[发明专利]带粘弹性薄膜的低温共固化高阻尼复合材料构件制作工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种振动噪声控制技术，尤其是一种带粘弹性薄膜的低温共固化高阻尼复合材料构件制作工艺。

背景技术

嵌入式共固化复合材料是将三种不同性质的材料(如玻璃纤维、粘弹性阻尼材料和树脂)，经过化学或物理的方法通过人工或现代加工工艺制作成的一种多相复合固体。从它的结构组成上分析，其中有一相在层内是基本上连续的，称为基体相(如树脂)；另有一相是分散在层内并且被基体所包容，称为增强相(如玻璃纤维)；还有一相是在事前就嵌入在结构内部的粘弹性阻尼材料(如橡胶)，该结构的基体相、增强相和粘弹性阻尼材料在性能上相互协调，从而能达到大幅度地提高复合材料构件阻尼的目的，得到单一材料难以比拟的综合力学性能。由于这种事前阻尼处理结构是嵌入在结构内部的,具有不脱落、抗老化等优点，因而在大飞机、高速列车、太空运载器等高科技领域有着广泛的应用前景。

通常被动阻尼处理的方法包括自由阻尼结构、约束阻尼结构和阻尼插入结构，而这三种办法都属于事后处理，往往受到结构尺寸、空间和重量等诸多因素的限制，并且在使用中还容易出现剥离、脱落等现象。

嵌入式共固化复合材料阻尼结构采用一种全新的事前阻尼处理方法，即在构件的设计阶段就考虑了阻尼特性。目前嵌入式共固化阻尼复合材料的制作主要采取的是高温共固化(温度高于180度)和中温共固化(温度在120-180度之间)工艺，而中、高温共固化存在以下问题：制造周期长，成型温度高，耗能大，设备使用要求高等，从而大大提高了制造成本。而嵌入式低温共固化高阻尼复合材料能有效地降低制造成本，有利于复合材料的普及应用。然而到目前为止还未发现关于嵌入式低温共固化高阻尼复合材料的研究文献报道。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种制作带粘弹性薄膜的低温共固化高阻尼复合材料构件工艺。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种带粘弹性薄膜的低温共固化高阻尼复合材料构件制作工艺，包括：

A.粘弹性阻尼材料的制备，包括：

1)原胶的塑炼，氢化丁腈在混炼之前要先对其进行塑炼；

2)原胶的混炼，用开炼机对塑炼好的氢化丁腈进行混炼；

B.阻尼溶液的制作，包括：

1)将混炼好的阻尼材料在开炼机上进行反炼；

2)按照阻尼材料质量和溶剂体积比1:4来称取溶剂，即每100g阻尼材料对应400ml溶剂；

3)将称量好的阻尼材料置于烧杯，加入称取好的溶剂，搅拌均匀，然后进行密封，放置于阴凉处，溶解后得到阻尼材料的胶浆溶液；

C.阻尼溶液的刷涂，包括：

1)在刷涂前12小时从冷库中取出复合材料预浸料，在常温下放置；

2)将复合材料预浸料平整铺好，将阻尼材料均匀刷涂在其表面，制成带阻尼薄膜的预浸料；

3)将两片分别在正面和背面单侧刷涂到预定厚度的复合材料预浸料面相互贴合就制成了阻尼层，即为双面刷涂；

4)将带粘弹性阻尼层的预浸料铺设在复合材料预浸料中，将铺好层的阻尼复合材料放入已经铺好脱模布和隔离膜的模具中，然后密封好真空袋，通过真空阀抽出真空袋内空气至设定压力，最后一同放入热压罐中，按照共固化工艺曲线完成共固化，即能得到嵌入式低温共固化高阻尼复合材料构件。

所述粘弹性阻尼材料，包括以下质量比的组分

所述步骤A中1)的塑炼为通过开炼机的剪切力将其较长的分子链和支化侧链扯断，增强生胶的可塑性，采用多段塑炼的方法，一段塑炼后，停放4h后，再进行二段塑炼。

所述步骤A中2)的混炼包括：

a.将塑炼好的氢化丁腈生胶在混炼开炼机2毫米以内的小辊距下通过10次，然后调到3毫米的辊距，将氢化丁腈生胶包到混炼开炼机的前后辊筒上，并保持前、后辊筒之间有1毫米厚的余胶，左右翻割两刀；

b.加入抗氧剂1010，左右翻割2次，调到最小辊距薄通5-6遍；

c.然后加入氧化锌、硬脂酸、防老剂和促进剂小料，翻割两刀，保持1min的包辊时间；

d.然后加入补强填料炭黑，在加补强填料炭黑时要分次加入，以保持加工过程中原胶温度变化不得超过±10度，割胶翻胶；

e.最后加入硫磺硫化剂，翻割4min后，下辊；

f.将辊距调到最小出薄片，打三角包，薄通7-10次，观察胶片表面，如果光滑无斑点，说明已经混炼均匀，将辊距调至3毫米后出片，制得混炼好的阻尼材料。