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式进行耗散,只能作为位能贮存;橡胶在高弹态时分〇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々相互耦合,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。