[发明专利]一种梯度多层阻尼材料及其制备方法

说明书

本发明涉及高分子材料技术领域，具体而言，涉及一种梯度多层阻尼材料；包括多层不同玻璃化转变温度的阻尼层和多层不同弹性模量的约束层，多层所述阻尼层与多层所述约束层交替叠放，且按远离被覆基体的方向，多层所述约束层以弹性模量由小到大排列；所述约束层包括多孔聚氨酯层和铝薄片，所述多孔聚氨酯层外包覆有环氧树脂层，所述铝薄片贴覆于所述环氧树脂层的一侧。约束层按弹性模量由小到大排列，弹性模量较小的约束层更靠近基体，阻尼层与约束层剪切损耗由小变大，可将机械振动能量最大程度传递到各个阻尼层中，从而最大程度利用阻尼层的不同温域。同时阻尼层的阻尼温度越高，材料的强度越高，弹性模量较大的约束层与强度更高的阻尼层贴合可以起到更好的束缚作用。

技术领域

本发明涉及技术领域，具体而言，涉及一种梯度多层阻尼材料及其制备方法。

背景技术

约束阻尼结构是用于吸收和消耗设备的内能，以降低设备的振动和造噪音。目前应用的级较多为多层约束阻尼材料，通过设置多层的阻尼层，从整体上提高阻尼结构的阻尼性能，扩大阻尼温域。

专利CN112092844A公开了一种轻质宽温域层状约束阻尼降噪型材及制备方法，其在铝型材的表面粘覆IIR/EP层状约束阻尼结构，该层状约束阻尼结构包括多次层的IIR,IIR作为阻尼层，EP作为约束层，多层阻尼层可拓宽阻尼材料的使用温域，以实现阻尼结构轻量化。

但在该方案中，单一成分的约束层对阻尼层的约束力较弱，约束阻尼结构的整体阻尼性较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种梯度多层阻尼材料及其制备方法，其具有多层阻尼层和多层约束层，多层约束层按梯度设置，提高约束层对阻尼层的约束力，并且该约束层具有多孔环氧树脂层，在受力时，约束层也可消耗内能，起到一定的阻尼作用，进而从整体上提高多层阻尼结构的阻尼性能。

本发明的通过以下技术方案实现：

一种梯度多层阻尼材料，包括多层不同玻璃化转变温度的阻尼层和多层不同弹性模量的约束层，多层所述阻尼层与多层所述约束层交替叠放，且按远离被覆基体的方向，多层所述约束层以弹性模量由小到大排列；

所述约束层包括多孔聚氨酯层和铝薄片，所述多孔聚氨酯层外包覆有环氧树脂层，所述铝薄片贴覆于所述环氧树脂层的一侧。

在本发明中，约束层按弹性模量大小，由小到大排列，弹性模量较小的约束层更靠近基体，阻尼层与约束层剪切损耗由小变大，可将机械振动能量最大程度传递到各个阻尼层中，从而最大程度利用阻尼层的不同温域。同时阻尼层的阻尼温度越高，材料的强度越高，弹性模量较大的约束层与强度更高的阻尼层贴合可以起到更好的束缚作用。

在本发明中，约束层中包含有多孔聚氨酯和铝薄片，该约束层中的铝薄片除了可以限制阻尼层的运动外，环氧树脂和聚氨酯还可以提供一定的阻尼作用，使得约束层不仅具有约束阻尼层的作用，还具有一定的阻尼效果。

进一步的，所述环氧树脂层按重量分数计包括以下组分，

环氧树脂70-100份，固化剂10-30份，增强填料5-20份，溶剂5-10份；

其中，所述增强填料为长度在0.1mm-0.5mm内的短切玻璃纤维、短切玄武岩纤维、碳纤维中的一种或多种。

在本发明中，在环氧树脂中加入增强填料，一方面可以通过调节增强填料的比例，来得到不同弹性模量的环氧树脂层，另一方面，加入的短纤维填充在环氧树脂中，提高环氧树脂的强度，并减轻环氧树脂层的重量，进而实现约束层的轻量化。

进一步的，所述环氧树脂层按重量分数计包括以下组分，

环氧树脂70-100份，固化剂10-30份，增强填料5-20份，溶剂5-10份，环糊精30-50份、偶联剂1-5份。