ВИБРОДЕМПФИРУЮЩИЙ БЛОК
VIBRATION DAMPING BLOCK

Изобретение относится к вибропоглощающим материалам, предназначенным для применения в автомобилестроении, машиностроении, строительстве и т.д., где требуется эффективное снижения вибраций инженерных конструкций и шума двигателя.
Известен виброшумопоглощающий листовой материал, выполненный из композиции на основе нефтяного битума, пластификатора, смолы, наполнителя - мела. Материал включает смолу стирольно-инденовую, получаемую из кубовых остатков ректификации сырого бензола и смолы пиролиза, а также из полимеров бензольного отделения, пластификатор - ди-(2-этилгексил)-фталат и дополнительно включает наполнители - слюду флогопит молотую для металлургической промышленности марки СМФФ-160 и слюду дробленую марки СДФ-3, микросферы, получаемые из водной суспензии золы тепловой электростанции, микроволластонит фракционированный, полученный путем измельчения, а также некондиционную базальтовую вату (RU 2368630, МПК C08L 95/00, C08K 3/26, опубл. 27.09.2009).
Недостатком известного материала является низкий коэффициент потерь и узкий температурный диапазон работ.
Известна герметизирующая мастика и вибропоглощающий материал на ее основе, в котором герметизирующая мастика включает хлорбутилкаучук, полиизобутилен, агент липкости - эфир глицериновый талловой канифоли, упрочняющий полимер - отходы полиэтилена, технический углерод П-803, тиксотропную добавку - асбест, пластификатор - трихлорэтилфосфат, антипирены меламин и борат цинка, наполнители аппретированные синтетическими жирными кислотами - гидроксид алюминия и гидроксид магния, шунгит, вулканизующий агент - парахинондиоксим, оксид марганца. Вибропоглощающий полимерный материал включает основу из алюминиевой фольги и слоя герметизирующей мастики, защищенной антиадгезионной бумагой (RU 2421497, МПК C09K 3/10, C08L 23/20, C08L 23/28, C08K 3/22, B32B 15/06, B32B 25/18, опубл. 20.06.2011).
Недостатком известного материала является эффективное вибропоглощение только в диапазоне положительных температур.
Известна битумная композиция и вибродемпфирующий блок на ее основе, включающая битум, нефтяную смолу, жидкий каучук и наполнители - асбест 7Т-5 и тальк (US 4412864, C08L 95/00, Publication Date 11/01/1983).
Известна полимерная композиция вибродемпфирующих блоков, применяемых в транспортных средствах, на основе бутилкаучука, включающая бутилкаучук, этиленвинилацетат, регенерированный каучук, наполнители - волокна бумаги, акриловые волокна, мел, известь (US 4838939, C08K 07/02, Publication Date 06/13/1989).
Известен вибропоглощающий материал и автомобильный звукоизоляционный материал на его основе, включающий битум, бутилкаучук, этиленвинилацетат, масло и наполнитель - мел (US 5094318, B32B 07/02, Publication Date 03/10/1992).
К недостаткам импортных материалов следует отнести низкий коэффициент потерь и неэффективность вибропоглощения в области отрицательных температур.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является вибродемпфирующий блок, содержащий одну или несколько пластин фольги и связанных с ней прослоек полимерной композиции, включающей в себя синтетический каучук, пластификатор, вулканизирующий агент, наполнитель (RU 36869, МПК F16F 13/00, F16F 1/40, опубл. 27.03.2004).
Недостатком известного решения является недостаточный коэффициент потерь и узкий температурный диапазон эффективного вибропоглощения.
Технический результат заключается в улучшении вибродемпфирующих свойств, расширении температуры эксплуатации полимерной композиции в диапазоне от -20 до +60°C, уменьшении массы полученного на основе полимерной композиции вибродемпфирующего блока, упрощении монтажа материала на различных покрытиях.
Сущность изобретения заключается в том, что в вибродемпфирующем блоке, содержащем одну или несколько пластин фольги и связанных с ней прослоек полимерной композиции, включающей в себя бутилкаучук марки БК 1675Н или этиленпропиленовый каучук марки СКЭПТ-40, масло индустриальное марки И-20А, наполнители, полимерная композиция дополнительно содержит битум нефтяной марки БН 90/10 или битум нефтяной дорожный марки БНД 90/130, модифицированную эпоксидную смолу, кислоту стеариновую техническую и смесь диатомита модифицированного с тальком в соотношении 1:4, а в качестве наполнителя включает мел, белила цинковые и технический углерод, при следующем соотношении компонентов, масс. %:
Бутилкаучук марки БК 1675Н
или этиленпропиленовый каучук марки СКЭПТ-40
10-15
Масло индустриальное марки И-20А
5-10
Битум нефтяной марки БН 90/10
или битум нефтяной дорожный марки БНД 90/130
10-15
Кислота стеариновая техническая
0,2-0,8
Модифицированная эпоксидная смола
2-5
Смесь диатомита модифицированного
с тальком в соотношении 1:4
1-5
Мел
35-42
Белила цинковые
15-25
Технический углерод
2-5
Толщина пластин фольги равна 0,1-0,3 мм, а полимерная композиция, имеющая толщину 1,0-2,0 мм, защищена с внешней стороны антиадгезионным покрытием.
На фиг. 1 изображена конструкция вибродемпфирующего блока, состоящего из одной пластины фольги 1 и одной прослойки полимерной композиции 2, защищенной с внешней стороны антиадгезионным покрытием 3.
Пластина фольги (ГОСТ 618-73).
Полимерная композиция включает:
Синтетический каучук - бутилкаучук марки БК 1675Н (ТУ 2294-034-05766801-2002) или этиленпропиленовый каучук марки СКЭПТ-40 (ТУ 2294-087-05766563-2010).
Пластификатор - масло индустриальное марки И-20А (ГОСТ 20799-88).
Наполнители: мел тонкодисперсный марки МТД-2 (ТУ 5743-020-05346453-2008), белила цинковые марки БЦ0М (ГОСТ 202-84), технический углерод марки П 234 или П 803 (ГОСТ 7885-86).
Битум нефтяной марки БН 90/10 (ГОСТ 6617-76) или битум нефтяной дорожный марки БНД 90/130 (ГОСТ 22245-90).
Модифицированная эпоксидная смола ДЭГ-Ж (ТУ 2225-510-00203521-94).
Кислота стеариновая техническая (стеарин) Т-32 (ГОСТ 6484-96).
Смесь (в соотношении 1:4) диатомита (ТУ 5716-013-25310144-2008) модифицированного с тальком (ГОСТ 19729-74).
Антиадгезионное покрытие (ТУ 5433-055-12963867-98 или ТУ 5459-055-39160180-00).
Способ изготовления вибродемпфирующего блока заключается в следующем. Приготавливают диатомит модифицированный, который получают путем обработки природного диатомита, содержащего 70-95% кремнезема 6-8%, раствором соляной кислоты при температуре 90-95°C в течение 4 часов. После чего его смешивают с тальком в соотношении 1:4. В смесительном оборудовании с Z-образными мешалками путем механического перемешивания смеси компонентов изготавливается полимерная композиция 2, которая содержит синтетический каучук, пластификатор, битум, кислоту стеариновую техническую, модифицированную эпоксидную смолу, смесь диатомита модифицированного с тальком 1:4 и наполнители: мел, белила цинковые и технический углерод. Для получения вибродемпфирующего блока приготовленную полимерную композицию при помощи экструдера превращают в ленту или лист толщиной 1,0-2,0 мм и обкладывают с одной стороны фольгой 1, толщина которой равна 0,1-0,3 мм, а с противоположной - антиадгезионным покрытием 3.
Примеры получения вибродемпфирующего блока и результаты его испытания приведены в таблицах 1 и 2.
По сравнению с известным решением предлагаемое позволяет улучшить вибродемпфирующие свойства и расширить температуру эксплуатации полимерной композиции в диапазоне от -20 до +60°C за счет применения в полимерной композиции битума, модифицированной эпоксидной смолы и кислоты стеариновой технической, уменьшить массу полученного на основе полимерной композиции вибродемпфирующего блока за счет уменьшения толщины полимерной композиции без ухудшения вибродемпфирующих свойств. За счет применения в полимерной композиции смеси диатомита модифицированного с тальком в соотношении 1:4 прочность связи с металлом при отслаивании увеличивается в 1,5-2 раза, благодаря чему заявляемый вибродемпфирующий блок легко монтируется на поверхности за счет собственной адгезии полимерной композиции, т.е. является самоклеящимся, не требует нагрева при монтаже, легко клеится на любые поверхности.
Применение вибропоглощающих материалов в автомобилестроении способствует значительной изоляции салона транспортных средств от вибрации - это, как правило, прокладки панелей пола, щитка передка (перегородки между салоном и моторным отсеком), дверей и крыши.