一种金属橡胶复合阻尼材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种金属橡胶复合阻尼材料，还涉及一种该金属橡胶复合阻尼材料的 制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着国民经济的飞速发展以及高速机械的广泛使用，振动和噪声的污染日益严 重，成为社会公害之一，备受各国政府及人民的重视。现在，越来越多新材料和新技术不断 应用于阻尼减震，其中橡胶阻尼材料以其优异的阻尼性能引起了人们的关注，尤其是金属 为骨架的橡胶复合阻尼材料的出现，大大增加了橡胶阻尼材料的应用范围，采用金属橡胶 复合阻尼材料，可以最大限度的降低机械噪音和减轻机械震动，提供工作效率，提高产品质 量。金属橡胶复合材料作为阻尼材料可广泛应用于各种机动车辆、仪器仪表、自动化办公 设备及家用电器中。国外在上世纪中期就有了金属橡胶复合材料的应用，但国内从本世纪 初才开始金属与橡胶复合材料的研宄工作，其主要研宄是将金属橡胶复合材料作为一种密 封材料，而金属橡胶复合材料作为阻尼材料的应用还较少。株洲时代电气绝缘有限责任公 司《一种汽车消音片及制备方法》（CN201210229290.8)公开了一种汽车消音片及制备方 法，该消音片为橡胶膜和薄钢板通过胶黏剂粘合并硫化而成，分为单面和双面两种，并提 供了一种粘合强度高、耐制动液及耐柱压疲劳等各种性能较好的汽车消音片的制备方法。 舟山市海山密封材料有限公司《金属薄板涂覆橡胶的密封和减震消音材料及其制备方法》 (CN200410052794. 2)公开了一种金属薄板涂覆的橡胶密封和减震消音材料及其制备方法， 该发明弥补了其他非金属材料的耐温性、抗疲劳性和蠕变性的不足和石棉基密封材料对人 体的有害问题。烟台全丰密封技术有限公司《一种连续生产金属橡胶涂层复合板的工艺方 法》（CN201310421939. 0)，涉及一种连续生产金属橡胶涂层复合板的工艺方法，提供一种连 续生产金属橡胶涂层复合板的工艺方法，主要解决现有的涂胶板材料生产效率低、产品质 量不稳定、金属与橡胶的结合力和产品的耐介质性能较差等问题。上述专利报道的金属橡 胶复合阻尼材料具有粘合强度高，耐介质性能优良，耐温性能好，抗疲劳性能优异等特点， 但因产品是在无压条件下硫化，表面强度不够，存在产品表面不耐刮伤；因其功能层采用喷 涂、辊涂、淋涂、刮涂等成型方法，产品厚度均匀性难以控制，另外，产品都存在阻尼性能较 差的问题，且制备方法需要消耗大量的溶剂，对环境污染大的缺点。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于克服上述技术的金属橡胶复合阻尼材料的表面不耐刮伤，产品 厚度不均匀，阻尼性能较差，且制备方法需要消耗大量的溶剂，对环境污染大等缺陷，提供 一种表面耐刮伤，产品厚度均匀，阻尼性能优异的金属橡胶复合阻尼材料。本发明的另一个 目的是提出该金属橡胶复合阻尼材料的制备方法，该方法的优势在于采用挤出涂覆进行功 能层的涂覆成型，采用高粘度高固含量的涂料，最大程度减少了溶剂挥发而产生的废气污 染，缩短功能涂层的表干时间来降低能耗。
[0004] 本发明的金属橡胶复合阻尼材料采用的技术方案是：该金属橡胶复合阻尼材料包 括金属基材以及附着在该金属基材表面的表面化学处理层，其中，该金属橡胶复合阻尼材 料还包括在附着有表面化学处理层的金属基材上形成过渡层，其中，在所述的形成过渡层 的金属基材上形成功能层，其中，在形成功能层的金属基材上形成耐刮擦层，最终通过热空 气固化得到金属橡胶复合阻尼材料。
[0005] 本发明提供的金属橡胶复合阻尼材料，通过金属基材的表面化学处理和过渡层的 配合，形成牢固的粘接界面，有着很好的粘接强度，因而可以获得良好的加工附着性。通过 增加耐刮擦层，很好的解决了材料表面的抗刮伤性能，因而可以很好的增强了材料的耐刮 伤性能。通过阻尼剂的掺入，提高了产品的阻尼性能。采用高粘度、高固含量的高阻尼丁腈 橡胶涂料，运用挤出涂覆工艺，即降低了溶剂挥发造成的废气污染，又提高了产品的表面质 量。
【具体实施方式】
[0006] 本发明提供的金属橡胶复合阻尼材料包括金属基材以及附着在该金属基材上的 化学处理层，其中，附着的化学处理层为无铬预处理层，所述的无铬处理层的厚度为0. 5? 10微米，优选5?7微米。
[0007] 根据本发明提供的金属复合阻尼材料，为了提高功能层与基材的附着力，所述的 过渡层选用酚醛类或环氧类胶黏剂，其中，优选酚醛类胶黏剂，所述的过渡层的厚度为5? 20微米，优选10?15微米。
[0008] 根据本发明提供的金属复合阻尼材料，所述的功能层为丁腈橡胶层，其中，厚度为 0· 02?0· 18毫米。
[0009] 根据本发明提供的金属复合阻尼材料，丁腈橡胶层以高阻尼丁腈橡胶涂料的形式 涂覆在金属基板上，其中，所述高阻尼丁腈橡胶涂料其粘度范围为5000?25000mPas，优选 7000?IOOOOmPas，固含量为50 %?80%，优选60?70%。
[0010] 根据本发明提供的金属橡胶复合阻尼材料，所述阻尼剂可以是云母、石墨、白炭 黑、硅石中的一种或一种以上的并用，所述的阻尼剂通过硼酸酯偶联剂或硅烷偶联剂改性 处理，其中，所述的阻尼剂的添加量按100质量份丁腈橡胶添加5?15质量份，优选8?10 质量份。
[0011] 根据本发明提供的金属复合阻尼材料，为了提高产品的耐刮伤能力，在功能层上 涂覆一层耐刮擦层，耐刮擦层即能起到防刮伤作用同时也起到防粘作用，所述的耐刮擦层 选用偏氟涂料或有机娃涂料，优选偏氟涂料，厚度为1?10微米，优选2?3微米。
[0012] 本发明提高的金属复合阻尼材料的制备方法包括，金属基材进行表面化学处理， 在所述的表面化学层上涂覆过渡层，接着在所述的过渡层上涂覆功能层，功能层经过流平、 表干后，再在所述的橡胶层上涂覆耐刮擦层，最后固化得到金属橡胶复合阻尼材料。
[0013] 根据本发明提供的制备方法，在无铬预处理前，需要对金属基材表面进行除锈、脱 脂的前处理。对前处理方法没有特别的限制，可以采用本领域技术人员公知的各种处理方 法，除去各种油污，杂物，氧化物即可。例如可以采用酸洗除锈，碱液进行除油，再通过纯水 漂洗的方法。
[0014] 根据本发明提供的制备方法，所述的无铬预处理层，可采用喷涂、浸涂、辊涂等方 法将无铬预处理液涂覆在清洗过的基材上，其涂覆后的处理温度为60?90°C，优选78? 82°C，时间为1?3min。
[0015] 根据本发明提供的制备方法，所述的过渡层可采用辊涂、喷涂、浸涂、丝网印刷等 成型方法。
[0016] 根据本发明提供的制备方法，所述形成的功能层，采用挤出涂覆成型的方法。
[0017] 根据本发明提供的制备方法，流平采用传送带流平，流平温度20?30°C，时间3? 5min，其中，表干采用三段程序升温表干，第一段温度30?50°C，时间3?8min，第二段温 度50?70°C，时间3?8min，第三段温度80?110°C，时间3?6min。
[0018] 根据本发明提供的制备方法，所述形成的耐刮擦层，可采用喷涂、辊涂、丝网印刷 等成型方法。
[0019] 根据本发明提供的制备方法，所述的固化采用热空气固化，固化温度150? 170°C，优选155?165°C，固化时间10?30min，优选15?20min。
[0020] 根据本发明提供的制备方法，需要制备双面涂胶金属橡胶复合阻尼材料时，可重 复工艺得到双面橡胶金属复合阻尼材料。
[0021] 下面采用实施例的方式对本发明进行进一步详细的描述。
[0022] 实施例1
[0023] 金属基材选用厚度0. 5mm的1/4冷乳碳素钢薄板，制备功能层厚度为0. 05mm单面 金属橡胶复合阻尼材料。
[0024] 1.金属基板化学处理
[0025] 在65°C的温度下，将金属基材浸泡在含脱脂剂浓度5%的脱脂槽内进行初脱脂 5min ;在60°C的温度下，将金属基材浸泡在含脱脂剂浓度为2%的脱脂槽内进行脱脂3min ; 经过一道热水洗后，再进行两道水洗后干燥金属基材；将无铬预处理辊涂在清洗好的金属 基板上，通过80°C的烘道，烘干2mi