[发明专利]一种可调节壁面孔参数的中空纤维阻尼材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种可调节壁面孔参数的中空纤维阻尼材料的制备方法，所述可调节壁面孔参数的中空纤维阻尼材料的制备方法利用聚甲基丙烯酸甲酯对聚偏氟乙烯共混改性，共混比例为70:30～50:50；聚乙烯吡咯烷酮作为成孔剂制得中空纤维阻尼材料，聚乙烯吡咯烷酮含量控制在聚合物质量的1％～10％，从壁面孔参数方面调控中空纤维气囊阻尼。本发明制备的中空纤维阻尼材料工艺简单，样品质轻；由于中空纤维阻尼材料特有的空腔结构不仅有效的提高了其阻尼性能，在节约资源方面也有相当大的贡献，其同等质量的材料制备的中空纤维阻尼材料要比一般的平板膜结构多的多；在测试的温度80～150℃的范围内都有较高的阻尼值。

技术领域

本发明属于阻尼材料制备技术领域，尤其涉及一种可调节壁面孔参数的中空纤维阻尼材料的制备方法。

背景技术

近年来，随着经济和工业的迅猛发展，人们的生活水平得到长足的发展。新时代的人越来越看重生活的质量，对环境的要求也是越来越高，而振动产生的影响也逐渐成为了人们所关注的一个问题。当振动超过一定限度时，会对人体生理、心理造成一些不良影响和危害。振动波的传播轻则使人感觉不舒服，影响附近精密仪器、设备的正常工作，重者可能使仪器及邻近建筑物和地下设施损坏，造成极其严重的后果。因此减振降噪技术显得尤为重要，采用新型阻尼材料减振降噪是解决该问题的一种有效方法。现有的阻尼材料大多是关注材料阻尼的改善而缺乏多类型阻尼的复合；新型阻尼结构材料的研究在环境振动与噪声控制领域一直是个研究热点，其作为减震降噪的功能材料，日益受到国内外研究者的关注，不仅是在高技术专业领域，在其他民用方面也同样引起了重视。采用新工艺制备具有宽温域高阻尼性能的结构——功能一体化的复合阻尼材料具有非常重要意义。中空纤维是贯通纤维轴向具有管状空腔的化学纤维，在水处理领域中主要是作为中空纤维膜来去除水中污染物。纤维的中空结构和壁面微孔结构在减振降噪方面也具备很大的优势，但这一方面的应用报道却很少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可调节壁面孔参数的中空纤维阻尼材料的制备方法，旨在解决在材料阻尼中引入气囊阻尼的问题。

本发明是这样实现的，一种可调节壁面孔参数的中空纤维阻尼材料的制备方法，所述可调节壁面孔参数的中空纤维阻尼材料的制备方法利用聚甲基丙烯酸甲酯对聚偏氟乙共混改性，质量比共混比例为70:30～50:50；聚乙烯吡咯烷酮作为成孔剂制得中空纤维阻尼材料，聚乙烯吡咯烷酮含量控制在聚合物质量的1％～10％，从壁面孔参数方面调控中空纤维气囊阻尼。

进一步，所述可调节壁面孔参数的中空纤维阻尼材料的制备方法包括以下步骤：

步骤一，利用聚甲基丙烯酸甲酯对聚偏氟乙烯共混改性，其共混比例为70:30～50:50；

步骤二，然后再向共混物中加入强极性溶剂N,N-二甲基乙酰胺；

步骤三，将共混聚合物溶液放在恒温水浴锅中加热搅拌；再向溶液中加入成孔剂聚乙烯吡咯烷酮，其含量控制在聚合物质量的1％～10％，继续加热搅拌8h～9h，使得溶液得到充分溶解，即得到用于纺制中空纤维的均相铸膜液；

步骤四，将得到的均相铸膜液在60℃～80℃恒温静置脱泡24h～36h，再施加N₂将铸膜液压入过滤网，经计量泵打入自制纺丝头；

步骤五，调节纺丝参数：铸膜液挤出速度18ml/min～30ml/min，绕丝速度10m/min～20m/min，内芯液流量10ml/min～20ml/min，凝胶浴温度18℃～25℃，干程10cm～15cm；

步骤六，铸膜液经纺丝头先在空气中蒸发一段时间形成初生膜，然后进入凝胶浴牵引至导丝轮上；纺完后利用刀片切割并将其放在水中浸泡48h，期间多次换水，以洗去残留在中空纤维里的溶剂；

步骤七，再浸入甘油水溶液，将其置于室温下通风晾干，即可得到不同孔径、孔隙率的中空纤维阻尼材料。