DE2459357A1 - Schwingungsdaempfende materialien - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf die Anwendung neuer Materialien auf Polyisoprenbasis zur Schwingungsdämpfung.
Die Erfindung bezieht sich dabei insbesondere auf die Anwendung von Polyisoprenen mit einem hohen Gehalt an Vinyl Verknüpfungen
für diesen Zweck.
Zur Unterdrückung von Schwingungen werden allgemein drei Techniken angewandt.
Die erste, als Isolierung bezeichnete Technik besteht darin, die schwingungserzeugende Quelle durch ein plastisches
Element zu entkoppeln. Oberhalb der Resonanzfrequenz des Systems ist die übertragene Schwingungsamplitude kleiner
als die Amplitude der Erregerschwingung, wenn das plastische Element darüber hinaus einen nicht vernaohlässig-
55O-B5O8)-SFBk
B09827/0933
baren Dämpfungskoeffizienten aufweist, wird die Resonanzamplitude unter der Voraussetzung, daß das Material einen
frequenzunabhängigen Modul besitzt, beträchtlich verringert. Wird andererseits eine möglichst niedrige Resonanzfrequenz
angestrebt, müssen Materialien mit kleinem Modul, selbstverständlich innerhalb der Grenzen der auszuhaltenden statischen
Belastung, verwendet werden.
Die zweite Technik ist die Absorption, die zur Kontrolle von Schwingungen in einem begrenzten Frequenzbereich verwendet
wird; bei ihr werden reaktive Massen' mit elastischen und dissipativen bzw. dämpfenden Elementen verbunden. Da die
Absorption vom Grad der Übereinstimmung der Absorberfrequenz
mit der Frequenz des in Resonanz befindlichen Systems abhängt, werden dabei Materialien verwendet, die gleichzeitig
einen hohen Dämpfungskoeffizienten und einen kleinen Oder sogar sehr kleinen Modul besitzen.
Die dritte Technik besteht darin, die Quelle auf einer dämpfenden struktur zu fixieren. In diesem Fall wird ein
Teil der Schwingungsenergie von dieser Struktur absorbiert und in Wärme verwandelt. Derartige Strukturen können mit
speziellen Metallegierungen hergestellt werden, die Dämpfungskoeffizienten dieser Legierungen übersteigen jedoch nur in
seltenen Fällen einige Hundertstel, und der Anteil der absorbierten Energie ist entsprechend gering. Unter gewissen
Voraussetzungen besitzen bestimmte makromolekulare Materialien, wie im folgenden näher ausgeführt wird, Dämpfungskoeffizienten
über eins. Da indessen der Modul dieser Materialien klein ist, müssen sie in zusammengesetzten Strukturen
verwendet werden, wobei sie mit einem für die statische Festigkeit verantwortlichen Metall verbunden sind« Der
Dämpfungskoeffizient derartiger verbundener Strukturen kann dabei mehrere zehntel erreichen und die Wirksamkeit
509827/0^33
solcher Strukturen erhöht werden.
Gegenwärtig werden drei prinzipielle Arten zusammengesetzter
Strukturen angewandt.
1) Einfacher Belag: er besteht aus einer Metallschicht und einer Schicht aus einem schwingungsdämpfenden Material;
dabei liegt eine Zug-Druck-Wirkung vor. Der zusammengesetzte Dämpfungskoeffizient einer derartigen Struktur hängt in
erster Linie vom Dämpfungskoeffizienten des vibrationsdämpfenden
Materials, jedoch ebenso auch von seinem Modul sowie vom verhältnis der Dicke des schwingungsdämpfenden Materials
zur Dicke des Metalls ab. Um einen hohen zusammengesetzten Dämpfungskoeffizienten zu erzielen, muß der Wert dieses Verhältnisses
hoch sein, was die Anwendung dieser Strukturen im Fall geringer statischer Belastung (kleine Dicke der
Metallschicht) auf die Dämpfung von angebauten Blechen wie etwa Gehäuseblechen zur Verringerung des von ihnen ausgehenden
Lärms beschränkt.
2) Sandwich-strukturen: der zuvor genannten Struktur wird
eine zweite, als Gegendruckplatte bezeichnete Metallplatte hinzugefügt, die zu einer Seherbeanspruchung des Materials
dient. Der zusammengesetzte Dämpfungskoeffizient derartiger Strukturen liegt hier deutlich höher als im vorhergehenden
Fall, was die verwendung schwingungsdämpfender Materialschichten geringerer Dicke mit sich bringt. Diese Strukturen
können dabei symmetrisch (gleiche Dicke von Platte und Gegenplatte) oder asymmetrisch sein, aus einer oder
mehreren Schichten des schwingungsdämpfenden Materials bestehen sowie auch verschiedenartige Formen besitzen. Der
Anwender wird sich bei der Dimension!erung und der Auswahl
der verschiedenen Typen nach den erforderlichen Eigenschaf- · ten und den entsprechenden Gestehungskosten richten.
509827/0933
-4- 245935?
j5) Sog. "Inserts": das schwlngungsdämpfende Material
wird dabei in günstig angebrachte und dimensionierte Hohlräume der Struktur eingebracht, deren Form nicht festgelegt
ist. Diese Art von Strukturen weist einen höheren Preis auf als die beiden zuvor beschriebenen Möglichkeiten und
wird im allgemeinen solchen Fällen vorbehalten, in denen die Belastung eine wesentliche Rolle spielt.
Ein schwingungsdämpfendes bzw. schwingungsfreies Material
muß für eine zufriedenstellende Anwendung mindestens drei grundlegende Eigenschaften aufweisen.
Als wichtigste Eigenschaft muß das Material einen hohen Dämpfungskoeffizienten (tg & ) in einem möglichst weiten
Temperatur- und Frequenzbereich aufweisen.
Der Dämpfungskoeffizient ist der Tangens des Phasenverschiebungswinkels
zwischen Druckbeanspruchung und Deformation, wenn das Material einer sinusförmigen Beanspruchung unterworfen
wird. Ein amorphes makromolekulares Material weist einen hohen Wert auf, wenn es sich im Übergangsgebiet zwischen
dem glas- und dem kautschukartigen Zustand befindet.
Bei fester Frequenz ergibt sich bei veränderung des Dämpfungskoeffizienten mit der Temperatur ein mehr oder
weniger breiter Peakj wenn der tga^l als Kriterium herangezogen
wird (was bereits einer hohen Leistung entspricht, da von anderen Autoren tg Q^O, 5 angesetzt wird) ist ein
Anwendungsbereich von einigen 20° zugänglich. Bei festgehaltener Temperatur ergibt die Abhängigkeit des Dämpfungskoeffizienten von der.Frequenz ebenfalls einen Peak, der
jedoch deutlich breiter 1st, so daß das entsprechende Kriterium über mehrere Dekaden erfüllt sein kann. Ein vlbrationsdämpfendes
Material muß infolgedessen, um voll wirk-
509 827/0933
sam zu sein, eine Übergangstemperatur (oder eine Temperatur
des Maximums von tg <5 T) im Frequenzbereich der Erregerschwingungen
besitzen, die nahe bei der Anwendungstemperatur liegt. In der überwiegenden Zahl der Fälle werden
derartige Produkte zur Dämpfung von Schallfrequenzen, insbesondere zwischen 10 und 1000 Hz bei Umgebungstemperatur,
verwendet.
Es ist infolgedessen notwendig, daß das Material für diesen Frequenzbereich das Dämpfungsmaximum in der Nähe
der Umgebungstemperatur besitzt.
Eine zweite, sorgfältig zu beachtende Eigenschaft ist die große Anpassungsfähigkeit des Modulwerts. Bei der
Isolation muß das Material entsprechend der vorgesehenen Belastung einen kleinen bis großen Modul aufweisen. Bei
der Absorption werden im allgemeinen Materialien mit kleinem Modul verwendet. Im Fall der einfachen Beschichtung zeigt
die Theorie hingegen, daß die Leistungsfähigkeit des zusammengesetzten Systems umso größer ist, je größer der Modul
ist. Eine einfache Berechnung nach dem Modell von Oberst (H. Oberst, K. Frankenfeld, Acustica 4 (1952) AB l8l) zeigt,
daß bei einem einfachen Belag mit einem Dickenverhältnis von Stahl zu schwingungsdämpfendem Material von 1:2, wenn der
Young-Modul des letzteren 5 · 10^ N/m2 beträgt (was einem
mittleren Wert für derartige Materialien entspricht), das
Verhältnis des Dämpfungskoeffizienten des zusammengesetzten Systems zum Dämpfungskoeffizienten des Materials 1,6 ·
beträgt. Bei verwendung eines Materials mit einem Young -
O ρ
Modul von 5 ·- 10 N/m erreicht dieses verhältnis den Wert
0,14. Im Fall einer Sandwichstruktur wurde gezeigt, daß optimale Leistungseigenschaften für hohe Modulwerte erhalten
50982 7/0933
werden (R. Dietzel, Hochfrequenztechnik und Elektroakustik
76 (1967) 189). Die gleichen Verhältnisse liegenim Fall
des sog. Inserts vor.
Eine dritte■anzustrebende Eigenschaft ist ein gutes
Verhalten unter statischer Belastung. Innerhalb des Anwendungsbereichs
und für die aufgegebenen Deformationen ist ein schwingungsdämpfendes Material viskoelastisch.
Wenn das Material aus einem linearen Polymer besteht, weist es dabei ein nicht vernachlässigbares Fließen auf.
Bei der Anwendung als Sandwich neigt das Produkt unter der Belastungswirkung zum Ausfließen, wodurch die Dicke der
Dämpfungsschicht und entsprechend die Eigenschaften des Sandwichs verändert werden. Dieser Effekt wird noch verstärkt,
wenn die Anwendungstemperatur oberhalb der Optimaltemperatur liegt, da sich das Material im kautschukelastischen
Bereich befindet, was seinen viskosen Charakter verstärkt. Obgleich vernetzte Polymere gleiche Elastizitätsmoduln
wie lineare Polymere besitzen, verringert die Quervernetzung der Ketten das Fließen beträchtlich und erhöht
den Zusammenhalt des Materials j im kautschukartigen Bereich besitzt das Material elastische Eigenschaften.
Die genannten drei Effekte bewirken, daß eine aus einem derartigen Material aufgebaute Sandwichstruktur ihre Formstabilität
bzw. Maßhaltigkeit behält (abgesehen von statischer Biegung), unabhängig von der Belastung und unabhängig
von dem Bereich, in dem sich das Material befindet. Dies gilt auch im Fall eines einfachen Belags, in erster Linie
im Fall einer gedämpften elastischen verbindung, ist jedoch im Fall von Inserts yon geringerer Bedeutung, wo
die statische Belastung praktisch Null ist; in diesem Fall kann ein lineares Material hinreichend großer Molmasse
verwendet werden.
Neben den erwähnten drei Grundeigenschaften ist es 509827/09 3-3
wesentlich, daß die Produkte gutes Adhäsionsvermögen an
Metalle besitzen. Wegen der Druck-Zug-bzw. Seherbeanspruchung
zwischen Metall und Produkt ist bestmögliche Haftung erforderlich, da jedes Abgleiten einen Wirkungsverlust bedeutet.
Zu diesem Problem existiert eine ganze Reihe technologischer Lösungen, die hier nicht im einzelnen erläutert
zu werden brauchen.
Eine weitere Forderung ist schließlich, daß die Produkte eine gute Alterungsbeständigkeit sowie gute Ermüdungsfestigkeit
besitzen.
Von den Erfindern wurde nun festgestellt, daß Polyisoprene mit einem hohen Gehalt an VinylVerknüpfungen (über
60 %) besonders ausgeprägte Sehwingungsdämpfungseigenschaften
besitzen.
Darüber hinaus wurden die hohen Werte der Dämpfungseigenschaften für den üblichen Frequenzbereich zwischen 10 und
1000 Hz bei üblichen Anwendungstemperaturen, d.h. zwischen 0 und 40 0C, festgestellt.
Es werden dabei Polyisoprene eingesetzt, die. 60 - 95 ^
VinylVerknüpfungen enthalten.
Unter Polyisopren mit Vinylverknüpfung werden folgende
1,2- und 3,4-Strukturen des Isoprenmoleküls verstanden:
CH, H
I3 . I ""
r«Tj η ^ iinri __ PTT __ P __
νΐΐΛ -^^———— ^y IAAAVA ———■■■. \j±.±^
\j -
.1 I
CH C
2 CH, CH2
509827/0 933
Die Polyisoprene können dabei erfindungsgemäß sowohl allein als auch in Gemischen mit anorganischen, mineralischen
oder organischen Additiven oder Füllstoffen sowie auch in Form von Copolymeren verwendet werden. Sie sind
vorzugsweise vernetzt.
Die Auswahl der verschiedenen Zusatzstoffe hängt vom vorgesehenen verwendungszweck des Materials ab. Bei der
Herstellung einfacher Beläge, die einen hohen Modul aufweisen müssen, werden so derzeit dem Polyisopren organische
Ruße zugesetzt; für die Herstellung von Sandwichen, bei denen nur ein mittlerer Modulwert von etwa 10' N/cm erforderlich
ist, kann eine Zusammensetzung ohne Füllstoff angewandt werden.
Die Erfindung bezieht sich also auf die verwendung von Polyisoprenen mit mindestens 60 % 1,2- und 3,4-Vinylverknüpfungen
als schwingungsdämpfende Materialien.
Die Polyisoprene können dabei allein oder im Gemisch
mit anorganischen, mineralischen oder organischen Zusatzbzw. Füllstoffen oder in Form von Copolymeren verwendet
werden. Der besondere Vorteil besteht dabei darin, daß die Polyisoprene bzw. Copolymeren im üblichen Frequenzbereich
bei üblichen Anwendungstemperaturen hohe schwingungsdämpfende Eigenschaften aufweisen.
Die Erfindung und die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen werden im folgenden anhand von Beispielen sowie der
Zeichnung näher erklärt, die lediglich der Erläuterung dienen.
509827/0933
Aufstellung einer Reihe nicht vulkanisierter Isoprene folgender Zusammensetzungen:
Produkt | Gehalt an Vinylver- knüpfungen |
1-4 eis | 1-4 trans | 1-4 ge samt |
1-2 | 5 | 3-4 |
1 | 0 | 100 | • | 8 | |||
2 | 12 | 24 | 64 | 5 | 7 | ||
3 | 40 | 15 | 45 | 33 | 32 | ||
4 | 62 | 38 | 15 | 57 | |||
5 | 75 | 25 | 42 | ||||
6 | 85 | 15 | 70 |
Die Beispiele 4-6 entsprechen erfindungsgemäß verwendbaren Polyisoprenenj die Beispiele 1-3 beziehen sich
auf Polyisoprene, die die Erfindung nicht betreffen.
Es lagen folgende Herstellungsbedingungen vor:
Produkt | Initiator | Lösungs mittel |
Polymerisations temperatur (0C) |
Bemerkungen |
1 | Natur kautschuk |
|||
CVi | 50 | Emulsions polymerisation |
||
3 | Kalium | Hexan | 15 | anionische Polymerisation |
4 | Naphthalln- kaliüm |
Dioxan | 15 | It |
5 | Naphthalin- lithium |
Dimethoxy- äthan |
15 | tt |
6 | Naphthalin- lithium |
2,5-Dimethj tetrahydro! |
α- 15 •uran |
it '"■■ " |
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Zur Emulsionspolymerisation wurde folgendes System verwendet:
Kaliumpersulfat:
Kaliumlaurat:
Laurylmercaptan:
Verhältnis Isopren
Kaliumlaurat:
Laurylmercaptan:
Verhältnis Isopren
0,5 Gew.-% 1 Gew.-% 0,1 Gew.-%
Wasser: 0,67.
Die Molekulargewichts-Zahlenmittel der Produkte 2-6
liegen im Bereich von 140.0.00 - 170.000,
Die durch Differential thermoanalyse (J, °c/min) bestimmten
GlasUbergangseigenschaften (T ) sowie die Temperatur des Maximums von tge>
bei HO Hz (T110) sind in der nachstehenden
Tabelle aufgeführt. Die Zahlen in der zweiten Reihe entsprechen also derjenigen Temperatur, bei der bei einer Frequenz
von 110 Hz maximale Dämpfung beobachtet wird.
Produkt | Tg 0C | T 0C 1IlO G |
1 | - 72 | - 60 |
2 | - 60 | - 50 |
3 | - 43 | - 16 |
4 | - 24 | 0 |
5 | - 15 | 16 |
6 | - 11 | 2-3 |
" Es ist ersichtlich, daß lediglich die erfindungsgemäßen
Produkte 4, 5 und 6 eine Temperatur für maximales tg£ bei
HO Hz besitzen, die innerhalb des üblichen Temperaturbereichs liegt.
Die Kurven der Abhängigkeit von tg£ von der Temperatur
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bei 3,5, 11 sowie 110 Hz sind in den Fig. 1, 2 und 3
dargestellt, die den Produkten 4, 5 und 6 entsprechen. .
Die Messungen wurden mit Hilfe des Geräts Hheovibron
DDV-II durchgeführt.
Herstellung eines Polyisoprene mit 70 Jf Doppelbindungs-Vinylverknüpfungen
durch Polymerisation mit Naphthalinkalium in Tetrahydrofuran bei 30 0C. Das Zahlenmittel
des Molekulargewichts betrug I5O.OOO. Das Polyisopren
wurde nach folgender Formulierung vulkanisiert:
Produkt 7 | Produkt 8 | Produkt 9 | |
Polyisopren | • 100 | 100 | 100 |
Zinkoxid | 5 | 5 | 5 |
Stearinsäure | 3 | 3 | 3 |
N-Phenyl-N'-isopropyl-p- phenylendiamin (Antioxydans |
) 2 ■ . | 2 | 2 |
Schwefel | 2,5 | 0,33 | |
N-Cyclohexyl-2-benzothiazol-2 sulfenamid (CBS) |
0,5 · | 1,75 | 3 |
1-3-Diphenyl-guanidin (DPG) | 0,35 | ||
Tetramethylthiuramdisulfid - (DTMP) |
- | - | 2 |
Die werte der Temperatur bei maximalem tg ο sowie der
Temperatur des Maximums bei 400 Hz sind für diese drei Produkte:
Produkt 7 | Produkt 8 | Produkt 9 | |
^maxt1) T400 (^ |
2,O5 23,5 |
i,95 23 |
1/8 17,5 |
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(1) Gemessen nach dem verfahren von Martinat (Mesure,
34, 1969, P.
Es wurde festgestellt, daß die vulkanisation das Verhalten
unter statischer Belastung sowie die Alterungsbeständigkeit verbesserte, ohne die vibrationsdämpfenden Eigenschaften
zu verschlechtern.
Mit dem im vorhergehenden Beispiel beschriebenen Polyisopren
wurde ein rußgefülltes Vulkanisat folgender Zusammensetzung hergestellt:
Produkt 10 | 100 |
Polyisopren | 5 |
Zinkoxid | 3 |
Stearinsäure | 2 |
Antioxydans | 50 |
ISAF-HS-Ruß | 5 |
Paraffinöl | 3,5 |
Schwefel | 0,7 |
CBS | |
Das Produkt wurde mit einer gleichartigen zusammensetzung
(Produkt 11) verglichen, bei der der Ruß und das Paraffinöl
weggelassen worden waren.
Es wurden folgende werte für das tg ο -Maximum sowie
für den Elastizitätsmodul bei 25 0C (Temperatur des Maximums
von tg ö bei einer Meßfrequenz von 400 Hz) erhalten:
Produkt 10
Produkt 11
Produkt 11
Elastizitätsmodul
;8
1,6 io
3,8 107 N/m2
1,1 2,35
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■ (1) Gemessen wie in Beispiel 2.
Der Zusatz von Ruß zu den Polyisoprenen bewirkt also eine Steigerung des Elastizitätsmoduls und eine Erhöhung
des statischen Moduls sowie ein besseres Belastungsverhalten, wobei die über 1 liegenden tg S-Werte jeweils erhalten
bleiben.
Mit dem in Beispiel 2 beschriebenen Polyisopren wurde ein mit Calciumcarbonat gefülltes Vulkanisat folgender Zusammensetzung
hergestellt:
Produkt 12 | 100 " |
Polyisopren | 5 |
Zinkoxid | |
Stearinsäure | 2 |
Antioxydans | 75 |
Calciumcarbonat | 5 |
Paraffinöl | 3,5 |
Schwefel | 0,7 |
CBS | |
Das Produkt wurde mit dem in Beispiel 3 beschriebenen
Produkt 11 verglichen.
Es wurden folgende werte für das Maximum von tg<$
und den Elastizitätsmodul bei 25 0C (Temperatur des
Maximums von tg 6 bei einer Meßfrequenz von 400 Hz erhalten:
und den Elastizitätsmodul bei 25 0C (Temperatur des
Maximums von tg 6 bei einer Meßfrequenz von 400 Hz erhalten:
509827/0933
Elastizitätsmodul | ^ max (1) | |
Produkt 12 Produkt 11 |
8,8 10? N/m2 3,8 107 N/m2 |
2,1 2,35 |
(1) Gemessen wie in Beispiel 2.
Die Dämpfung bleibt also für das mit Calciumcarbonat gefüllte Produkt hoch, wobei die werte für den Elastizitätsmodul
leicht erhöht sind; der Preis liegt dabei niedriger als bei den reinen Gummimischungen (Produkte 7, 8, 9 und
11) sowie bei den mit Ruß gefüllten Mischungen (Produkt 10).
Herstellung von Vulkanisaten aus 5O/5O-Verschnitten
des in Beispiel 2 beschriebenen Polyisoprens mit Naturkautschuk, SBR-Kautschuk sowie Butylkautschuk nach einer
mit Produkt 11 identischen Formulierung. In der folgenden Tabelle sind die mit diesen Mischungen erzielten Eigenschaften
zusammengefaßt:
13 | Verschnitt 50/50 | 1—· | T400 | 5 | g° max S^' | ,2 | |
Produkt | 14 | Polyisopren - kautschuk |
13, | 5 | 1 | ,0 | |
Produkt | 15 | Polyisopren - | 14, | VJl | 1 | ,6 | |
Produkt | Polyisopren - kautschuk 30] |
24, | 1 | ||||
■ Natur- | |||||||
■ SBR 1502 | |||||||
■ Butyl- L (2) |
|||||||
(1) Vertrieb durch Polysar - France
(2) vertrieben durch Shell - France
(3) Gemessen wie in Beispiel 2
509827/0933
Herstellung eines Butylmethacrylat-Isopren-Butylmethacrylat-Copolymeren
der Gewichtszusammensetzung 20 - ,60 - 20 (Produkt 17). Das Polyisopren dieses Beispiels wies 75 % Vinylverknüpfungen
auf. -
Fig. 4 zeigt die Abhängigkeit des Dämpfungskoeffizienten
dieses Produkts von der Temperatur bei einer Frequenz von 3,5 Hz, gemessen mit einem Gerät Rheovibron DDV-II.
Der Vorteil dieses Copolymertyps liegt hauptsächlich darin, daß ein weitaus breiterer peak erhalten wird, der
einem sehr viel breiteren Temperaturgebiet entspricht, innerhalb dessen eine hohe schwingungsdämpfende wirkung vorliegt.
'.
Herstellung eines einfachen Belags durch Fixieren einer Elastomerschicht, auf einem Träger. Die Zusammensetzung des
Elastomeren ist die aus Beispiel 4, d.h.' die des mit Calciumcarbonat
gefüllten vulkanisierten Polyisoprene.
Eine Platte von 4 mm Dicke aus diesem Elastomeren wurde auf eine Stahlplatte von 2 mm Dicke aufgeklebt. Als KIeber
wurde chemosil 220 (Warenzeichen von Henkel) verwendet, wobei das Metall zuvor sandgestrahlt worden war.
Es wurde folgende Abhängigkeit des zusammengesetzten Dämpfungskoeffizienten ( £ ) des so hergestellten Belags
von der Temperatur bei 75 Hz gemessen.
o.
Temperatur C
0,15
0,035
0,016
0,014
0,010
509827/0933
Es wurde ein Sandwich aus einer Schicht von Polyisopren hergestellt, das mit Produkt 10 aus Beispiel jj identisch
war, d.h. aus einem vulkanisierten Polyisopren, das mit Ruß gefüllt war (Kurve I), sowie ein sonst identischer
Sandwich, der ausgehend von Produkt 11 (Kurve II) hergestellt worden war.
Die Polyisoprenschicht besaß eine Dicke von 2 mm und wurde zwischen zwei Stahlplatten von je 2 mm Dicke eingebracht.
Der angewandte Kleber war derselbe wie in Beispiel
Die Abhängigkeit des zusammengesetzten Dämpfungskoeffizienten ( h ) der Sandwiche von der Temperatur bei einer
mittleren Frequenz von 100 Hz ist in Fig. 5 dargestellt.
509827/0933
Claims (11)
1. Material mit hohem Schwingungsdämpfungskoeffizienten,
dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen ein Polyisopren mit mindestens 60 % 1,2-
und 3,4-Strukturen enthält.
2. Material nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen
gesamten Prozentgehalt an 1,2- und 3*^-Strukturen des PoIyisoprens
von 60 - 95 %·
3. Material nach einem der Ansprüche l oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Polyisopren vulkanisiert ist.
4. Material nach einem der Ansprüche l - 3>, dadurch gekennzeichnet,
daß das Polyisopren einen organischen, anorganischen oder mineralischen Füllstoff enthält.
5. Material nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen organischen Ruß als Füllstoff.
6. Material nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Calciumcarbonat
als Füllstoff.
7. Material nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Polyisopren mit einem Polymeren gemischt wird, dessen Glasübergangsbereich nahe bei dem des Polyisoprene
liegt.
8. Material nach einem der Ansprüche 1-6, gekennzeichnet
durch Verwendung eines sequentiellen Copolymeren, dessen eine Sequenz ein Polyisopren mit mindestens 60 % 1*2- und
3,4-Strukturen darstellt.
509827/0933
- Io -
9. Material nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymer ein Copolymer aus Isopren und Monomeren ist,
deren Polymerisationsprodukte einen Glasübergangsbereich nahe dem des Polyisoprene aufweisen.
10. Verwendung der Materialien nach einem der Ansprüche 1
9 als einfachen Belag auf einem Träger.
11. verwendung der Materialien nach einem der Ansprüche l
9 als Sandwich zwischen zwei Trägerplatten.
509827/0933
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2728125A1 (de) * | 1976-06-29 | 1978-01-12 | Ass Applic Oscillation Mec | Daempfungsvorrichtung zum befestigen eines gegenstandes auf einem vibrierenden sockel |
US4118258A (en) * | 1973-12-20 | 1978-10-03 | Jean Gole | Vibration damping through adherence to a layer comprising polyisoprene and the damped structure resulting |
DE2818353A1 (de) * | 1977-04-27 | 1978-11-02 | Nippon Zeon Co | Kautschukmaterialien mit ausgezeichnetem griff auf eis |
DE3310118A1 (de) * | 1982-05-28 | 1983-12-01 | Chemische Werke Hüls AG, 4370 Marl | Vulkanisierbare massen |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2140347B (en) * | 1983-05-23 | 1986-09-24 | British Steel Corp | Improvements in and relating to containers |
US4505971A (en) * | 1983-06-23 | 1985-03-19 | Ted Martin, Jr. | Fluoroplastic and metal laminate having rubber compound bonded layers |
CA1241586A (en) * | 1983-10-13 | 1988-09-06 | Nobuo Fukushima | Vibration-damping material with excellent workability |
JPS6317611U (de) * | 1986-07-22 | 1988-02-05 | ||
FR2615994B1 (fr) * | 1987-05-25 | 1989-07-28 | Alsthom | Revetement de paroi absorbant les ondes acoustiques en milieu liquide |
JP2832983B2 (ja) * | 1988-05-02 | 1998-12-09 | 株式会社ブリヂストン | ダンパー |
DE69132258D1 (de) * | 1990-11-14 | 2000-07-27 | Titeflex Corp | Laminate aus Fluorpolymer und Aluminium |
US5969168A (en) * | 1991-01-07 | 1999-10-19 | Pherin Corporation | Androstanes for inducing hypothalamic effects |
EP0658597B1 (de) * | 1993-12-17 | 1998-03-04 | Henkel Kommanditgesellschaft auf Aktien | Kleb- und Dichtungsmassen mit Dämpfungswirkung |
US5856022A (en) * | 1994-06-15 | 1999-01-05 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Energy-curable cyanate/ethylenically unsaturated compositions |
US5840797A (en) * | 1996-09-16 | 1998-11-24 | H. B. Fuller Licensing & Financing, Inc. | Light weight, high performance vibration-damping system |
US6591434B1 (en) | 2002-02-04 | 2003-07-15 | Kohler Co. | Sound dampened sink |
US11566681B2 (en) * | 2018-12-17 | 2023-01-31 | Raytheon Canada Limited | Coaxial spring damper device and system |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3105828A (en) * | 1957-12-30 | 1963-10-01 | Shell Oil Co | Polymerizing diolefins with alkyl lithium catalyst in tetrahydrofuran solvent |
GB1120457A (en) * | 1965-11-26 | 1968-07-17 | Universal Oil Prod Co | Polymerization process |
US3562303A (en) * | 1968-02-08 | 1971-02-09 | Firestone Tire & Rubber Co | Process of increasing the green strength of high-cis polyisoprene rubbers and facilitating the fabrication thereof |
GB1343940A (en) * | 1970-09-11 | 1974-01-16 | Firestone Tire & Rubber Co | Solution polymerization of conjugated diene |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3480607A (en) * | 1965-12-03 | 1969-11-25 | Phillips Petroleum Co | Polymerization |
-
1973
- 1973-12-20 FR FR7345839A patent/FR2255313B1/fr not_active Expired
-
1974
- 1974-12-05 IE IE2514/74A patent/IE40292B1/en unknown
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- 1974-12-20 BE BE151802A patent/BE823698A/xx not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3105828A (en) * | 1957-12-30 | 1963-10-01 | Shell Oil Co | Polymerizing diolefins with alkyl lithium catalyst in tetrahydrofuran solvent |
GB1120457A (en) * | 1965-11-26 | 1968-07-17 | Universal Oil Prod Co | Polymerization process |
US3562303A (en) * | 1968-02-08 | 1971-02-09 | Firestone Tire & Rubber Co | Process of increasing the green strength of high-cis polyisoprene rubbers and facilitating the fabrication thereof |
GB1343940A (en) * | 1970-09-11 | 1974-01-16 | Firestone Tire & Rubber Co | Solution polymerization of conjugated diene |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4118258A (en) * | 1973-12-20 | 1978-10-03 | Jean Gole | Vibration damping through adherence to a layer comprising polyisoprene and the damped structure resulting |
DE2728125A1 (de) * | 1976-06-29 | 1978-01-12 | Ass Applic Oscillation Mec | Daempfungsvorrichtung zum befestigen eines gegenstandes auf einem vibrierenden sockel |
DE2818353A1 (de) * | 1977-04-27 | 1978-11-02 | Nippon Zeon Co | Kautschukmaterialien mit ausgezeichnetem griff auf eis |
DE3310118A1 (de) * | 1982-05-28 | 1983-12-01 | Chemische Werke Hüls AG, 4370 Marl | Vulkanisierbare massen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
LU71513A1 (de) | 1976-11-11 |
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