Двухкомпонентная вибропоглощающая мастика со вспененными полимерными гранулами Российский патент 2024 года по МПК C08L63/00 C08L23/12 

Настоящее изобретение относится к двухкомпонентной вибропоглощающей мастике со вспененными полимерными гранулами, предназначенной для использования в автомобиле-, судо и авиастроении, в гражданском и промышленном строительстве для снижения вибрации и структурного и воздушного шума различных конструкций, таких как тонкостенные металлические и пластиковые конструкции, а также их упрочнения, что способствует увеличению срока службы таких конструкций.

В частности, двухкомпонентная вибропоглощающая мастика со вспененными полимерными гранулами предназначена для использования в автомобильной промышленности для снижения вибрации и структурного и воздушного шума кузова легкового и грузового автомобиля.

В особенности, двухкомпонентная вибропоглощающая мастика со вспененными полимерными гранулами используется в конструкциях, подверженных воздействию агрессивных сред и механическим воздействиям.

Также двухкомпонентная вибропоглощающая мастика со вспененными полимерными гранулами может быть использована для снижения вибрации и структурного и воздушного шума гражданского судна, в частности, для маломерного моторного и парусно-моторного судна, и снижения вибрации и структурного и воздушного шума воздушного суда, например, пассажирского самолета.

Ближайшим аналогом настоящего изобретения является двухкомпонентная вибропоглощающая мастика (WO № 0250184 от 20.12.2000 г.), содержащая эпоксидную смолу, сшивающий агент и интерполимер.

Недостатками ближайшего аналога являются низкие вибродемпфирующие и звукоизоляционные свойства и высокая плотность.

Задачей настоящего изобретения является создание двухкомпонентной вибропоглощающей мастики со вспененными полимерными гранулами с высокими вибродемпфирующими и звукоизоляционными свойствами и низкой плотностью.

Техническим результатом настоящего изобретения является снижение плотности двухкомпонентной вибропоглощающей мастики с обеспечением высоких вибродемпфирующих и звукоизоляционных свойств.

Технический результат достигается созданием двухкомпонентной вибропоглощающей мастики со вспененными полимерными гранулами, представляющей собой двухкомпонентную эпоксидную систему, состоящую из композиции «А» и композиции «Б». Композиция «А» включает эпоксидную диановую смолу, пластификатор и наполнители. Композиция «Б» представляет собой отвердитель аминного или амидоаминного типа.

При использовании двухкомпонентной вибропоглощающей мастики со вспененными полимерными гранулами композиция «А» совмещается с композицией Б, после чего происходит ее отверждение.

Основным фактором, определяющим достижение технического результата, является использование в составе композиции «А» вспененных полимерных гранул, обеспечивающих увеличение вибродемпфирующих и звукоизоляционных свойств, а также снижение плотности.

В качестве вспененных полимерных гранул используются гранулы вспененного полипропилена различной плотности.

Наиболее предпочтительно состав композиции «А» двухкомпонентной вибропоглощающей мастики со вспененными полимерными гранулами выбирается в следующих пределах:

1) эпоксидная диановая смола - 10,0-35,0 масс.%;

2) пластификатор - 8,0-20,0 масс. %;

3) гранулы вспененного полипропилена - 1,0-5,0 масс. %;

4) наполнители - 40,0-75,0 масс. %.

В качестве эпоксидной диановой смолы могут быть использованы, но не ограничиваясь, следующие марки: ЭД-20, ЭД-16, ЭД-22.

В качестве пластификатора может быть использован Лапроксид различных марок. Выбор марки Лапроксида определяется назначением двухкомпонентной вибропоглощающей мастики со вспененными полимерными гранулами.

В качестве наполнителей могут быть использованы порошковые наполнители: феррит, графит, тальк, микроволластонит, микрослюда и инженерные глины/органоглины, на основе обогащенных бентонитов и сепиолитов или другие наполнители.

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

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

В состав композиции «Б» входит отвердитель аминного или амидоаминного типа.

Характеристикой вибродемпфирующих свойств двухкомпонентной вибропоглощающей мастики со вспененными полимерными гранулами является коэффициент механических потерь (КМП), определяемый при 200 Гц.

Характеристикой звукоизоляционных свойств двухкомпонентной вибропоглощающей мастики со вспененными полимерными гранулами является индекс изоляции воздушного шума в частотном диапазоне от 100 до 3150 Гц.

Двухкомпонентная вибропоглощающая мастика со вспененными полимерными гранулами наиболее предпочтительно наносится толщиной от 1 до 8 мм в зависимости от условий эксплуатации и требований к вибродемпфирующим и звукоизоляционным свойствам.

Свойства двухкомпонентной вибропоглощающей мастики со вспененными полимерными гранулами, состоящей из композиции «А» и композиции «Б», представлены в таблице 1 и таблице 2. Гранулы вспененного полипропилена использовались плотностью от 35 до 75 г/см³ и вводились в количестве 2-4 масс. % при идентичном качественном составе двухкомпонентной вибропоглощающей мастики со вспененными полимерными гранулами.

Результаты испытаний и зависимости, представленные в таблице 1 и таблице 2, равнозначны при использовании композиции «Б», представляющей собой отвердитель аминного или амидоаминного типа.

Таблица 1 Наименование показателя Плотность и содержание вспененных гранул полипропилена 35 г/л 55 г/л 75 г/л 2 масс. % 4 масс. % 2 масс. % 4 масс. % 2 масс. % 4 масс. % Толщина, мм 4,0±0,2 4,0±0,2 4,0±0,2 4,0±0,2 4,0±0,2 4,0±0,2 Плотность компонента А, г/см³ 1,19 1,04 1,33 1,11 1,43 1,20 КМП (толщина пластины (ст3): 0,8 мм, частота 200 Гц), при:
0°С
+10°С
+20°С
+30°С
+40°С 0,05
0,12
0,24
0,27
0,14 0,05
0,12
0,18
0,22
0,15 0,05
0,12
0,28
0,27
0,18 0,05
0,12
0,22
0,31
0,19 0,06
0,13
0,26
0,37
0,21 0,06
0,13
0,30
0,35
0,16 Резонанс пластины, Гц
Резонанс пластины с материалом, Гц
Жесткость пластины, Н*м
Жесткость пластины с мастикой, Н*м 56,3/154,1
67,7/198,7
8,39/7,99
18,94/20,80 56,3/154,1
70,1/205,1
8,39/7,99
19,45/21,23 56,3/154,1
73,9/219,1
8,39/7,99
23,38/26,21 56,3/154,1
75,1/219,7
8,39/7,99
23,68/25,85 56,3/154,1
84,5/247,5
8,39/7,99
33,12/36,23 56,3/154,1
72,3/214,3
8,39/7,99
21,98/24,63

Таблица 2

Наименование показателя Частота, Гц Плотность и содержание вспененных гранул полипропилена (двухкомпонентная вибропоглощающая мастика со вспененными полимерными гранулами наносилась на стальную пластину (ст3) толщиной 0,8 мм) 75 г/л, 2 масс % 35 г/л, 2 масс. 2% Пластина без мастики Изоляция воздушного шума, дБ 100 26,0 28,6 26,0 125 23,5 21,6 17,6 160 23,1 22,1 17,9 200 25,5 26,2 22,6 250 23,0 20,1 17,0 315 23,9 23,4 19,9 400 25,6 26,2 21,5 500 27,5 28,2 23,0 630 29,2 29,2 25,0 800 30,9 30,7 27,1 1000 33,6 33,2 29,8 1250 35,9 35,9 31,3 1600 38,6 37,6 33,0 2000 38,1 38,1 33,3 2500 37,8 38,0 35,3 3150 39,9 39,9 36,3 4000 43,3 42,3 37,9 5000 44,3 43,8 39,2 Индекс изоляции воздушного шума, дБ (100-3150Гц) 32 32 27

Изобретение относится к вибропоглощающим мастикам. Предложена двухкомпонентная вибропоглощающая мастика со вспененными полимерными гранулами для использования в автомобиле-, судо- и авиастроении, в гражданском и промышленном строительстве, представляющая собой двухкомпонентную эпоксидную систему, состоящую из композиции «А» и композиции «Б», при этом композиция «А» включает эпоксидную диановую смолу, пластификатор, наполнители и гранулы вспененного полипропилена, а композиция «Б» представляет собой отвердитель аминного или амидоаминного типа. Технический результат – снижение плотности двухкомпонентной вибропоглощающей мастики с обеспечением высоких вибродемпфирующих и звукоизоляционных свойств. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 2 пр.

1. Двухкомпонентная вибропоглощающая мастика со вспененными полимерными гранулами для использования в автомобиле-, судо- и авиастроении, в гражданском и промышленном строительстве, представляющая собой двухкомпонентную эпоксидную систему, состоящую из композиции «А» и композиции «Б», при этом композиция «А» включает эпоксидную диановую смолу, пластификатор, наполнители и гранулы вспененного полипропилена, а композиция «Б» представляет собой отвердитель аминного или амидоаминного типа.

2. Двухкомпонентная вибропоглощающая мастика со вспененными полимерными гранулами по п. 1, отличающаяся тем, что в композиции «А» используются гранулы вспененного полипропилена плотностью 35-75 г/см³.