[發明專利]丁腈橡膠中空纖維阻尼材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201010182195.8
• 申請日: 2010-05-25
• 公開（公告）號: CN101851361A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 李明俊;劉敏;徐泳文;武化民;董永全
• 申請（專利權）人: 南昌航空大學
• 主分類號: C08L9/02
• 分類號: C08L9/02;B01D71/42;B01D69/08;D01D5/06
• 代理公司: 南昌洪達專利事務所 36111
• 代理人: 劉凌峰

技術領域

本發明涉及一種丁腈橡膠中空纖維阻尼材料，尤其涉及一種丁腈橡膠中空纖維阻尼材料及其制備方法。

背景技術

隨著科學的進步，人們重視環保的同時，也越來越注意到噪聲與振動給人們生產生活帶來的危害，減振降噪已成為急待解決的問題。振動與噪聲控制標準日益嚴格，研究輕型高阻尼復合結構已成為復合阻尼結構領域的前沿研究熱點，研制與開發高阻尼復合材料已成為新型阻尼材料發展的趨勢。

中空纖維是指貫通纖維軸向具有管狀空腔的化學纖維，目前多用做分離膜，特別是應用于水處理領域。然而將其應用到振動與噪聲控制領域目前還未見有過相關的報道。本方法將丁腈橡膠制成中空纖維阻尼材料，由于中空纖維具有空腔結構，該結構在減振降噪方面具有很大的優勢。在減振方面，由于中空結構的緩沖變形耗能作用可消耗部分振動能量，加之中空結構的材料本身的阻尼性能，使其有望成為一種優良的新型阻尼材料。在隔聲方面，聲波在材料中傳播時，中空纖維的影響在于管孔內空氣與纖維不同界面對聲波的反射、散射作用，較強的反射和散射必然造成聲波較大的衰減，從而降低透射聲起到隔聲作用。

丁腈橡膠(NBR)是由丁二烯與丙烯腈共聚而制得的一種合成橡膠，是耐油性優異的彈性體。其中丙烯腈含量(％)有42～46、36～41、31～35、25～30、18～24等五種。丙烯腈含量越多，耐油性越好，但耐寒性則相應下降。此外，它還具有良好的耐水性、氣密性及優良的粘結性能。廣泛用于各種耐油橡膠制品、多種耐油墊圈、墊片、套管、軟包裝、軟膠管、印染膠輥、電纜膠材料等，在汽車、航空、石油、復印等行業中成為必不可少的彈性材料，同時也用來作平板阻尼材料。

發明內容

本發明的目的在于提供一種丁腈橡膠中空纖維阻尼材料及其制備方法，通過改性克服丁腈橡膠由于粘性太大、相轉化時間過長而不利于紡絲的弊端，本發明的丁腈橡膠中空纖維阻尼材料，其中空纖維結構有效地提高了材料的阻尼性能且減輕了重量，可廣泛應用于減振降噪領域。

本發明是這樣來實現的，其特征是方法為：

(1)丁腈橡膠的改性：將丁腈橡膠與分散組分按質量百分比8∶2～5∶5共混，再加入強極性溶劑將其溶解，使最終共混聚合物的質量百分比濃度控制在15％～30％，溶劑的質量百分比為70％～85％，溶質相質量百分比配方中還包括作為第三組分的抗氧劑，抗氧劑優選有機小分子AO-60或AO-80，加入量占共混聚合物總量的5％～20％，將共混聚合物溶液在40℃～120℃下攪拌6～12h充分溶解，即得改性的丁腈橡膠鑄膜液；

(2)丁腈橡膠中空纖維膜的制作：采用干-濕法紡絲方法，將鑄膜液靜置脫泡24～48h，用N₂壓入過濾網過濾，經計量泵打入芯液為去離子水的環形紡絲頭，經過干紡程后由導輪引入自來水凝膠浴，凝膠浴水溫20～30℃，干紡程距離5～15cm，擠出速度20～50ml/min，繞絲速度20～40ml/min，內芯液流速20～40ml/min，制備得到丁腈橡膠中空纖維膜；

(3)丁腈橡膠中空纖維阻尼材料的制備：將初生的未完全相轉化的丁腈橡膠中空纖維膜，利用其自身的粘性一根根整齊緊密排列在潔凈的玻璃板上，得到中空纖維膜板，然后將其用清水充分浸泡，使其完全脫溶劑相轉化，接著用30％～50％的甘油浸泡48～72h，晾干，最后得到丁腈橡膠中空纖維阻尼材料。

本發明所述的強極性溶劑為二甲基亞砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺中的一種或若干種的混合物。

本發明所述的分散組分可為聚氯乙稀、聚酰胺中的一種。

本發明的優點是：能獲得丁腈橡膠中空纖維阻尼材料阻尼值大于0.9且阻尼平臺區Δf為20Hz～155Hz、阻尼值大于0.3的溫域為0～40℃。該產品具有較寬的頻域和溫域，安全性能好，使用范圍廣，更可根據實際需要確定阻尼產品的參數，以確定加工特定產品。

附圖說明

圖1為本發明的丁腈橡膠中空纖維阻尼材料實施例一樣品的阻尼溫度特性圖。

圖2為本發明的丁腈橡膠中空纖維阻尼材料實施例二樣品的阻尼溫度特性圖。

圖3為本發明的丁腈橡膠中空纖維阻尼材料實施例三樣品的阻尼溫度特性圖。

具體實施方式

下面結合實施例進一步闡述本發明，但本發明不受實施例的限制：

實施例一：