Введение к работе
Актуальность проблемы - Различные области машиностроения, особенно автотранспортная техника, где остро стоит вопрос об ослаблении вибрации высокотемпературных источников шума ( двигатели внутреннего сгорания, защитные кожухи, трубопроводы) нуждаются в вибропоглощающих материалах (ВШ), имеющих температурные условия эксплуатации свыше 100 С и технологичных при нанесении на поверхности сложной конфигурации. Проблема создания подобных мастичных ВШ является актуальной, особенно для эффективной работы при температурном диапазоне демпфирования в несколько десятков градусов.
Создание таких ВШ возможно на основе реактопластов, образующих при отверждении сетчатую структуру. Однако, использование индивидуальных полимеров в. качестве основы ВШ ограничено низкими значениями вибропоглощающих характеристик, узким частотным и температурным диапазонами вибропоглощения. Расширение температурного и частотного диапавонов эффективного демпфирования и повышение виОропоглощающей способности материала достигается целенаправленной модификацией сетчатых полимеров. В настоящей работе задача создания мастичного ВШ решена при использовании карбамидаформальдегид-ных смол (К$С). модифицированных синтетическими полимерными латексами. и получении на базе многокомпонентной полимерной системы гибридного полимерного связующего (ГПС).
Актуальность проблемы подтверждается проведением ' ее в рамках действующей программы Российской Академии наук "Повышение надежности систем "машина-человек-среда" 19Ш-1995г."
Цель работы заключается в разработке нового типа ВШ на основе КФС, эффективного в условиях повышенных температур (свыше 100 С) и имеющего широкий температурный диапазон эксплуатации. Для достижения поставленной цели решались следующие вадачи:
изучение модификации КФС синтетическими латексами к получение гибридного полимерного связующего, пригодного для изготовления ВШ;
установление еакояомерностей физической и физико-химической модификации WEC двумя видами полимеров с целью образования двухфазной системы, обеспечивающей расширение области температурного перехода из стеклообразного в высокоэластическое состояние и повышение уровня механических потерь;
-- выбор наполнителя и определение роли граничного слоя в системе полимер-наполнитель в регулировании величины механических потерь и температурной области эффективного демпфирования;
- установление влияния природы дисперсных наполнителей на температуру стеклования (Тс),степень сегрегации компонентов связующего величину, механических потерь.
Научная новизна. На основании исследования влияния син-тетических латексов на свойства ШЗ показана необходимость сочетания двух типов модификации: физической - поливипидаце-татом(ПВА) в виде дисперсии и физико-химической - карбоксил-содержащим каучуком в виде латекса. При этом ПВА обеспечивает при отверждении структуру типа псшу-взаикопроникаощей сетки (полу-ВПС), характеризующуюся двумя Тс, широкой областью . перехода ив стеклообразного в высокоэластическое состояние и наличием максимальных значений механических потерь. Проведенная количественная оценка степени совместимости компонентов и изучение свойств полимерной матрицы позволили отнести разработанное связующее к классу гибридных.
Показано, что в результате наполнения гибридного связующего образующийся на поверхности/наполнителя граничный слой (ГС) имеет неоднородную структуру, рассчитана его толщина и предложена структурная модель наполненного ГПС. Природа наполнителя влияет на степень совместимости компонентов ГПС и является определяющим фактором при выборе наполнителей для мастичных ШМ.
Практическая значимость. Разработан вибропоглощаюдий материал мастичного типа на основе модифицированной KSC. эффективный как в условиях повышенных температур, так и в широком температурном диапазоне (40-140) С , отличающийся пониженной горючестью и устойчивостью фивико-механических свойств. Стендовые испытания материала в лаборатории виброакустических испытаний автомобилей НАШ (г. Москва) показали положительные результаты. Получены рекомендации для исполь-вования материала "ВДМ-П" при снижении шума, ивлучаемого тонкостенными штампованными деталями.
Апробация. Материал диссертации представлен в двух док-иадах на международной конференции по композитам "Композит - 80" ( 14-16 ноября, г. Москва) и конференции молодых ученых( 1-5 апреля 1991 г.. ЛТИ им. Ленсовета). Опытный образец материала представлен на международной выставке "Технохим-91" (г.Санкт-Петербург. 1991г.)
Публ>жации. По материалам диссертационной работы онуб-аиковано 2 депонированные рукописи, 1 статья, 2 тезисов док-їадов, имеется положительное решение по заявке на патент России N 5048321 с приор, от 03.06.92. -
Структура работы. Диссертация состоит ив введения, ана
литического обгора'литературы, обоснования выбранного нап
равления исследования, методической части, трех глав с об
суждением результатов, списка литературы и приложения. Рабо
та ивложена на 136 страницах машинописного текста, содержит
31 рисунок и 16 таблиц. Библиография включает 140 наименова
ний. 7