[发明专利]一种基于质量弹簧模型的梯度阻尼复合材料的制备方法

摘要

一种基于质量弹簧模型的梯度阻尼复合材料的制备方法，它涉及阻尼复合材料。它是要解决现有的单层阻尼材料阻尼温域窄、阻尼损耗因子低的问题。本发明的梯度阻尼复合材料由多层阻尼层组成，阻尼层由聚氨酯弹性体包覆的质量块粒子和玄武岩鳞片纤维组成；上层阻尼层的聚氨酯弹性体的交联度大于下层阻尼层的聚氨酯弹性体的交联度。制法：把质量块粒子加入到聚氨酯预聚体中反应后形成聚氨酯包覆型弹性体，再加入玄武岩鳞片纤维剪切研磨均匀，按扩链剂和/或固化剂量的从低到高加入扩链剂和/或固化剂，得到各层浇注液；按交联度的从低到高逐层浇注，经固化得到复合材料，它在‑40℃～1℃的损耗因子为0.7～1.17。可用于减震领域。

主权项

1.一种基于质量弹簧模型的梯度阻尼复合材料的制备方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：一、称取质量块粒子、聚氨酯预聚体、玄武岩鳞片纤维、扩链剂和/或固化剂；其中质量块粒子与聚氨酯预聚体的质量比为(20‑30)：100，质量块粒子与玄武岩鳞片纤维的质量比为1：(1～1.5)，扩链剂的质量M₁为聚氨酯预聚体的质量的22％～24％，固化剂的质量N₁为聚氨酯预聚体的质量的1％～4％；其中所述的质量块粒子为六面体纳米粒子或者空心无机纳米粒子；二、将质量块粒子加入到表面修饰剂中，静置，把沉降的质量块粒子过滤出去，取上层液体，得到表面修饰的质量块粒子的分散液；三、把聚氨酯预聚体加入三口瓶内，真空脱泡后，加入步骤二制备的表面修饰的质量块粒子的分散液，混合均匀，加热至75～85℃反应2～4h制得聚氨酯包覆型弹性体，然后再加入的玄武岩鳞片纤维，得到混合液；用三辊研磨机剪切研磨，混合均匀后，加入预先于80℃烘箱内熔融扩链剂和/或固化剂，再混合均匀，得到第一层浇注液；四、重复步骤一、二和三的方法，提高扩链剂和/或固化剂的用量，使扩链剂的质量M₂＝(1.5～2)M₁，使固化剂的质量N₂＝(1.5～2)N₁，其它与步骤一、二和三相同，得到第二层浇注液；五、重复步骤一、二和三的方法，再提高扩链剂和固化剂的用量，使扩链剂的质量M₃＝(1.5～2)M₂，使固化剂的质量N₃＝(1.5～2)N₂，其它与步骤一、二和三相同，得到第三层浇注液；以此类推，得到第四层、第五层……各层的浇注液；六、把第一层浇注液倒入涂有脱模剂的模具中，待第一层凝胶后，再倒入第二层浇注液，待第二层凝胶后，再倒入第三层浇注液，以此类推，得到浇注体；七、把步骤六得到的浇注体放在烘箱中，升温至50～60℃预固化6～7小时，然后再升温至75～80℃固化4～5小时，最后升温至100～110℃固化4～5小时，得到基于质量弹簧模型的梯度阻尼复合材料。