本发明涉及阻尼材料领域，具体涉及一种聚氨酯高阻尼材料及其制备方法。
背景技术：
阻尼材料是将固体机械振动能转变为热能而耗散的材料，主要用于振动和噪声控制。材料的阻尼性能可根据它耗散振动能的能力来衡量，评价阻尼大小的标准是阻尼系数。导弹、运载火箭和飞机在飞行时，由于发动机工作和气动噪声等原因，会引起严重的宽频带随机振动和噪声环境，还会激发结构和电子控制仪器系统众多的共振峰，使结构出现疲劳失效和动态失稳，使电子控制仪器精度降低以至发生故障。目前的阻尼材料有效阻尼温域较窄，且阻尼因子低，阻尼性能还需提高。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种聚氨酯高阻尼材料，其具有优异的阻尼性能，拓宽了阻尼温域，提高了损耗因子。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种聚氨酯高阻尼材料，包括以下重量份的原料：聚氨酯纤维35-43份、乙烯基氟橡胶18-20份、碳纤维5-9份、环氧树脂10-14份、聚乙烯醇缩甲醛纤维6-8份、虫胶树脂5-7份、交联剂1-3份、补强填充剂1-3份、固化剂2-4份。
优选地，所述聚氨酯高阻尼材料，包括以下重量份的原料：聚氨酯纤维39份、乙烯基氟橡胶19份、碳纤维7份、环氧树脂12份、聚乙烯醇缩甲醛纤维7份、虫胶树脂6份、交联剂2份、补强填充剂2份、固化剂3份。
优选地，所述固化剂包括乙烯基三胺和双氰胺，所述四乙烯五胺和双氰胺的质量比为3:2。
优选地，所述补强填充剂为硅藻土、滑石粉、石棉粉中的一种或者多种。
优选地，所述交联剂为过氧化二异丙苯。
优选地，所述的一种聚氨酯高阻尼材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将环氧树脂、虫胶树脂混合均匀，然后加热到半熔融状态，接着放入滚揉机内滚揉2-4h，得到混合料；
(2)将乙烯基氟橡胶加入密炼机中，在100-120℃下密炼25-35min，转速为150-200r/min，然后加入碳纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维、交联剂、补强填充剂、固化剂，继续混炼30-40min，再加入混合料，在75-80℃下密炼60-90min，转速为200-250r/min，即得所述聚氨酯高阻尼材料。
优选地，所述步骤(1)中，滚揉机的转速为4-6rpm。
优选地，所述步骤(1)中，加热温度为80-100℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)聚氨酯纤维具有高弹性回复率和高断裂伸长率，乙烯基氟橡胶弹性好，且具有耐高温性能，聚乙烯醇缩甲醛纤维耐热且柔软性佳，本发明聚氨酯纤维和乙烯基氟橡胶为主料，再添加其他辅料，制得的阻尼材料，拓宽了阻尼温域，且提高了损耗因子。
(2)环氧树脂和虫胶树脂一起混合，经滚揉机滚揉之后再与其他原料混合，可以提高阻尼材料的阻尼性能。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例中所述的聚氨酯高阻尼材料，包括以下重量份的原料：聚氨酯纤维35份、乙烯基氟橡胶18份、碳纤维5份、环氧树脂10份、聚乙烯醇缩甲醛纤维6份、虫胶树脂5份、交联剂1份、补强填充剂1份、固化剂2份；所述固化剂包括乙烯基三胺和双氰胺，所述四乙烯五胺和双氰胺的质量比为3:2；所述补强填充剂为硅藻土；所述交联剂为过氧化二异丙苯。
所述的一种聚氨酯高阻尼材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将环氧树脂、虫胶树脂混合均匀，然后在80℃下加热到半熔融状态，接着放入滚揉机内滚揉4h，滚揉机的转速为4rpm，得到混合料；
(2)将乙烯基氟橡胶加入密炼机中，在100℃下密炼25min，转速为150r/min，然后加入碳纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维、交联剂、补强填充剂、固化剂，继续混炼30min，再加入混合料，在75℃下密炼60min，转速为200r/min，即得所述聚氨酯高阻尼材料。
实施例2
本实施例中所述的聚氨酯高阻尼材料，包括以下重量份的原料：聚氨酯纤维39份、乙烯基氟橡胶19份、碳纤维7份、环氧树脂12份、聚乙烯醇缩甲醛纤维7份、虫胶树脂6份、交联剂2份、补强填充剂2份、固化剂3份；所述固化剂包括乙烯基三胺和双氰胺，所述四乙烯五胺和双氰胺的质量比为3:2；所述补强填充剂为滑石粉；所述交联剂为过氧化二异丙苯。
所述的一种聚氨酯高阻尼材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将环氧树脂、虫胶树脂混合均匀，然后在90℃下加热到半熔融状态，接着放入滚揉机内滚揉3h，滚揉机的转速为5rpm，得到混合料；
(2)将乙烯基氟橡胶加入密炼机中，在110℃下密炼30min，转速为175r/min，然后加入碳纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维、交联剂、补强填充剂、固化剂，继续混炼35min，再加入混合料，在77℃下密炼75min，转速为225r/min，即得所述聚氨酯高阻尼材料。
实施例3
本实施例中所述的聚氨酯高阻尼材料，包括以下重量份的原料：聚氨酯纤维43份、乙烯基氟橡胶20份、碳纤维9份、环氧树脂14份、聚乙烯醇缩甲醛纤维8份、虫胶树脂7份、交联剂3份、补强填充剂3份、固化剂4份；所述固化剂包括乙烯基三胺和双氰胺，所述四乙烯五胺和双氰胺的质量比为3:2；所述补强填充剂为石棉粉；所述交联剂为过氧化二异丙苯。
所述的一种聚氨酯高阻尼材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将环氧树脂、虫胶树脂混合均匀，然后在100℃下加热到半熔融状态，接着放入滚揉机内滚揉2h，滚揉机的转速为6rpm，得到混合料；
(2)将乙烯基氟橡胶加入密炼机中，在120℃下密炼35min，转速为200r/min，然后加入碳纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维、交联剂、补强填充剂、固化剂，继续混炼40min，再加入混合料，在80℃下密炼90min，转速为250r/min，即得所述聚氨酯高阻尼材料。
对比例1
本对比例与实施例2的不同之处在于：不含乙烯基氟橡胶，且除去制备方法中与之相关的步骤。本对比例中所述的聚氨酯高阻尼材料，包括以下重量份的原料：聚氨酯纤维58份、碳纤维7份、环氧树脂12份、聚乙烯醇缩甲醛纤维7份、虫胶树脂6份、交联剂2份、补强填充剂2份、固化剂3份。
对比例2
本对比例与实施例2的不同之处在于：不含虫胶树脂，且除去制备方法中与之相关的步骤。本对比例中所述的聚氨酯高阻尼材料，包括以下重量份的原料：聚氨酯纤维58份、碳纤维7份、环氧树脂18份、聚乙烯醇缩甲醛纤维7份、交联剂2份、补强填充剂2份、固化剂3份。
对比例3
本对比例与实施例2的不同之处在于：不含环氧树脂，且除去制备方法中与之相关的步骤。本对比例中所述的聚氨酯高阻尼材料，包括以下重量份的原料：聚氨酯纤维58份、碳纤维7份、虫胶树脂18份、聚乙烯醇缩甲醛纤维7份、交联剂2份、补强填充剂2份、固化剂3份。
对比例4
本对比例与实施例2的不同之处在于：不含聚乙烯醇缩甲醛纤维，且除去制备方法中与之相关的步骤。本对比例中所述的聚氨酯高阻尼材料，包括以下重量份的原料：聚氨酯纤维58份、碳纤维14份、虫胶树脂18份、交联剂2份、补强填充剂2份、固化剂3份。
对比例5
本对比例与实施例2的不同之处在于：制备方法不同。本对比例所述的一种聚氨酯高阻尼材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将环氧树脂、虫胶树脂混合均匀，然后在90℃下加热到半熔融状态，得到混合料；
(2)将乙烯基氟橡胶加入密炼机中，在110℃下密炼30min，转速为175r/min，然后加入碳纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维、交联剂、补强填充剂、固化剂，继续混炼35min，再加入混合料，在77℃下密炼75min，转速为225r/min，即得所述聚氨酯高阻尼材料。
将实施例1-3和对比例1-5制得的产品进行性能检测，检测结果如下：
表1实施例1-3和对比例1-5制得产品的阻尼温域和损耗因子
表1中的阻尼温域为损耗因子≥0.3的温度范围，根据表1所示，本发明制得的阻尼材料拓宽了阻尼温域，提高了损耗因子，且乙烯基氟橡胶、虫胶树脂、环氧树脂、聚乙烯醇缩甲醛纤维及其制备方法对阻尼性能有明显影响。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。