一種阻尼材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種阻尼材料的制備方法，屬于阻尼材料制備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]阻尼材料將固體機(jī)械振動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏纳⒌牟牧?，主要用于振?dòng)和噪聲控制。阻尼材料分為:橡膠和塑料阻尼板，用作夾芯層材料。應(yīng)用較多的有丁基、丙烯酸酯、聚硫、丁腈和硅橡膠、聚氨酯、聚氯乙烯和環(huán)氧樹脂等。橡膠和泡沫塑料，用作阻尼吸聲材料。應(yīng)用較多的有丁基橡膠和聚氨酯泡沫，以控制泡孔大小、通孔或閉孔等方式達(dá)到吸聲的目的。阻尼復(fù)合材料，用于振動(dòng)和噪聲控制。它是將前兩類材料作為阻尼夾芯層，再同金屬或非金屬結(jié)構(gòu)材料組合成各種夾層結(jié)構(gòu)板和梁等型材，經(jīng)機(jī)械加工制成各種結(jié)構(gòu)件。高阻尼合金，阻尼性能在很寬的溫度和頻率范圍內(nèi)基本穩(wěn)定。應(yīng)用較多的是銅-鋅-鋁系、鐵-鉻-鉬系和錳-銅系合金。阻尼涂料，阻尼涂料由高分子樹脂加入適量的填料以及輔助材料配制而成，是一種可涂覆在各種金屬板狀結(jié)構(gòu)表面上，具有減振、絕熱和一定密封性能的特種涂料。但高分子材料作為阻尼材料的玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)較狹窄，有效的阻尼溫域只有20?30°C，而實(shí)際應(yīng)用至少需要60?80°C的溫域，玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)內(nèi)的損耗因子高，阻尼因子β最高只達(dá)0.2左右，溫域窄且減振因子低，阻尼減振性能差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題:針對(duì)高分子材料作為阻尼材料的玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)較狹窄，有效的阻尼溫域只有20?30 °C，而實(shí)際應(yīng)用至少需要60?80 °C的溫域，玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)內(nèi)的損耗因子高，阻尼因子β最高只達(dá)0.2左右，溫域窄且減振因子低，阻尼減振性能差的弊端，提供了一種收集楓樹漿和蜘蛛網(wǎng)混合后，用濃硫酸脫水、除雜得炭化物，對(duì)其蒸煮，在蒸煮過程中添加有機(jī)物，呈膠狀物時(shí)，取出趁熱抽絲，將絲狀物依次經(jīng)高錳酸鉀溶液、硝酸溶液、雙氧水溶液、清水漂洗，再進(jìn)行紡絲、炭化、輻照制得阻尼材料的方法，以達(dá)到提高其阻尼減振性能的目的。本發(fā)明制備步驟簡單，所得產(chǎn)品溫域?qū)挕p振因子高，阻尼減振性能好。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案是:
(I )分別收集楓樹漿和蜘蛛網(wǎng)，按質(zhì)量比2: 5，將收集的楓樹漿和蜘蛛網(wǎng)攪拌3 O?40min，使其充分混合均勻制得混合物，隨后向所得的混合物中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為72?75%濃硫酸，加入量為混合物質(zhì)量10?15%，攪拌混合后炭化反應(yīng)I?2h，得炭化物；
(2)將上述所得的炭化物放入圓底鍋中，向其中加入水，使其沒過炭化物3?5cm為宜，以5°C/min速率程序升溫至95?100°C，進(jìn)行攪拌蒸煮，邊蒸煮邊分別向蒸煮物中添加蒸煮物質(zhì)量I?5%乳糖和蒸煮物質(zhì)量I?5%瓜爾膠，添加完畢后保溫蒸煮30?40min，得膠狀物，將膠狀物取出趁熱進(jìn)行抽絲，得絲狀物；
(3 )將上述所得的絲狀物依次放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1?15 %高錳酸鉀溶液中漂洗1?15min，漂洗完后，放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為23?25%硝酸溶液中漂洗10?15min，再放入28?32%雙氧水溶液中漂洗10?15min，隨后放入清水中漂洗10?15min; (4)待漂洗完后，將漂洗后的絲狀物置于靜電紡絲裝置中，設(shè)置接收距離為12?15cm，相對(duì)濕度為38%，供料速度為0.06mL/min，在10?15kV電壓下靜置紡絲I?2h，收集紡絲纖維；
(5)將上述收集的紡絲纖維置于馬弗爐中，同時(shí)向馬弗爐中通氫氣排除空氣，控制馬弗爐溫度為250?280°C，在氫氣氣氛下，炭化25?30min后，以5°C/min速率程序升溫至370?400°C，保溫炭化2?3h，隨后靜置冷卻至室溫，得炭化纖維；
(6)將上述所得的炭化纖維置于輻照設(shè)備中，設(shè)定輻照劑量為30?90kGy，輻照20?25min后，提高輻照劑量為95?150kGy，輻照I?2h，即制得一種阻尼材料。
[0005]本發(fā)明制得的阻尼材料溫域?yàn)闉?60?220°C，阻尼因子為0.28?0.36，阻尼系數(shù)為0.53?0.72N/(m/s)，拉伸強(qiáng)度> 5.2MPa，斷裂伸長率>7.36,損耗因子tanS為0.43?0.65ο
[0006]本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是:
(1)本發(fā)明制備步驟簡單，所得產(chǎn)品溫域?qū)?，?60?220°C;
(2)減振因子高，阻尼減振性能好。
【具體實(shí)施方式】
[0007]首先分別收集楓樹漿和蜘蛛網(wǎng)，按質(zhì)量比2:5，將收集的楓樹漿和蜘蛛網(wǎng)攪拌30?40min，使其充分混合均勻制得混合物，隨后向所得的混合物中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為72?75%濃硫酸，加入量為混合物質(zhì)量10?15%，攪拌混合后炭化反應(yīng)I?2h，得炭化物;然后將上述所得的炭化物放入圓底鍋中，向其中加入水，使其沒過炭化物3?5cm為宜，以5°C/min速率程序升溫至95?100°C，進(jìn)行攪拌蒸煮，邊蒸煮邊分別向蒸煮物中添加蒸煮物質(zhì)量I?5%乳糖和蒸煮物質(zhì)量I?5%瓜爾膠，添加完畢后保溫蒸煮30?40min，得膠狀物，將膠狀物取出趁熱進(jìn)行抽絲，得絲狀物;再將上述所得的絲狀物依次放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10?15%高錳酸鉀溶液中漂洗10?15min，漂洗完后，放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為23?25%硝酸溶液中漂洗10?15min，再放入28?32%雙氧水溶液中漂洗10?15min，隨后放入清水中漂洗10?15min;待漂洗完后，將漂洗后的絲狀物置于靜電紡絲裝置中，設(shè)置接收距離為12?15cm，相對(duì)濕度為38%，供料速度為0.06mL/min，在10?15kV電壓下靜置紡絲I?2h，收集紡絲纖維;將上述收集的紡絲纖維置于馬弗爐中，同時(shí)向馬弗爐中通氫氣排除空氣，控制馬弗爐溫度為250?280°C，在氫氣氣氛下，炭化25?30min后，以5°C/min速率程序升溫至370?400°C，保溫炭化2?3h，隨后靜置冷卻至室溫，得炭化纖維;最后將上述所得的炭化纖維置于輻照設(shè)備中，設(shè)定輻照劑量為30?90kGy，輻照20?25min后，提高輻照劑量為95?150kGy，輻照I?2h，即制得一種阻尼材料。
[0008]實(shí)例I
首先分別收集楓樹漿和蜘蛛網(wǎng)，按質(zhì)量比2:5，將收集的楓樹漿和蜘蛛網(wǎng)攪拌30min，使其充分混合均勻制得混合物，隨后向所得的混合物中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為72%濃硫酸，加入量為混合物質(zhì)量10%，攪拌混合后炭化反應(yīng)lh，得炭化物;然后將上述所得的炭化物放入圓底鍋中，向其中加入水，使其沒過炭化物3cm為宜，以5°C/min速率程序升溫至95°C，進(jìn)行攪拌蒸煮，邊蒸煮邊分別向蒸煮物中添加蒸煮物質(zhì)量1%乳糖和蒸煮物質(zhì)量1%瓜爾膠，添加完畢后保溫蒸煮30min，得膠狀物，將膠狀物取出趁熱進(jìn)行抽絲，得絲狀物;再將上述所得的絲狀物依次放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%高錳酸鉀溶液中漂洗1min，漂洗完后，放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為23%硝酸溶液中漂洗I Omin，再放入28%雙氧水溶液中漂洗I Omin，隨后放入清水中漂洗I Omin;待漂洗完后，將漂洗后的絲狀物置于靜電紡絲裝置中，設(shè)置接收距離為12cm，相對(duì)濕度為3