一种泡沫铝与粘弹阻尼复合材料及制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种减震降噪材料，具体地说是一种由泡沫铝与粘弹阻尼材料组成的复合减震降噪材料。本发明也涉及一种减震降噪材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]在现代社会中，减震降噪成为一个越来越需要重视的问题，机械产品和工程设计的振动和噪声水平已经成为现代产品内在质量的重要标准之一。阻尼减震降噪技术可以提高各类设备及工程结构的抗振性和稳定性，也可有效的降低环境的噪声污染。
[0003]泡沫铝是一种由纯铝或铝合金经过特殊发泡工艺处理得到的一种具有空洞结构的泡沫金属，由于其特殊的疏松孔洞结构，使得其具有密度小、质量轻、比表面大等特点，而且在如吸声、隔声、阻尼、减震、吸能、电磁屏蔽等许多方面具有独特的性能。但单独的泡沫铝其模量和强度较低，而且相对于粘弹阻尼材料，其阻尼性能也不够优异。
[0004]粘弹阻尼材料在各种需要减震降噪的领域内具有广泛的应用，其阻尼性能优异，具有较高的阻尼因子和损耗模量，但本身弹性模量和力学性能较差。同时，自由阻尼材料具有施工简单等优点，但其效果与约束阻尼结构相比相对不足，而约束阻尼结构往往选用金属板材作为约束层，增加了整体设计的重量。
[0005]申请号为201210557431.9的专利文件中公开了一种“环氧树脂与闭孔泡沫铝复合材料的制备方法”，其中提及了一种环氧树脂-泡沫铝复合结构，在该结构中，使用了环氧树脂与闭孔泡沫铝进行复合，并对泡沫铝表面进行附加处理。此技术方案整体侧上重于复合材料的吸能方向性能的改进，而并没有考虑材料的减振、降噪问题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种兼具轻量化、阻尼高的特点，同时具有优异的力学性能的泡沫铝与粘弹阻尼复合材料。本发明的目的还在于提供一种泡沫铝与粘弹阻尼复合材料的制备方法。
[0007]本发明的泡沫铝与粘弹阻尼复合材料是将开孔泡沫铝浸入或部分浸入粘弹阻尼材料的乳液或预混液中，使粘弹阻尼材料以弥散嵌入的方式渗入或部分渗入到开孔泡沫铝的内部孔隙中，所形成的泡沫铝与粘弹阻尼复合材料。
[0008]本发明的泡沫铝与粘弹阻尼复合材料还可以包括:
[0009]1、开孔泡沫铝占的重量比例为:25?75%。
[0010]2、粘弹阻尼材料由高分子树脂与填料组成，所述高分子树脂为聚丙烯酸、聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚醋酸乙烯、聚酰胺、聚脲中的一种或几种。
[0011 ] 本发明的泡沫铝与粘弹阻尼复合材料的制备方法为:
[0012]将粘弹阻尼材料的乳液或预混液放入模具内，将开孔泡沫铝浸入或部分浸入粘弹阻尼材料的乳液或预混液中，使粘弹阻尼材料以弥散嵌入的方式渗入或部分渗入到开孔泡沫铝的内部孔隙中，固化后形成粘弹阻尼材料填充在开孔泡沫铝空隙的复合材料。
[0013]本发明的泡沫铝与粘弹阻尼复合材料的制备方法还可以包括:
[0014]1、先对开孔泡沫铝进行预处理，所述预处理是将开孔泡沫铝用丙酮、乙醇或二甲苯浸泡，放入密封干燥箱内干燥。
[0015]2、将多层开孔泡沫铝浸入粘弹阻尼材料的乳液或预混液中，各层开孔泡沫铝层之间有空隙。
[0016]3、将多层粘弹阻尼材料填充在开孔泡沫铝空隙的复合材料粘接成多层粘弹阻尼结构。
[0017]4、将多层粘弹阻尼材料填充在开孔泡沫铝空隙的复合材料压制成多层粘弹阻尼结构。
[0018]本发明通过泡沫铝和粘弹阻尼材料复合而成的阻尼材料，兼具轻量化、阻尼高的特点，同时具有优异的力学性能。与申请号为201210557431.9的专利文件中公开的技术方案相比。本发明的复合材料拟在减振、降噪的方向进行应用，优选了粘弹阻尼材料与开孔泡沫铝进行复合材料的制备，着重利用的是开孔泡沫铝内部特殊的孔隙空间。
[0019]本发明通过选用不同种粘弹阻尼材料或多种粘弹阻尼材料的组合，可以得到适用于在-30?80°C之间不同温域区间的泡沫铝/粘弹阻尼复合材料。由于采用开孔泡沫铝进行复合，使得粘弹阻尼材料可以充分浸入泡沫铝内部，复合结构中形成了泡沫铝与粘弹阻尼材料的复合层和组合层，实验证明该复合层能够对减振起到更好的效果。同时，本制备工艺可以根据设计要求，制备出多层复杂结构，使粘弹阻尼材料与泡沫铝的性能得到最佳体现。
[0020]本发明适用于需要减震降噪的领域，如铺设于地板、舱室、壁板、机械外壁之上等，也可直接用于对强度要求不高的支持结构中；实验数据表明，该复合结构在隔/吸声方面也具有显著效果。
【附图说明】
[0021 ]图1为具体实施例1所述复合材料结构图。
[0022]图2为具体实施例2所述复合材料结构图。
[0023]图3为具体实施例3所述复合材料结构图。
[0024]图4为具体实施例4所述复合材料结构图。
[0025]图5为具体实施例5所述复合材料结构图。
[0026]图6为根据本发明所述的制备方法制备的典型实物照片。
【具体实施方式】
[0027]本发明是将粘弹阻尼材料的乳液或预混液放入模具内，将开孔泡沫铝浸入或部分浸入粘弹阻尼材料液体中，使粘弹阻尼材料以弥散嵌入的方式渗入或部分渗入到开孔泡沫铝的内部孔隙中，阻尼材料在固化后能够对泡沫铝空隙进行填充，形成粘弹阻尼材料与泡沫铝的填充复合材料。本专利由于使用了弥散嵌入的方式进行两种或多种材料的复合，可以制备出多种多层的复合结构。这种结构能够利用泡沫铝骨架，对粘弹阻尼材料起到约束和增加能量内耗的作用，并提高粘弹阻尼材料的力学性能。同时，泡沫铝作为一种有效的吸/隔声材料，可以起到降噪效果。
[0028]所述粘弹阻尼材料，由高分子树脂与填料组成，其中高分子树脂的种类可以是聚丙烯酸、聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚醋酸乙烯、聚酰胺、聚脲中的一种或几种构成，也可使用市售的现有粘弹阻尼材料如Baryskin、Sika、爱尔家佳等公司的粘弹阻尼材料。
[0029]本发明的主要实现步骤包括:
[0030]1.将泡沫铝用丙酮、乙醇、二甲苯等有机溶剂浸泡、清洗去除其表面油污，放入密封干燥箱内干燥；
[0031 ] 2.将粘弹阻尼材料乳液或混合液倒入模具中，根据需求将泡沫铝嵌入模具并浸入粘弹阻尼材料中一定深度；
[0032]3.根据需求，第2步程序中可以向模具中嵌入多层泡沫铝，泡沫铝和泡沫铝层间可以有一定空隙；
[0033]