Вибродемпфирующий материал со вспененными гранулами Российский патент 2024 года по МПК B32B5/18 B60R13/08 G10K11/162 

Настоящее изобретение относится к автомобильной промышленности, а именно к вибродемпфирующему материалу, предназначенному для снижения вибрации кузова легкового и грузового автомобиля. Вибродемпфирующий материал используется для снижения вибрации в диапазоне температур от -45 до +80°С, определяемой конструктивно-технологическими особенностями автомобиля.

Известен вибродемпфирующий материал (RU № 2705961, 13.03.2019 г.), выполненный в конструкции с алюминиевой фольгой и включающий в себя полимерный слой на основе бутилкаучука и следующих компонентов: битум марки БН 90/10, индустриальное масло марки И-20А, этиленвинилацетат, мел и технический углерод.

Ближайшим аналогом заявляемого изобретения является вибродемпфирующий материал (US № 2004033354, 14.08.2004 г.), выполненный в конструкции с алюминиевой фольгой и включающий в себя полимерный слой на основе бутилкаучука и следующих компонентов: термопластичный полимер на основе этилена, низкомолекулярный полиизобутилен, используемый в качестве пластификатора, а также наполнители неорганической и органической природы.

Недостатками указанных аналогов является высокая плотность и низкие вибродемпфирующие свойства при температурах 0 и +10°С.

Задачей настоящего изобретения является создание вибродемпфирующего материала обладающего низкой плотностью и высокими вибродемпфирующими свойствами при температурах 0 и +10°С.

Техническим результатом настоящего изобретения является снижение плотности и повышение вибродемпфирующих свойств вибродемпфирующего материала при температурах 0 и +10°С.

Заявленный технический результат достигается за счет использования вибродемпфирующего материала, выполненного в конструкции с ограничивающим слоем и включающего в себя полимерный слой на основе бутилкаучука, содержащего вспененные гранулы на основе полипропилена.

Характеристикой вибродемпфирующих свойств вибродемпфирующего материала является коэффициент механических потерь, определяемый при 200 Гц по ГОСТ Р 56803-2015 (ИСО 6721-3:1994) «Пластмассы. Определение механических свойств при динамическом нагружении. Часть 3. Колебания изгиба. Метод резонансной кривой».

Полимерный слой вибродемпфирующего материала может быть либо неотверждаемым и самоклеющимся и иметь высокую адгезию к различным поверхностям, таким как металл, пластик, бетон, дерево и др., либо может монтироваться за счет клеевого слоя.

Вибродемпфирующий материал выполнен в конструкции с ограничивающим слоем толщиной 40-300 мкм и, наиболее предпочтительно, но не ограничиваясь, имеет следующий состав полимерного слоя:

1) Бутилкаучук – 4-40 масс.%;

2) Пластификатор – 8-30 масс.%;

3) Вспененные гранулы на основе полипропилена – 0,5-10 масс.%;

4) Наполнитель – 40-75 масс.%.

Плотность вспененных гранул на основе полипропилена, наиболее предпочтительно, но не ограничиваясь, выбирается в пределах от 35 до 200 г/л.

Диаметр гранул вспененных гранул на основе полипропилена наиболее предпочтительно, но не ограничиваясь, выбирается в пределах от 1 до 8 мм.

Состав полимерного слоя определяется условиями эксплуатации вибродемпфирующего материала, в частности, определяется требованиями к коэффициенту механических потерь и индексу изоляции воздушного шума, теплостойкости, морозостойкости, адгезии, когезионной прочности и др. В состав полимерного слоя дополнительно могут включаться вспомогательные компоненты, такие как, но не ограничиваясь: армирующие наполнители (полимерное волокно), термопласты (полиэтилен, полипропилен), антиоксиданты, высокоактивные добавки (технический углерод и др.), смолы (нефтеполимерные смолы, канифоль и др.), пластификаторы, антипирены и др.

В составе полимерного слоя может быть использован как первичный бутилкаучук, так и регенерат бутилкаучука, получаемый путем переработки отработанных резиновых отходов, в частности, автокамер, диафрагм для форматоров-вулканизаторов, и других резиново-технических изделий, полученных на основе бутилкаучука. При использовании регенерата бутилкаучука учитывается содержание в нем бутилкаучука и содержание иных компонентов, в частности, технического углерода, и в соответствии с этим выбирается состав полимерного слоя.

В качестве пластификатора может быть использован, но не ограничиваясь: масло ПН-6, индустриальное масло, полиизобутилен или их смесь.

Наполнитель, используемый в составе полимерного слоя, может быть неорганической и органической природы. В качестве наполнителя неорганической природы рекомендуется использовать мел, тальк, каолин, барит и другие крупнотоннажные наполнители. В качестве органического наполнителя – целлюлозосодержащие наполнители с содержанием целлюлозы не менее 50%.

Пластификатор и наполнитель и их содержание выбираются, в том числе, в соответствии с текущим уровнем техники.

Вибродемпфирующий материал выполняется в конструкции с ограничивающим слоем. В качестве ограничивающего слоя могут быть использованы, но не ограничиваясь: алюминиевая фольга, нетканый текстильный материал, полиэтилентерефталатная или полиэтиленовая пленка. Ограничивающий слой выбирается исходя из назначения вибродемпфирующего материала и влияет на смещение пика коэффициента механических потерь и его интенсивность. Влияние ограничивающего слоя на смещение пика коэффициента механических потерь и его интенсивность известно из уровня техники.

Толщина ограничивающего слоя может изменяться от 20 до 300 мкм и завит от требований к эксплуатационным характеристикам вибродемпфирующего материала и требований к пику коэффициента механических потерь и необходимостью его смещения в положительную или отрицательную область.

В автомобилестроении наиболее предпочтительно использование в качестве ограничивающего слоя алюминиевой фольги толщиной 50-100 мкм.

Толщина полимерного слоя может изменяться от 1 до 8 мм и зависит от требований к эксплуатационным характеристикам вибродемпфирующего материала и области его применения.

Полимерный слой вибродемпфирующего материала дополнительно может быть защищен антиадгезионным материалом, в качестве которого может быть использована антиадгезионная бумага или пленка. Антиадгезионный материал для вибродемпфирующего материал подбирается в соответствии с существующим уровнем техники и не влияет на достижение технического результата и служит только для защиты полимерного слоя от загрязнений и повреждений.

Вибродемпфирующий материал поясняется чертежом. На фиг. 1 представлена конструкция вибродемпфирующего материала, состоящая из ограничивающего слоя (1, фиг. 1), полимерного слоя (2, фиг. 1) и антиадгезионного материала (3, фиг. 1).

Примеры осуществления вибродемпфирующего материала, выполненного с конструкции с алюминиевым слоем толщиной 90 мкм и полимерным слоем толщиной 3 мм на основе бутилкаучука, содержащего гранулы вспененного полипропилена, представлены в таблице 1.

Табл. 1

Наименование показателя Содержание гранул вспененного полипропилена, масс. % 0 3 4 5 6 Плотность, г/см³ 1,7 0,93 0,98 0,82 0,76 КМП (ст.0,8 мм, 200 Гц), при:
-20°С
-10°С
0°С
+10°С 0,11
0,10
0,10
0,14 0,11
0,10
0,12
0,19 0,09
0,10
0,12
0,17 0,08
0,09
0,10
0,17 0,07
0,08
0,13
0,23

Изобретение относится к автомобильной промышленности и касается вибродемпфирующего материала, предназначенного для снижения вибрации кузова легкового и грузового автомобиля. Вибродемпфирующий материал выполняют в конструкции с ограничивающим слоем, включающий в себя полимерный слой на основе бутилкаучука, содержащий вспененные гранулы на основе полипропилена. Изобретение обеспечивает получение вибродемпфирующего материала, обладающего низкой плотностью и высокими вибродемпфирующими свойствами при температурах 0 и +10°С. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

1. Вибродемпфирующий материал со вспененными гранулами, выполненный в конструкции с ограничивающим слоем и включающий в себя полимерный слой на основе бутилкаучука, отличающийся тем, что полимерный слой содержит вспененные гранулы на основе полипропилена.

2. Вибродемпфирующий материал со вспененными гранулами по п. 1, отличающийся тем, что вспененные гранулы на основе полипропилена имеют плотность от 35 до 200 г/л.

3. Вибродемпфирующий материал со вспененными гранулами по п. 1, отличающийся тем, что вспененные гранулы на основе полипропилена имеют диаметр от 1 до 8 мм.