一種阻尼改性樹脂及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及的是一種阻尼改性樹脂及其制備方法。具體地，涉及一種可以直接用 來制作振動構件，兼具阻尼性能和力學性能的阻尼改性樹脂及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 隨著科學技術的飛速發展，機械設備趨于高速和自動化，隨之引起的振動和噪聲 問題也越來越突出。一般說來，振動對系統本身及環境都是有害的，它直接影響到機器或結 構的工作性能、精度、效率、壽命、安全性和穩定性，有時甚至會造成系統失效。特別是在航 天領域，運載火箭在發射與運行的過程中，將產生強烈的振動，這些振動將通過支撐筒傳遞 給衛星部件，對衛星的性能產生不良影響，其中支撐筒是連接運載火箭與衛星的承力結構， 許多研究人員希望通過提高支撐筒的阻尼性能，降低衛星的振動響應。
[0003] 阻尼技術是解決振動、噪聲問題的最重要手段。通常把系統損耗振動能或聲能的 能力稱為阻尼，阻尼越大，輸入系統的能量便能在較短的時間內損耗完畢，因而系統從受激 振動到重新靜止所經歷的時間就越短，所以阻尼也可以理解為系統受激后迅速恢復到受激 前狀態的一種能力。提高阻尼的方法主要有三種，即采用系統阻尼、結構阻尼和材料阻尼。 系統阻尼是指在系統中設置專用阻尼減振器，如減振彈簧、沖擊阻尼器等；結構阻尼是在系 統的某一振動結構上附加材料或形成附加結構，增加系統自身的阻尼能力，這類方法包括 結合面阻尼、庫侖摩擦阻尼和復合結構阻尼等；材料阻尼是依靠材料本身所具有的高阻尼 特性達到減振降噪的目的。
[0004] 阻尼材料在航空航天、工程機械、工民建筑、運輸交通等領域得到十分廣泛的應 用。在航空航天領域中，阻尼材料用于制造火箭、導彈、噴氣機的控制盤、陀螺儀的外殼和 設備支架等，減輕了有害振動對電子系統的干擾，提高了系統的可靠性和儀表信息的準確 性；在艦船領域中，阻尼材料用于制造推進器、傳動部件和艙室隔板，有效地降低了來自于 機械零件嚙合過程中表面碰撞產生的振動和噪聲，從而使艦船有效避開雷達和聲納的遠程 探測，從根本上提高艦船的隱身化水平。另外，高速鐵路、城市輕軌、建筑物、橋梁和水壩等 場合也使用了阻尼材料和阻尼器件進行減振降噪。
[0005] 檢索現有技術，一項申請號為200910049413. 8,名稱為"一種阻尼型環氧樹脂材料 及其制備方法"的專利文獻，公開了一種在環氧樹脂中添加受阻酚類或受阻胺類有機小分 子化合物制備的阻尼型環氧樹脂材料，該發明獲得的樹脂雖然阻尼性能很好，但其力學性 能太差，無法滿足材料的承力要求，因此無法用于結構件的制備。
【發明內容】
[0006] 針對現有技術的缺陷，本發明的目的在于克服阻尼材料阻尼性能和力學性能無法 兼具的缺點，提供一種阻尼改性樹脂基復合材料。本發明利用環氧丁腈預聚物改性環氧樹 月旨，用這種改性樹脂制備的復合材料阻尼性能較好，同時具有較好的力學性能，可以直接用 來制作振動構件，樹脂基復合材料良好的阻尼性能不僅來自粘彈性樹脂基體和纖維材料的 自身阻尼性能，而且界面和微觀缺陷的存在也大大提高了復合材料的阻尼性能。此外，該阻 尼改性樹脂基復合材料具有輕質高強、耐腐蝕性強、施工簡便和結構可設計性強等優點，這 為樹脂基復合材料的應用及其結構阻尼性能的優化設計提供了廣闊的空間。
[0007] 本發明是通過以下技術方案實現的：
[0008] 本發明提供了一種阻尼改性樹脂，包括以下組分和重量份數：
[0009] 環氧樹脂 40~70份， 阻尼改性劑 20~30份， 固化劑 15~20份， 促進劑 0.2~1份。
[0010] 優選地，所述阻尼改性樹脂，包括以下組分和重量份數：
[0011] 環氧樹脂 58~59份， 阻尼改性劑 23份， 固化剤 16~18份， 促進劑 （).5~0. 6份。
[0012] 阻尼改性劑在該比例下，室溫段的樹脂阻尼損耗因子提高最大。
[0013] 優選地，所述阻尼改性劑為環氧丁腈預聚物861340。環氧丁腈預聚物與環氧樹脂 有較好的混溶性，不僅起到增韌的作用，同時也加速了體系的固化。所述環氧丁腈預聚物 861340由深圳市佳迪達化工有限公司生產。
[0014] 優選地，所述環氧樹脂為AG80,固化劑為DDS，促進劑為BF3 ?MEA。
[0015] 本發明還提供了一種阻尼改性樹脂的制備方法，包括以下步驟：
[0016] a、按照權利要求1所述的組分及重量分數備料；
[0017] b、將混有環氧樹脂與阻尼改性劑的燒杯放入水浴中，水浴溫度為100°C，進行攪 拌；
[0018] c、環氧樹脂與阻尼改性劑攪拌均勻后，加入固化劑攪拌均勻，再加入促進劑 BF3 ?MEA攪拌均勻即得阻尼改性樹脂共混物。
[0019] 優選地，步驟b中所述攪拌速率為800~1200rpm，攪拌時間為lOmin。使得樹脂 黏度大大降低，獲得了攪拌均勻的環氧樹脂與阻尼改性劑混合物。
[0020] 與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：
[0021] 1、用本發明的阻尼改性樹脂制備的復合材料阻尼性能較好，同時具有較好的力學 性能，可以直接用來制作振動構件，樹脂基復合材料良好的阻尼性能不僅來自粘彈性樹脂 基體和纖維材料的自身阻尼性能，而且界面和微觀缺陷的存在也大大提高了復合材料的阻 尼性能。
[0022] 2、該阻尼改性樹脂基復合材料具有輕質高強、耐腐蝕性強、施工簡便和結構可設 計性強等優點，這為樹脂基復合材料的應用及其結構阻尼性能的優化設計提供了廣闊的空 間。
【具體實施方式】
[0023] 下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術 人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術 人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發明 的保護范圍。
[0024] 實施例1
[0025] 本實施例涉及一種阻尼改性樹脂及其制備，步驟如下：
[0026] a、按照以下組分及重量份含量準備原料：
[0027] 環氧樹脂AG80 58份， 環氧丁腈預聚物861340 23份， 固化劑DDS 16份， 促進劑BFr/MEA 0.5份。
[0028] b、按所述配方比例將環氧樹脂與環氧丁腈預聚物放進燒杯，并放入水浴中，溫度 設定為l〇〇°C，同時進行攪拌；攪拌速率為800~1200rpm，攪拌時間為lOmin。
[0029] c、環氧樹脂與阻尼改性劑攪拌均勻后，加入固化劑攪拌均勻；再加入促進劑進行 攪拌，攪拌均勻后即完成阻尼改性樹脂共混物。
[0030] 實施例2
[0031] 本實施例涉及一種阻尼改性樹脂及其制備，步驟如下：
[0032] a、按照以下組分及重量份含量準備原料：
[0033] 環氧樹脂AG8G 59份， 環氧丁腈預聚物861340 23份， 固化劑DDS 18份， 促進劑BF*MEA 0.5份。
[0034] b、按所述配方比例將環氧樹脂與環氧丁腈預聚物放進燒杯，并放入水浴中，溫度 設定為100°c，同時進行攪拌；攪拌速率為800~1200rpm，攪拌時間為lOmin。
[0035] c、環氧樹脂與阻尼改性劑攪拌均勻后，加入固化劑攪拌均勻；再加入促進劑進行 攪拌，攪拌均勻后即完成阻尼改性樹脂共混物。
[0036] 對實施例1和2獲得的阻尼改性樹脂制備的復合材料進行性能測試，其結果如表 1-5所示。
[0037] 表1.復合材料在30°C時阻尼損耗因子
[0038]
[0048] 對比例
[0049] 本對比例涉及一種阻尼改性樹脂及其制備，步驟如下：
[0050] a、按照以下組分及重量份含量準備原料：
[0051] 環氧樹脂AGSO 100份， 環氧丁腈預聚物861340 56份， 固化劑DDS 30份， 促進劑BP^MEA 1扮:。
[0052] b、按所述配方比例將環氧樹脂與環氧丁腈預聚物放進燒杯，并放入水浴中，溫度 設定為l〇〇°C，同時進行攪拌；攪拌速率為800~1200rpm，攪拌時間為lOmin。
[0053] c、環氧樹脂與阻尼改性劑攪拌均勻后，加入固化劑攪拌均勻；再加入促進劑進行 攪拌，攪拌均勻后即完成阻尼改性樹脂共混物。
[0054] 按照本對比例中組分配制的改性樹脂澆注體阻尼損耗因子在30°C時為0. 05,而 按照實施例1中組分配制的改性樹脂澆注體阻尼損耗因子在30°C時為0. 07。實施例1所 制備的改性樹脂澆注體阻尼損耗因子明顯優于對比例。
[0055] 以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明并不局限于上述 特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影 響本發明的實質內容。
【主權項】
1. 一種阻尼改性樹脂，其特征在于，包括以下組分和重量份數：2. 如權利要求1所述的阻尼改性樹脂，其特征在于，包括以下組分和重量份數：3.如權利要求1或2所述的阻尼改性樹脂，其特征在于，所述阻尼改性劑為環氧丁腈預 聚物861340。4.如權利要求1或2所述的阻尼改性樹脂，其特征在于，所述環氧樹脂為AG80,固化劑 為DDS，促進劑為BF3?MEA。5. -種如權利要求1所述的阻尼改性樹脂的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： a、 按照權利要求1所述的組分及重量分數備料； b、 將混有環氧樹脂與阻尼改性劑的燒杯放入水浴中，水浴溫度為100°C，進行攪拌； c、 環氧樹脂與阻尼改性劑攪拌均勻后，加入固化劑攪拌均勻，再加入促進劑BF3 ? MEA 攪拌均勻即得阻尼改性樹脂共混物。6. 如權利要求5所述的阻尼改性樹脂的制備方法，其特征在于，步驟b中所述攪拌速率 為800~1200rpm，攬摔時間為lOmin。
【專利摘要】本發明公開了一種阻尼改性樹脂及其制備方法。所述阻尼改性樹脂包括如下組分及重量分數：環氧樹脂40～70份、阻尼改性劑20～30份、固化劑15～20份、促進劑0.2～1份。將混有環氧樹脂與阻尼改性劑的燒杯放入水浴中，溫度設定為100℃，同時進行攪拌，待樹脂黏度降低并攪拌均勻后，加入固化劑DDS，待DDS攪拌均勻后，再加入促進劑BF3·MEA進行攪拌，攪拌均勻后即完成混料。本發明利用阻尼改性劑與環氧樹脂搭配，獲得韌性好、阻尼性能好的共混樹脂，將這種共混樹脂用于制備復合材料，有助于提高復合材料構件的阻尼減震效果。
【IPC分類】C08L15/00, C08L63/00
【公開號】CN105038125
【申請號】CN201510362988
【發明人】戴晶濱, 吳鑫銳, 李濤, 葉周軍, 田杰
【申請人】上海復合材料科技有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月26日