PDF《Blends》

A Brief Study about the Influence of Specific Fillers upon the Properties of the Urethane/Chlorobutyl Rubber Blends Bing Wang, Lei Chen, Yu-liang Ma, Xin-zhi Lin Luoyang Ship Material Research Institute Luoyang ,China Email:wangbing@725.

com.cn Abstract: The influence of fillers, such as metal powder, silicate fillers with sheet and ball form, porous pot- tery powder, on the mechanic properties and hydroacoustic properties of the urethane/chlorobutyl rubber blends is studied in this paper. And how to improve the hydroacoustic properties of the blends by fillers and test the microstructure are also studied. Keywords: urethanes;

chlorobutyl rubber;

blend;

fillers. 特种声学填料对聚氨酯/氯化丁基共混胶 性能影响 王兵,陈磊,马玉亮,林新志 中国船舶重工集团公司第七二五研究所.洛阳.中国.471039 Email:[email protected] 摘要:本文探讨了金属粉、硅酸盐类片状填料、硅酸盐类球状填料以及多孔陶瓷等声学填料对聚氨 酯/氯化丁基共混胶的常规力学性能及声学性能的影响.并从微观结构检测以及填料配合角度,对改善 共混胶的吸声性能进行了研究. 关键词:聚氨酯;

氯化丁基;

共混;

填料

1 引言 水下消声覆盖层是提高舰艇隐蔽性的主要装备, 也是既能够有效降低主动目标强度又能抑制辐射噪声 的一项综合性的关键技术.添加填料是改善消声覆盖 层吸声性能常用的方法, 其声学耗散机理主要有共振、 摩擦以及波形转换等.声波入射到含有填料的材料时, 会引起材料微孔中空气的运动,由于空气的粘滞性和 孔壁与空气间的热传导作用,使声能衰减.此外,气泡(或空腔)还可将其周围介质的体积压缩形变转变为 剪切形变,增加了材料的内耗,也有助于提高材料的吸 声性能.但添加填料一般会降低材料的力学性能,尤 其在添加大量粒度较大的填料会大大降低材料的强 度.在水声材料研发过程中,良好的配方往往需要兼 顾材料力学强度和声学性能.德国最早应用聚异丁烯 橡胶填充石墨和含气泡的填料如木屑等来制造吸声材 料,美国用铝粉作为吸声填料混入到橡胶中而制成水 声吸声橡胶[1-2] . 国内学者也探索了不同填料对材料的 声学性能的影响[3-5] . 本文主要探讨了不同填料对聚氨酯/氯化丁基共 混胶力学性能及声学性能的影响.

2 试验部分 2.1 主要原材料 氯化丁基 1068,美国 Exxon 公司产品;

聚氨酯, 广州华工百川;

其他助剂均为市售. 2.2 试验及样品制作 参照 GB/T 6038-1993 进行生胶塑炼、混炼、停放 和硫化试样,用于材料样品的力学性能、微观结构及 声学性能等测试. 2.3 测试仪器与条件 材料的常规力学性能检测采用 QT/25 电子拉力机 及LX-A 邵氏硬度计,按照 GB528-1998 和GJB 531-1999 标准测试. 声学样品的水声性能测试参照 GB/T14369-1993 进行,采用脉冲声管测试系统. 微观结构检测采用 Quanta600 扫描电子显微镜及 GenesisXM2 X-射线能谱仪.

3 试验数据与结果分析 按照聚氨酯/氯化丁基橡胶共混比为 70:30 的情 况下,设计金属粉 A 的添加量分别为

40 份、50 份和

60 份;

硅酸盐类片状填料的添加量分别为

0 份、10 份、20 份和

30 份;

硅酸盐类球状填料的添加量分别 为0份、10 份和

20 份;

多孔陶瓷粉和金属粉 B 的添 加量均为

60 份. 考察填料种类、 添加量以及填料之间 的配合使用对聚氨酯/氯化丁基共混胶力学性能以及 声学性能的影响. 3.1 填料添加对材料力学性能的影响 设计不同含量的金属粉 A、硅酸盐类片状填料和 硅酸盐类球状填料如 5#配方至 8#配方所示, 其中, 6# 配方添加的上述三种填料为