Способность полимеров к так называемому механическому деформированию обусловлена тем, что в процессе деформирования полимеры, обладающие свойствами как жидкостей, так и твердых упругих тел, часть энергии накапливают, а часть рассеивают в виде тепла. Требования к вибропоглощающим материалам предусматривают эффективность их применения в широкой области температур (от -60 до 150 оС) и частот (5 - 10000 Гц). Эффективность вибропоглощающих материалов оценивают, в частности, по тангенсу угла механических потерь (tg ), максимум которого находится в интервале температур, соответствующих переходу полимера из стеклообразного в высокоэластическое состояние, т. е. при температуре механического стеклования. Величина tg определяется внутренним трением и микровязкостью полимера. Для вибропоглощающих материалов важной характеристикой является коэффициент механических потерь, который в зависимости от типа материала составляет 0,05 - 0,3. Целенаправленный выбор полимерной основы и других компонентов композиции позволяет создавать вибропоглощающие материалы, эффективные в широкой области температур и частот и обладающие специфическими свойствами: легкостью изготовления и нанесения на конструкции, способностью к самозатуханию и повышенной прочностью [ 1 - 9]. К таким материалам относятся слоистые мягкие и жесткие материалы, мастики, пленки, пенопласты и покрытия. Слоистые материалы марки "Полиакрил ВС" и их различные модификации (таблица) содержит полимерное связующее между слоями алюминиевой фольги. При этом в качестве связующего могут быть использованы поливинилацетат, полиалкил(мет)акрилаты, каучуки, полисилоксаны, полиуретаны, эпоксидные смолы, поливинилхлорид, олигоэфиракрилаты и др. [1, 6, 7, 9]. Высокое значение эффективного коэффициента механических потерь в звуковом диапазоне частот и пониженная горючесть таких материалов позволяет применять их в различных областях техники. Cвойства вибропоглощающих материалов | Показатель | Слоистые материалы | Мастичные материалы | Пенома-
териал
Атерм | Пресс-
материал
Атерм-М | Полиакрил
ВС | Полиакрил
ВСМ | Полиакрил
ТР | Адем | Адем-М | Адем-Т | Эффективный коэф-
фициент механических потерь в звуковом диапазоне частот
при 20 оС
при 140 оС |
0.2-0.3
- |
0.2-0.3
- |
0.18-0.20
- |
0.2-0.3
- |
0.17-0.20
- |
0.15-0.20
- |
-
0.10-0.13 |
-
0.10-0.12 | Разрушающее напряжение, МПа
при отрыве
при сжатии |
3.0-3.5
10.0 |
3.0-3.2
9.8 |
3.5-4.5
12.0 |
4.0
13.0 |
3.5
12.0 |
4.5
15.0 |
4.1
2.5 |
3.0
120.0 | | Плотность, кг/м3 | 1400 | 1400 | 1500 | 1200 | 1250 | 1270 | 450 | 1350 | | Кислородный индекс, % | 48.0 | 46.0 | 32.0 | 50.0 | 48.0 | 48.0 | 35.0 | 30.0 | | Водопоглощение, % | 3.0 | 2.5 | 0.15 | 4.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 0.1 |
Особый интерес представляют вибропоглощающие материалы мастичного типа [3, 4, 8]. Полимерной основой в них является поливинилацетатная модифицированная (Адем-М, Адем-Т) и немодифицированная (Адем) дисперсия (ТУ 5.392-13367 - 83). Остальные компоненты композиции (наполнители, пластификаторы, антипирены и др.) обеспечивают специфический комплекс свойств вибропоглощающих мастик (см. таблицу). К преимуществам водоразбавляемых мастик относятся возможность из нанесения на любую, в том числе криволинейную поверхность, хорошие тиксотропные свойства, низкая токсичность и горючесть наряду с высокой вибропоглощающей способностью. Вибропоглощающие материалы с повышенной температурой эксплуатации разработаны на основе эпоксидно-фенольных блок-сополимеров [5]. Такие материалы характеризуются высокой эффективностью поглощения вибрации в звуковом диапазоне частот при температуре 100оС (см. таблицу), пониженной горючестью и возможностью варьирования их механических свойств в широких пределах. Вибропоглощающие материалы различного типа, эффективные в широком интервале температур и частот, нашли применение в таких отраслях промышленности как судо- машино- и приборостроение. Литература 1.Александрова Т. А. и др. В сб.: Вибропоглощающие материалы и покрытия и их применение в промышленности. Л., ЛДНТП, 1976, с. 74.
2.Александрова Т. А. и др. Рукопись деп. в ОНИИТЭхим № 1943/78 деп.
3.Калмыков С. С. и др. Рукопись деп. в ОНИИТЭхим № 605 хп- Д80.
4.Дувакина Н. И. и др. Рукопись деп. в ОНИИТЭхим № 28 хп- Д81.
5.Букреева Н.В. и др. Рукопись деп. в ОНИИТЭхим № 1189 хп-Д82.
6.Абузярова Г. Н. и др. Рукопись деп в ОНИИТЭхим № 751 хп-Д83.
7.Абузярова Г. Н. и др. Рукопись деп в ОНИИТЭхим № 1100 хп-Д84.
8.Дувакина Н. И., Александрова Т. А. В сб.: Опыт применения виброзвукопоглощающих полимерных материалов. Л., ЛДНТП, 1986, с. 10.
9. Александрова Т. А. и др. В сб.: Пластмассы со специальными свойствами. Л., ЛДНТП, 1968, с. 10. А.Ф. Николаев, Н.И. Дувакина, Т.А. Александрова Пластические массы
|
