尼性能
2．2．1可以看出，在CPE中加入Dz后，与上述其它阻尼材料相比，胶料的最小回弹值很小，分析原因认为，这主要是因为有机小分子与聚合物可以形成杂化体，适量的Dz和CPE a—H之间形成氨键，使得它们的杂化体介于相容和不相容之间，从而得到一种高性能的阻尼材料。
2．2．2结论
2．2．2．1 拉伸强度及硬度是随着DZ用量的增加而降低的，扯断伸长率是随着DZ用量的增加而增加的，DZ用量增加对胶料的拉伸性能不利。
2．2．2．2加入CZ的胶料与加入同份数DZ的胶料相比，两者拉伸强度相差不太，前者的拉伸强度稍高一些，300％定伸则远大于后者，其硬度也远大于后者。
2．3不问种类的短纤维对cPE阻尼材料性能影响的实验结果与讨论
2.3．1胶料的物理机械性能可以看出，加入短纤维后，胶料的硬度明显增加，随着短纤维用量的增加，硬度随之增加，加入尼龙短纤维的配方其硬度稍高于加入聚酯短纤维的。在原来的配方中加入短纤维后，胶料的拉伸性能明显的降低了。
2．3．2结论
2．3．2．1对于不加Ps的配方，增大尼龙短纤维的用量后，胶料的拉伸强度是降低的，而增大聚酯短纤维的用量后，其拉伸强度是增加的。扯断伸长率的变化与其相反，扯断伸长率的变化则与其相反。
2．3．2．2对于加入同份数尼龙短纤维的配方而言，不加Ps的配方拉伸强度总体小于加入Ps的，扯断仲长率则大予后者；对于加入同份数聚醅短纤维的配方，不加Ps的配方拉伸强度总体大于加入Ps的，而扯断伸长率则小于后者。
2．4白炭黑及硅烷偶联剂S i 69对CPE阻尼材料性能影响的实验结果与讨论
2.4.1可以看出，与原始配方相比，加入白炭黑的胶料的回弹值远小于未加的。这说明，添加白炭黑及Si69提高胶料的阻尼性能时，白炭黑的用量要适当，过多对提高胶料的阻尼性能贡献不大。
2．4．2结论
2．4．2.1胶料中添加白炭黑Si69后。随着白炭黑及Si69用量的增加，胶料的拉伸强度逐渐增加，硬度也是逐渐增加。
2．4．2.2胶料中添加白炭黑Si69后，胶料的回弹峰拓宽了，回弹性能有较大的降低，胶料的阻尼性能有较大的改善。回弹最小值向低温区移动。
参考文献：
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论文作者:李昊
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/9/18
标签：阻尼论文; 胶料论文; 短纤维论文; 材料论文; 性能论文; 配方论文; 用量论文; 《电力设备》2019年第7期论文;