橡膠減震材料的作用發(fā)布者： 點(diǎn)擊：1766
減震用橡膠材料及其應(yīng)用隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，震動(dòng)和噪音已經(jīng)成為各個(gè)領(lǐng)域的嚴(yán)重問(wèn)題：它會(huì)降低操作精度，影響產(chǎn)品質(zhì)量；縮短產(chǎn)品壽命，使得高精儀器不能正常工作；危及安全性，使設(shè)備或構(gòu)建物早期破壞；污染環(huán)境及影響人身健康，諸如地震之類的震動(dòng)甚至還給人類的生命財(cái)產(chǎn)造成極大的損害。因此，研究和掌握震動(dòng)控制與噪音控制技術(shù)已是各國(guó)工業(yè)發(fā)展面臨的重大課題。消除震動(dòng)和噪音的zui根本和zui好方法是減少或者消除震動(dòng)源的震動(dòng)，但實(shí)際上要想完全消除震動(dòng)源的震動(dòng)是不可能的，因此必須采取其他控制震動(dòng)的方法。實(shí)際應(yīng)用中zui廣泛、zui有效的方法是使用各種減震制品，尤其是橡膠減震制品。它能夠有效地隔離震動(dòng)與激發(fā)源，還可以緩和震動(dòng)體的震動(dòng)，因此被廣泛地應(yīng)用于各種機(jī)動(dòng)車輛、飛機(jī)、船艦等的動(dòng)力機(jī)械及風(fēng)機(jī)、水泵等輔助設(shè)備和儀器的震動(dòng)隔離。近年來(lái)，一些大型建筑物和橋梁等也采用了隔離地震的層壓橡膠墊支撐建筑物。對(duì)于結(jié)構(gòu)震動(dòng)和結(jié)構(gòu)噪音的阻尼處理，也廣泛地使用特殊的橡膠材料，稱為黏彈性高阻尼材料。橡膠的減震作用及減震橡膠材料橡膠的特點(diǎn)是既有高彈態(tài)又有高黏態(tài)，橡膠的彈性是由其卷曲分子構(gòu)象的變化產(chǎn)生的，橡膠分子間相互作用會(huì)妨礙分子鏈的運(yùn)動(dòng)，又表現(xiàn)出黏性特點(diǎn)，以致應(yīng)力與應(yīng)變往往處于不平衡狀態(tài)。橡膠的這種卷曲的長(zhǎng)鏈分子結(jié)構(gòu)及分子間存在的較弱的次級(jí)力；使得橡膠材料呈現(xiàn)出獨(dú)特的黏彈性能，因而具有良好的減震、隔音和緩沖性能。橡膠部件廣泛用于隔離震動(dòng)和吸收沖擊，是因?yàn)槠渚哂袦?、阻尼及能進(jìn)行可逆大變形的特點(diǎn)。橡膠的滯后和內(nèi)摩擦特性通常用損耗因子表示，損耗因子越大，橡膠的阻尼和生熱越顯著，減震效果越明顯。橡膠材料損耗因子的大小不僅與橡膠本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)，而且與溫度和頻率有關(guān)。在常溫下，天然橡膠(NR)和順丁橡膠(BR)的損耗因子較小，丁苯橡膠(SBR)、氯丁橡膠(CR)、乙丙橡膠(EPR)、聚氨酯橡膠(PU)和硅橡膠的損耗因子居中，丁基橡膠(HR)和丁腈橡膠(NBR)的損耗因子zui大。用作減震目的的橡膠材料一般分5種，即NR，SBR，BR為普通橡膠材料；NBR用于耐油硫化膠；CR用于耐天候硫化膠；IIR用于高阻尼硫化膠；EPR用于耐熱硫化膠。NR雖然損耗因子較小，但其綜合性能zui好，具有優(yōu)異的彈性，耐疲勞性好，生熱低，蠕變小，與金屬件黏合性能好，耐寒性、電絕緣性和加工性能也好，因此NR被廣泛地用作減震目的，要求耐低溫或耐天候性能時(shí)，可與BR或CR并用或共混改性。Nishiue等采用NR、BR及碳原子數(shù)大于4的含有-OH基團(tuán)有機(jī)酸的金屬鹽制成的減震器具有較好的耐久性能，在70℃×22h和40℃×148h條件下的壓縮變形分別為17.0%和11.7%。由于EPDM耐天候、耐臭氧老化、電絕緣性、耐熱和耐寒等性能優(yōu)異，近年來(lái)受到廣泛關(guān)注。日本三井化學(xué)公司與鬼怒川橡膠公司通過(guò)采用高相對(duì)分子質(zhì)量的EPDM與低相對(duì)分子質(zhì)量的EPDM并用，合作開發(fā)出一種新型耐熱減震橡膠材料，并獲得了日本專利。該減震橡膠的各項(xiàng)測(cè)試表明，其減震性能與NR相同，但其耐熱性、低溫柔軟性要比NR等其他橡膠好。Iizumi采用EPDM制成用于汽車部件上的減震器用橡膠材料，具有很好的耐熱性，在190℃×5h熱老化后，材料仍具有很好的層間黏合性能。對(duì)低溫動(dòng)態(tài)性能要求苛刻的減震橡膠，往往采用硅橡膠；當(dāng)要求高阻尼時(shí)可采用IIR或鹵化IIR；PU具有優(yōu)良的耐磨性、耐屈撓性和對(duì)烴類燃料及大部分有機(jī)溶劑的抵抗能力，同時(shí)具有很高的物理性能、良好的電絕緣性、黏合性和耐老化性能。PU在減震隔音方面也得到了廣泛應(yīng)用，如Adachi等采用PU制得減震和隔音良好的橡膠片層，應(yīng)用到地板、天花板及彎曲板后，效果良好。
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