[發明專利]一種新型復合纖維增強減震摩阻材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201410538048.8
• 申請日: 2014-10-13
• 公開（公告）號: CN104592709A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 章春華;盛劍峰;張朝峰;邵正杰;錢春翔
• 申請（專利權）人: 杭州桑拉科技有限公司
• 主分類號: C08L61/14
• 分類號: C08L61/14;C08L67/04;C08L77/10;C08L95/00;C08L9/02;C08L79/08;C08K13/06;C08K9/02;C08K9/06;C08K7/06;C08K7/10;C08K3/30;C08K3/22
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 王洪新

技術領域

本發明涉及一種抗震減震摩擦阻尼器的關鍵部件及其制造方法，尤其是一種新型復合纖維增強減震摩阻材料及其制備方法。

背景技術

地震是一種危及人民生命財產安全、破壞性、危害性極大的突發性自然災害，地震中建筑物、構筑物的破壞和倒塌是造成災害和損失的根本原因。地震不僅能夠引起建筑物倒塌、交通和通訊中斷，還可能產生火災、海嘯、泥石流、滑坡等重大次生危害，造成大量的人員傷亡和巨大的經濟損失。如2004年12月26日在印尼蘇門答臘島附近的海域發生里氏7.9級強烈地震，并引發了海嘯，造成20多萬人失蹤和死亡。我國青海省玉樹縣等地的地震，也造成大量人員和財產的損失。

隨著各國經濟的發展和科技、生活水平的不斷提高，人們對于地震的防御意識也在不斷的增強。傳統的結構抗震設計方法已不能滿足結構抵抗地震的要求。近年來，各國學者對結構減震、隔震技術及相關的理論和方法進行了大量的研究，取得了一些顯著的成績。結構減震控制技術作為能抵御地震作用的一種有效方法，得到了較快的發展和應用，已成為比較成熟的技術。特別是以增大結構阻尼為主的被動消能減震理論與技術已日趨成熟，并已能成功地應用于工程結構的抗震抗風控制中。

傳統的結構抗震方法是通過增強工程結構本身的抗震性能(通過加大構件截面來提高結構的剛度、強度和穩定性)來抵御地震作用，這種方法雖然在一定程度上能起到抵抗地震的效果，但增加結構剛度意味著也增大了結構在地震動作用下的響應，同時也增加了工程結構本身的重量和建筑物的造價，并且由于人們還不能預先準確估計未來將發生的地震的強度和特性，故其設計參數很有可能不能滿足工程結構設計安全性的要求，而使結構產生嚴重破壞和倒塌，造成重大的經濟損失。合理有效的抗震方法就是在工程結構上安裝耗能減震裝置(阻尼器)，由減震裝置和主體結構本身共同承受地震作用，共同耗散地震輸入到工程結構中的能量，以緩解和減輕結構的地震反應。

摩擦阻尼器由于具有結構簡單、耗能能力強、不受荷載頻率影響等特點，近幾年在建筑工程中得到了廣泛的應用。摩擦阻尼器一般采用的是兩個接觸體相互形成接觸表面，并在接觸面上相對滑動，將機械能轉化為熱能。符合經典庫侖特性摩擦理論的摩擦型阻尼器具有剛塑性的力學性能，極高的初始剛度，能保證結構在小震作用和風荷載作用下結構的變形限值。摩擦耗能結構在正常的使用荷載作用下，摩擦耗能支撐僅為結構提供足夠的附加剛度，而摩擦耗能器并不產生滑移；在強震作用下摩擦耗能器就將產生滑移為結構提供附加阻尼，并利用摩擦做功來耗散能量。摩擦阻尼器可以為結構提供較大的附加阻尼和附加剛度，具有較好的庫侖特性即良好的耗能能力，而且荷載大小、加載頻率及加載循環次數對其耗能性能的影響較小。摩擦阻尼器還具有阻尼力大、性能穩定、構造簡單、價格低廉及便于安裝和維護等優點，在實際工程中得到了大量的推廣使用。

這些不同類型的摩擦阻尼器都有一個共同的特點，就是在工程結構中都必須使用摩阻材料，這類摩阻材料是用高分子材料制成，具有很大的變形能力摩擦和阻尼力，在風力和地震力的作用下，樓房振動產生位移，摩擦阻尼器隨之變形，同時產生反向的阻力將建筑“拉回來”，又減小了振動；這種方法既保證了工程結構的安全，又使人感到舒適。以前這類高檔摩阻材料基本依賴進口，價格昂貴，而國內的產品無法滿足摩擦阻尼器的性能要求。

發明內容

本發明的目的是克服上述背景技術的不足，提供一種用于減震摩擦阻尼器的新型復合纖維增強減震摩阻材料，該摩阻材料應當具有阻尼力大的特點，并能滿足耐高溫、耐磨損、耐腐蝕以及環保、低噪音的要求。

本發明的另一個目的是提供一種新型復合纖維增強減震摩阻材料的制備方法，該方法應具有工藝簡單、制作方便以及成本較低的特點。

本發明提供的技術方案是：新型復合纖維增強減震摩阻材料，該摩阻材料中包含的原料及重量份為：

聚砜改性酚醛樹脂10～18份，經表面處理的POB纖維10～19份，經表面處理的碳纖維5～10份，經表面處理的碳化硅纖維10～16份，芳綸耐磨顆粒5～12份，沉淀硫酸鋇10～22份，瀝青粉1～6份，二硫化鉬3～8份，氧化鋁0.5～3份，硫化銅3～9份，粉末丁腈橡膠2～8份，硬脂酸鋅0.5～1份，石油焦炭2～6份，人造石墨8～15份，多孔硅酸鈣顆粒5～8，硫化錳4～12份，高溫潤滑穩定劑(全芳香聚酰亞胺)3～10份。