机械运转产生的震动和噪声不仅污染环境,而且影∮响机械的加工精度和产品质量,加速机械结构的疲劳损坏,缩短机械的使用ㄨ寿命,利用增大机械系统的能量损耗∮来减轻机械震动和降低噪声的阻№尼研究一直是国内外关注的热点。现在,已有许多新材料⊙和新技术不断应用于阻尼╱减震,其中高分子材料,尤其是橡胶阻尼块减震材料以其优异的性能越来越引起＠ 人们的重视。采用橡胶阻尼材料,可以很大限度地降低机械噪▽声和减轻机械震动,提高工作≡效率,提高产品质量。

橡胶作为阻尼材料广泛应用于各种机动车辆、设备仪器、自动化办公▲设施和家用电器中。目前已在拓宽橡胶阻尼材料的使用温度、振▂动频率以及阻尼机理研究方面取得了一些进展。本文简要介绍了橡胶的阻尼机理,并重点讨论了目前几种常用的橡胶々阻尼材料,如丙烯酸酯橡胶、聚氨酯、丁基橡胶、聚乙酸乙烯酯以及丁腈橡胶等。

橡胶材料的阻尼机理

橡胶材料的阻尼作用机理直接与其动态力学弛豫性质相关。橡胶材料︼的阻尼作用依赖于其滞后现象。正是由于滞后现象,橡胶的拉伸-回缩循环√变化均需克服链段间的内摩擦阻力而产生内◢耗，橡胶在玻璃态时模量很高,分子链段几乎不能运动,不能以机械能转变成热能的方ξ式进行耗散,只能作为位能贮存;橡胶在高弹态时分子链段运动比较容易,不能吸收足够的机械能;只有在很窄的玻璃态转变区域内,其模Ψ量大幅度下降,具有足够高的损耗因子(tanδ),在一定的振动频率范围内分子基团之间能够相互∑耦合,并在应变响应中伴随缓慢的「相转变,如果施加的应力在此频率范围内,振动能量可以得◣到耗散。在玻璃态转变区域内的tanδ的大小直接与↑能够吸收应力的分子基团的数量有关,并与应力和应◤变之间发生的相变有关。

另外,不少∞学者对橡胶材料的阻尼机理进行了定量研究☆。很◆先讨论了分子结构与阻尼性能之间的定量关系,并提出互穿聚合物网络※具有协同效应,它可以使聚合物之间相互交联,使之达到分子水平的混合,从而具有宽广的阻尼峰。

等指出聚合物中各个分子基团对阻尼的贡献不㊣　仅与其分子结构有关,而且还与其在聚合物分子中所处★的位置有关,进而提出△了基团贡献分子理论。