Вибропоглощающий слоистый материал

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социапистичесиик

Республик

< >903217 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24. 06. 80 (21) 2943694/23-05 с присоединением заявки № (23) Приоритет (5l)M. Кл.

В 32 В 15/08

С 08 F 220/18

G 10 К 11/00

9иударатеееац6 квинтет

СССР ке делам язебретекн11 и открытей

Опубликовано 07. 02 ° 82 Бюллетень № 5 е (53) УДК 678.027..94.744.8 (088.8) Дата опубликования описания 09.02.82

И.С. Лишанский, В.И. Померанцев, И.В. Баланйна-

А.Г. Позамонтир и M.Ï. Мясникова

1 (72) Авторы изобретения

" м

1 (71) Заявитель (54} ВИБРОПОГЛОЩАШЩИЙ СЛОИСУЦЙ МАУЕРИАЛ

Изобретение относится к области вибропоглощающих материалов с высокой демпфирующей способностью.

Материал предназначен для использования в таких отраслях техники, как авиа- и судостроение, транспортное машиностроение, приборостроение, строительство и др.

Известен вибропоглощающий слоистый материал, состоящий из наружных листов конструкционного материала и за- 1О ключенной между ними вязкоупругой полимерной прослойки fl).

Вибропоглощающий слоистый материал состоит из наружных металлических листов и промежуточного полимерного слоя из сополимера, представляющего собой продукт прививки 50 масс.% смеси метилметакрилата с 10 масс.7. акриловой кислоты на 50 масс.7. четырехкомпонентного сополимера винилацетата (35 масс %1 2О

J н-б утилакрилата (3 5 мас с. %) диб утилмалеината (20 масс.%) и кротоновой кислоты 10 масс.%).

Наиболее .близким к изобретению по составу полимерной прослойки является вибропоглощающий слоистый материал, состоящий из наружных металли" ческих листов с промежуточным поли1 мерным слоем из сополимера 60-: .90 масс.% бутилакрилата, 5-35 масс.% акрилонитрила и 27 масс.7 метакриловой кислоты 1 2).

Недостатком таких материалов является ограничение интервала эффективного демпфирования температурой

90 С, что исключает воэможность использования этого материала при более высоких температурах. В ряде отраслей современной техники необходимо применять вибропоглощающие мао териалы при 100 С и вышее.

Целью изобретения является повышение температуры эффективного демпфирования.

Эта цель достигается тем, что в вибропоглощающем слоистом материале, состоящем из наружных металли90321

7 4 пературе значений 0,55-0,60 (см. табл. 1). Ширина температурного интервала эффективного вибропоглощения (АТзфФ) составляет 42-46 С. о

Иатериал обладает высокой эффективностью в заданном температурном интервале и длительно сохраняет свои свойства в условиях эксплуатации, Приведенные ниже данные (табл. 1, 2 и фиг. 1) иллюстрируют виброакустические свойства предлагаемого материала и их стабильность при длительной эксплуатации °

Таблица I

Состав и свойства вибропоглощающих слоистых материалов

Виброакустические свойства (частота 1000 Гц) Состав промежуточного полимерного слоя, масс.7.

Пример

Tg)r О, l (С) БМА МАН МАК

l 0C-, I 42

35

35

80

46

10

44

75

90

40

40

137 0,46 хрупкий

122:162

35

40

142 0,40 хрупкий

66-: I 10

95 3

90 0,60 ческих листов и промежуточного слоя из трехкомпонентного сополимера, промежуточный слой выполнен из трехкомпонентного сополимера следующего состава, масс.7:

Бутилметакрилат (БМА) 55-90

Метакрилонитрил (МАН) 5-35

Метакриловая кис,по та (МАК) 2-1 О

Предложенный вибропоглощающий слоистый материал на основе сополимера позволяет осуществить эффективное демпфирование в диапазоне температур

90т160 С.

Коэффициент потерь таких материалов достигает при оптимальной тем115-;158

90, 136

84-.130

110-,. 152

96-:.140

85-,127

74-:120

117-.157 о а Т® ф т щ„„ (оС) (C) Vn(3%

120 0,55

135 0,55

113 0,58.

I 03 О, 60

130 0,52

116 0,52

105 0,57

96 0,60

90321 7

Таблица 2

Влияние термического старения на вибропоглощающие свойства слоистых материалов

Показатели виброакустической эффективности материала

Виброакус тические свойства материала (частота 1000 Гц) Состав полимерной прослойки, масс.%

После старения (ч) при 120 С при 130 С

Исходные

0,55 0,55

120 120

0,55

120

42

0 50

"l rnOX

Ч пах

0,52

0,52

132

130

130

42

В таблицах и на чертеже приняты следующие обозначения: коэффициент механических потерь (<) — отношение энергии рассеянной к полной, подведенной к материалу в услояиях циклического нагружения; температурный интервал эффективного демпфирования (07 @ ) - интервал температур, в котором коэффициент механических потерь материала составляет не менее 0,1, виброакутнческая эффективность— способность материала снижать уровень вибраций конструкций, определяемая сочетанием двух факторов: величиной коэффициента механических потерь материала и температурным интервалом, в котором укаэанный коэффициент не ниже 0,1.

При сравнении свойств полученных вибропоглощающих слоистых материалов согласно изобретению (примеры 1-8) с контрольными образцами (примеры

9-11) видно, что при отступлении от заявляемых соотношений компонентов сополимеров утрачиваются техни-, ческие ценные свойства данного матеПример 1

БМА-60

МАН-35

МАК-5

Пример 5

БМА=65

MAH-25

МАК-10

500 1000 500 1000 риала. Так, при увеличении содержания МАН и МАК в сополимере (примеры

9 и 10), последний становится хрупким что делает его непригодным для изготовления слоистых вибропоглощающйх материалов.

При увеличении содержания БМА в сополимере до 95Х температура эффективного вибропоглощения материала не превышает 110 С.

Таким образом, только в пределах указанных соотношений компонентов реализуются технические ценные свойства сополимеров и слоистых вибропоглощ тощих материалов на их основе.

Виброноглощающий материал изготов- ляют путем укладки и прессования

50 трехслойного пакета из двух наружных металлических листов и промежуточного слоя, полученного иэ сополимера.

В качестве металлических слоев используют листы из алюминиевого сплава типа АМг толшиной4,5 мм.

Трехкомпонентный сополимер получают методом эмульсионнри сополимеризации при единовременной загруз" ке бутилметакрилата, метакрилонитри903217

t0 ла и метакриловой кислоты. В качестве инициатора используют персульфат калия. Из латекса сополимер высаждают вымораживанием или добавлением раствора сульфата алюминия, а затем высу- 5 шивают в, виде крошки, Полученный сополимер имеет следующий состав, масс.7:

Бутилметакрилат б0

Метакрилонитрил 35

Метакриловая кислота 5

Пленку толщиной 0,8 мм получают прессованием в рамках на гидравличесо ком прессе при 1б0 С и удельном давлении 20 кГс/см .

Вибропоглощакнций слоистый материал изготовляют прессованием на этажном гидравлическом прессе при 140 С в течение 10 мин при удельном давлении

20 кГс/см Толщина полимерного слоя в материале составляете,7 мм.

Виброакустические характеристики слоистого материала определяют методом вынужденных колебаний. 2$

Температурная зависимость коэффициента потерь материала (g) при час.тоте 1000 Гц представлена на чертеже где 1 — материал по примеру 1, 2 материал по примеру 5. ЗО

Как видно из приведенных данных, материал, полученный согласно примеру !, обладает эффективным демпфированием в температурном интервале о !

00-!4? С. Максимальное значение коэффициента механических потерь заявляемого материала достигает высоких значений!"! 7/0,55

1п С!К

Формула изобретения

Вибропоглощающий слоистый материал, состоящий из наружных металлических листов и промежуточного слоя иэ трехкомпонентного сополимера, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения температуры эффективного демпфирования, промежуточный слой выполнен из трехкомпонентного сополимера следующего состава, масс.7:

Бутилметакрилат 55-90

Метакрилонитрил 5-35

Метакриловая кислота 2-10

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США - 3547759, кл. В 32 В 15/08, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке И- 2б44760/23 — 05,В 32 В 15/08

1978 (прототип).

Состан,г.—.=: --. — Л. ". «на

Редактор Л. Утехина Texpc. — - -: — "-" "-- Е орректор JO, Макаренко

Заказ 125бО/27 ) ира;.г и I :. Падли . ное

ВЕЕИИПИ Государственного -сомгтета!.. ГС по делам изобретен -:! «от!«!!!-.!т ««!

Е Е 3035, Москва, Б-35 „Рау!«!с!«ая «аб,, д. - :,/5

Филиал ППП "Патeíò „г. Ужго-од, Ул,. Гроектнлл,