Вибропоглощающий слоистый материал

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфез СоветсиикСоциапистичесиикРвспублик и 903217(51)М. Кл.В 32 В 15/08 С 08 Г 220/18 6 10 К 11/00 РиударатеееацМ каетет СССР ке делам язебретекнй и открытей(54) ВИБРОПОГЛОЩАЮЩИЙ СЛОИСТЫЙ МАТЕРИАЛ Изобретение относится к области вибропоглощающих материалов с высокой демпфирующей способностью.Материал предназначен для использования в таких отраслях техники, как авиа- и судостроение, транспортное машиностроение, приборостроение, строительство и др.Известен вибропоглощающий слоистый материал, состоящий из наружных листов конструкционного материала и за ключенной между ними вязкоупругой полимерной прослойки 1.Вибропоглощающий слоистый материал состоит из наружных металлических листов и промежуточного полимерного слоя из сополимера, представляющего собой продукт прививки 50 масс.7. смеси метилметакрилата с 10 масс.7. акриловой кислоты на 50 масс.7. четырехкомпонентного сополимера винилацетата (35 масс %1 о н-бутилакрилата (35 масс.%) дибутилмалеината (20 масс.2) и кротоновой кислоты 10 масс.,",) . Наиболее близким к изобретению по составу полимерной прослойки является вибропоглощающий слоистый материал, состоящий из наружных металли" ческих листов с промежуточным полимерным слоем из сополимера 60-: 90 масс.% бутилакрилата, 5-35 масс.7. акрилонитрила и 27 масс.7 метакриловой кислоты 12,Недостатком таких материалов является ограничение интервала эффективного демпфирования температурой 90 С, что исключает воэможность использования этого материала при более высоких температурах. В ряде отраслей современной техники необходимо применять вибропоглощающие маотериалы при 100 С и вышее.Целью изобретения является повышение температуры эффективного демпфирования.Эта цель достигается тем, что в вибропоглощающем слоистом материале, состоящем из наружных металли90321 4пературе значений 0,55-0,60 (см. табл. 1), Ширина температурного интервала эффективного вибропоглощения (АТзфФ) составляет 42-46 С.о Материал обладает высокой эффективностью в заданном температурном интервале и длительно сохраняет свои свойства в условиях эксплу-Оатации,Приведенные ниже данные (табл. 1, 2 и фиг. 1) иллюстрируют виброакустические свойства предлагаемого материала и их стабильность при длительной эксплуатации. Таблица 1 Состав и свойства вибропоглощающих слоистых материалов Виброакустические свойства (частота 1000 Гц)Состав промежуточногополимерного слоя,масс,7 Пример БМА МАН МАК 100-,142 60 35 10 80 3 46 90 10 44 1 О 23 90 50 40 10 40 137 0,46хрупкий 122-:162 50 15 142 0,40хрупкий 66-:11 О 90 0,60 ческих листов и промежуточного слоя из трехкомпонентного сополимера, промежуточный слой выполнен из трех- компонентного сополимера следующего состава, масс.7:Бутилметакрилат (БМА) 55-90 Метакрилонитрил (МАН) 5-35 Иетакриловая кис,пота (МАК) 2-10 Предложенный вибропоглощающий слоистый материал на основе сополимера позволяет осуществить эффективное демпфирование в диапазоне температур 90 т 160 С.Коэффициент потерь таких материалов достигает при оптимальной тем 115-;5890-,13684-,130110-,15296-; 14085-,12774-;120117-,57 120 0,55 135 0,55 113 0,58, 103 О, 60130 0,52 116 0,52 05 0,57 96 0,6090321 7 Таблица 2 Влияние термического старения на вибропоглощающие свойства слоистых материалов Виброакустические свойства материалаПоказателивиброакустической эффективностиматериала Состав полимернойпрослойки,масс.% После старения (ч) при 120 С при 130 С Исходные 0,55 0,55120 120 0,55 ЮО Х зФФ 120 42 42 0,50 1 ВС 1 Х Ч пОХ 0,52 0,52 132 130 130 42 42 В таблицах ина чертеже приняты следующие обозначения:коэффициент механических потерь (ч,) - отношение энергии рассеянной к полной, подведенной к материалу в услояиях циклического нагружения;температурный интервал эффективного демпфирования (ЬТзф ) - интервал температур, в котором коэффициент механических потерь материала составляет не менее 0,1;виброакутнческая эффективность - способность материала снижать уровень вибраций конструкций, определяемая сочетанием двух факторов: величиной коэффициента механических потерь материала и температурным интервалом, в котором укаэанный коэффициент не ниже 0,1,При сравнении свойств полученных вибропоглощающих слоистых материалов согласно изобретению (примеры 1-8) с контрольными образцами (примеры 9-11) видно, что при отступлении от заявляемых соотношений компонентов сополимеров утрачиваются техни-, ческие ценные свойства данного матеПример 1БМА МАН МАК Пример 5БМА=б 5МАН МАК500 1000 500 1000 риала. Так, при увеличении содержания МАН и МАК в сополимере (примеры9 и 10), последний становится хрупкимчто делает его непригодным для изготовления слоистых вибропоглощающйхматериалов.При увеличении содержания БМА всополимере до 953 температура эффективного вибропоглощения материалане превышает 110 С.Таким образом, только в пределахуказанных соотношений компонентовреализуются технические ценные свойства сополимеров и слоистых вибропоглощающих материалов на их основе.Вибропоглощающий материал изготов-ляют путем укладки и прессования Ютрехслойного пакета из двух наружныхметаллических листов и промежуточного слоя, полученного иэ сополимера,В качестве металлических слоевиспользуют листы из алюминиевогосплава типа АМг толшиной 41,5 мм.Трехкомпонентный сополимер получают методом эмульсионнрй сополимеризация при единовременной загруз" ке бутилметакрилата, метакрилонитри 9032170 ла и метакриловой кислоты, В качествеинициатора используют персульфат калия. Из латекса сополимер высаждаютвымораживанием или добавлением раствора сульфата алюминия, а затем высушивают в, виде крошки,Полученный сополимер имеет следующий состав, масс.7:Бутилметакрилат бОМетакрнлонитрил 35Метакриловая кислота 5Пленку толщиной 0,8 мм получаютпрессованием в рамках на гидравличесоком прессе при 1 бО С и удельном давлении 20 кГс/см.Вибропоглощающий слоистый материализготовляют прессованием на этажномгидравлическом прессе при 140 С втечение 10 мин при удельном давлении 2020 кГс/смТолщина полимерного слояв материале составляете,7 мм.Виброакустические характеристикислоистого материала определяют методом вынужденных колебаний. 2Температурная зависимость коэффициента потерь материалапри час.тоте 1000 Гц представлена на чертежегде 1 - материал по примеру 1, 2материал по примеру 5. ЗОКак видно из приведенных данных,материал, полученный согласно примеру 1, обладает эффективным демпфированием в температурном интервалео00-142 С. Максимальное значение коэффициента механических потерь заявляемого материала достигает высоких значений Ц ЪО, 551 пС 1 КФормула изобретенияВибропоглощающий слоистый материал, состоящий из наружных металлических листов и промежуточного слоя иэ трехкомпонентного сополимера, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения температуры эффективного демпфирования, промежуточный слой выполнен из трехкомпонентного сополимера следующего состава, масс.7:Бутилметакрилат 55-90Метакрилонитрил 5-35Метакриловая кислота 2-10Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Ф 3547759,кл. В 32 В 15/08, 1970.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке И 2 б 447 бО/23-05,В 32 В 15/08,1978 (прототип),техн на кто 1т, р а;-, /енного ко.один Г катета . .Ь. тконт; Г обпт нтян н ЕРаут/1 а :хая нао 5 а,Филиал ППП "Патент г, Ужго-од, ул,. Проектнян 125 бО/27 НИИПИ Госуда по делам и 13035 у Москн