雙組份船用環氧阻尼膠及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種環氧阻尼膠及其制備方法,特別是一種雙組份船用環氧阻尼膠及其制備方法。
【背景技術】
[0002]根據國際海事組織(MO)提出的隔聲船舶規范要求《船上噪聲等級規則》,阻尼材料的開發和應用已成為甲板敷料發展必要條件,以滿足居住處所之間的隔聲要求,由于船用材料要求很高,因而目前國內主要的大型造船廠,包括滬東造船廠、中華造船廠等,均采用國外進口的阻尼材料。
[0003]阻尼材料是一種能將固體機械振動能轉變成為熱能而使振動衰減下來的功能材料,主要功能是振動和噪聲控制。環氧阻尼材料是一種重要的聚合物功能材料,這是因為這些材料具有較好的粘彈性能,能將聲波的機械振動能轉換為熱能釋放出來,從而達到減小振幅、降低振動,已被廣泛應用在汽車、火車、輪船、飛機、工程機械和其他家用電器領域,起到隔聲、吸聲和減振作用。
[0004]為了得到一款性能優良的環氧阻尼材料,近年來,廣大研發人員進行了大量開發和探索。如中國專利一種環氧樹脂基壓電復合阻尼材料及其制備方法(CN 101323697B)公開了一種環氧樹脂基壓電復合阻尼材料及其制法,含有環氧樹脂、壓電陶瓷粉、導電炭黑和固化劑。經過混合,分散,然后加入固化劑,混合均勻,澆注固化成型,成型的壓電復合材料在高壓直流油浴電場中極化,據稱tan ο ^0.3溫度區間為10?100°C。但該材料制備工藝復雜,無法現場施工,并用到了昂貴的壓電陶瓷粉。中國專利一種結構型高阻尼纖維增強復合材料(CN101704313B)公開了一種結構型高阻尼纖維增強復合材料,包括柔性阻尼復合材料中間層、剛性復合材料外層,均為增強纖維和樹脂基體復合,增強纖維采用玄武巖纖維、高強或高模玻璃纖維的平紋、緞紋、斜紋織物;中間層的樹脂基體采用柔性環氧樹脂和普通環氧樹脂按一定比例的配合物,外層樹脂基體采用普通環氧樹脂;柔性環氧樹脂環氧值0.2?0.4,用橡膠彈性體、熱塑性樹脂、有機硅、熱致液晶聚合物增韌改性。盡管該發明克服了采用樹脂阻尼改性所帶來的阻尼復合材料力學性能下降顯著的缺點,但材料制造工藝復雜,材料的阻尼損耗因子較小,只有0.05。
[0005]另一方面,在實際降噪減振材料應用中,往往用到丁基橡膠、聚硫橡膠、丁腈橡膠等橡膠,這類材料可滿足較大溫域范圍內的使用要求,具備很好的阻尼性能。但橡膠材料往往以板狀的形式安裝使用,往往粘接存在缺陷使得阻尼效果不理想;硅橡膠品種繁多,通過改變基團含量,能夠得到不同的玻璃化轉變溫度區域,但是硅橡膠一般需要與其他橡膠如丁基橡膠、丙烯酸酯橡膠、聚氨酯等并用或形成互穿網絡結構(IPN)才能得到較理想的阻尼性能;而液態聚硫橡膠與環氧樹脂按比例配成功能材料后,施工極其方便,并可以在低溫下施工和固化,但施工現場氣味很大,極大地限制了這個性能優良的阻尼材料在船舶上的應用。
【發明內容】
[0006]本發明的目的之一在于克服現有技術中存在的缺陷,提供一種雙組份船用環氧阻尼膠。
[0007]本發明的目的之二在于該雙組份船用環氧阻尼膠的制備方法。
[0008]為達到上述目的,本發明采用如下技術方案:
一種雙組份船用環氧阻尼膠,為A、B雙組分阻尼膠,其特征在于所述的A組份的組成及重量百分含量:
環氧樹脂10?40%
改性聚硫橡膠40?80%
活性稀釋劑30?60%
阻燃劑40?80%
消泡劑0.5?2%
分散劑I?10%
偶聯劑O?10%
以上各組成的重量百分比之和為100% ;
所述的B組份的組成及重量百分含量為:
固化劑50?100%
促進劑2?6%
以上各組成的重量百分比之和為100%。
[0009]上述的改性聚硫橡膠為聚硫橡膠分子末端的巰基與雙環氧基環氧樹脂中的環氧基反應后得到的改性聚硫橡膠,其中環氧基環氧樹脂與聚硫橡膠的重量比為100:45?65。
[0010]上述的聚硫橡膠是分子量為1000或4000的液態聚硫橡膠。
[0011]上述的液態聚硫橡膠為JLY — 121 (LP-3),JLY-124 (LP-2)、JLY-1225 (LP-23)、JLY-155 (LP—32)、JLY-115 和 JLY-215 中的至少一種。
[0012]上述的雙環氧基環氧樹脂分子為:所述的雙環氧基環氧樹脂是帶兩個環氧基的活性稀釋劑。
[0013]上述的環氧樹脂為分子結構中帶有三個或三個以上的環氧基團的環氧樹脂。
[0014]7.根據權利要求6所述的雙組份船用環氧阻尼膠,其特征在于所述的環氧樹脂為雙酚A型液態環氧樹脂。
[0015]8.根據權利要求7所述的雙組份船用環氧阻尼膠,其特征在于所述的雙酚A型液態環氧樹脂為E-51、E-44、YD-113、YD-114、YD-115、YD-127 和 YD128 中的至少一種。
[0016]9.根據權利要求1所述的雙組份船用環氧阻尼膠,其特征在于所述的活性稀釋劑為分子結構中含有一個或多個脂肪族或脂環族的環氧基活性稀釋劑。
[0017]10.根據權利要求9所述的雙組份船用環氧阻尼膠,其特征在于所述的環氧基活性稀釋劑為烯丙基縮水甘油醚、丁基縮水甘油醚、2-乙基己基縮水甘油醚、脂環族環己二醇二縮水甘油醚中的至少一種。
[0018]11.根據權利要求1所述的雙組份船用環氧阻尼膠,其特征在于所述的固化劑為含咪唑啉的酰氨基胺。
[0019]12.根據權利要求11所述的雙組份船用環氧阻尼膠,其特征在于所述的咪唑啉的酰氨基胺為:固化劑5506。
[0020]13.根據權利要求1所述的雙組份船用環氧阻尼膠,其特征在于所述的促進劑為環氧樹脂通用的路易斯堿催化劑。
[0021]14.根據權利要求13所述的雙組份船用環氧阻尼膠,其特征在于所述的路易斯堿催化劑為:固化劑554。
[0022]15.根據權利要求1所述的雙組份船用環氧阻尼膠,其特征在于所述的阻燃劑為有機氮磷阻燃劑粉末。
[0023]16.根據權利要求1所述的雙組份船用環氧阻尼膠,其特征在于所述的分散劑為聚醚類油性分散劑。
[0024]17.根據權利要求1所述的雙組份船用環氧阻尼膠,其特征在于所述的消泡劑為含氣相二氧化硅的有機變性聚硅氧烷。
[0025]18.根據權利要求1所述的雙組份船用環氧阻尼膠,其特征在于所述的偶聯劑為Y -縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷(KH560)和γ -氨丙基三甲氧基硅烷(ΚΗ550)。
[0026]19.一種制備根據權利要求1一 18所述的雙組份船用環氧阻尼膠的制造方法,其特征在于該方法的制備步驟為:
a.將雙環氧基環氧樹脂中加入液態聚硫橡膠,攪拌10?20分鐘后,室溫放置40?60小時后即得到改性聚硫橡膠;
b.將環氧樹脂、步驟a所述的改性聚硫橡膠和活性稀釋劑攪拌下混合均勻,加入消泡劑和分散劑,繼續攪拌均勻,再加入阻燃劑,攪拌均勻后,研磨至粒徑達到40ym以下,即得到A組份;
c.將環氧固化劑在攪拌下加入促進劑,攪拌10?20分鐘后得到B組份。
[0027]在使用時,將以上Α、Β兩組份的按100:20?60的質量比均勻混合后即得到雙組份船用環氧阻尼膠。
[0028]橡膠是人們最早使用的一種阻尼材料,早期主要用在艦船上。環氧樹脂具有與基材有較高的彈性、剪切強度、剝離強度、耐化學介質和耐鹽霧作用及耐濕熱性等極佳的性能,但韌性很差。為了制品的柔韌性,目前與環氧樹脂并用的橡膠主要為