DE2459357C2 - Schwingungsdämpfer auf Polyisoprenbasis - Google Patents

Schwingungsdämpfer auf Polyisoprenbasis

Info

Publication number
DE2459357C2
DE2459357C2 DE2459357A DE2459357A DE2459357C2 DE 2459357 C2 DE2459357 C2 DE 2459357C2 DE 2459357 A DE2459357 A DE 2459357A DE 2459357 A DE2459357 A DE 2459357A DE 2459357 C2 DE2459357 C2 DE 2459357C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
polyisoprene
product
isoprene
vibration damper
structures
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2459357A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2459357A1 (de
Inventor
Alain Caluire Essel
Bernard Lyon Graveron
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of DE2459357A1 publication Critical patent/DE2459357A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2459357C2 publication Critical patent/DE2459357C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B32B25/04—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising rubber as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/06—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of natural rubber or synthetic rubber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B32B25/16—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising polydienes homopolymers or poly-halodienes homopolymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00—Springs
    • F16F1/36—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
    • F16F1/3605—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers characterised by their material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/40—Symmetrical or sandwich layers, e.g. ABA, ABCBA, ABCCBA
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/56—Damping, energy absorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2319/00—Synthetic rubber
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31678—Of metal
    • Y10T428/31692—Next to addition polymer from unsaturated monomers
    • Y10T428/31696—Including polyene monomers [e.g., butadiene, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31855—Of addition polymer from unsaturated monomers
    • Y10T428/31931—Polyene monomer-containing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Schwingungsdämpfer auf Polyisoprenbasis.
Zur Dämpfung 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 vernachlässigbaren 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 1,0. Da indessen der Modul dieser Materijfj alien klein ist, müssen sie in zusammengesetzten Strukturen verwendet werden, wobei sie mit einem für die
statische Festigkeit verantwortlichen Metall verbunden sind. Der Dämpfungskoeffizient derartiger Verbundstrukturen kann dabei mehrere Zehntel erreichen, wobei die Wirksamkeit solcher Strukturen erhöht werden kann.
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 so 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) Sandwichstrukturen: Der zuvor genannten Struktur wird eine zweite, als Gegendruckplatte bezeichnete Metallplatte hinzugefügt, die zu einer Scherbeanspruchung 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 Dimensionierung und der Auswahl der verschiedenen Typen nach den erforderlichen Eigenschaften und den entsprechenden Gestehungskosten richten.
3) Sog. »Inserts«: Das schwingungsdämpfende 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 ferner für eine zufriedenstellende Anwendung mindestens folgende drei grundlegenden Eigenschaften aufweisen:
Als wichtigste Eigenschaft muß das Material einen hohen Dämpfungskoeffizienten (tg O) 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 des Dämpfungskoeffizienten auf, wenn es sich im Übergangsgebiet zwischen dem glas- und di:m kautschukartigen Zustand befindet.
Bei fester Frequenz ergibt sich bei Veränderung des Dämpfungskoeffizienten mit der Temperatur ein mehr oder weniger breiter Peak; wenn tg d<\ als Kriterium herangezogen wird (wobei in der Literatur auch tg <f<0,5 angesetzt wird), ist ein Anwendungsbereich von einigen 20°C zugänglich. Bei festgehaltener Temperatur ergibt die Abhängigkeit des Dämpfungskoeffizienten von der Frequenz ebenfalls einen Peak, der jedoch deutlich breiter ist, so daß das entsprechende Kriterium über mehrere Dekaden erfüllt sein kann. Ein vibrationsdämpfendes Material muß infolgedessen, um voi! wirksam zu sein, eine Übergangstemperatur (oder eine Temperatur Tn, des Maximums von tg δ) 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 um so größer ist, je größer der Modul ist. Eine einfache Berechnung nach dem Modell von Oberst (H. Oberst, K. Frankenfeld, Acustica 4 (1952), AB 181) zeigt, daß bei einem einfachen Belag mit einem Dickenverhältnis von Stahl zu schwingungsdämpfendem Material von 1 :2, wenn der Young-Modul des letzteren 5 · 107 N/m2 beträgt (was einem mittleren Wert für derartige Materialien entspricht), das Verhältnis des Dämpfungskoeffizienten des zusammengesetzten Systems zum Dämpfungskoeffizienten des Materials 1,6 ■ 10~2 beträgt. Bei Verwendung eines Materials mit einem Young-Modul von 5 · 108 N/m2 erreicht dieses Verhältnis den Wert 0,14. Im Fall einer Sandwichstruktur wurde gezeigt, daß optimale Leistungseigerischaften für hohe Modulwerte erhalten werden (R. Dietzel, Hochfrequenztechnik und Elektroakustik 76 (1967), 189). Die gleichen Verhältnisse liegen im 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; 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), und zwar 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 von geringerer Bedeutung, wo die statische Belastung praktisch Null ist; in diesem Fall kann ein lineares Material hinreichend großer Molekülmasse verwendet werden.
Neben den erwähnten drei Grundeigenschaften ist es wesentlich, daß die Polymeren gutes Adhäsionsvermögen an Metalle besitzen. Wegen der Druck-Zug- bzw. Scherbeanspruchung zwischen Metall und Polymer ist bestmögliche Haftung erforderlich, da jedes Abgleiten einen Wirkungsverlust bedeutet. Zu diesem Problem existiert eine ganze Reihe dem Fachmann geläufiger technologischer Lösungen.
Eine weitere Forderung ist schließlich, daß die Produkte eine gute Alterungsbeständigkeit sowie gute Ermüdungsfestigkeit besitzen.
Im Rahmen der Erfindung wurde nun festgestellt, daß Polyisoprene mit über 60% Vinylverknüpfungen besonders ausgeprägte Schwingungsdämpfungseigenschaften 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° C, festgestellt.
Aus der US-PS 35 62 303 sind Isopren-Homo- oder -Copolymere bekannt, die mindestens 85% cis-l,4-Struktüren aufweisen.
Isopren-Homo- oder -Copolymerisate mit mindestens 90% 1,2- und 3,4-Strukturen sind aus der US-PS 31 05 828 bekannt, die speziell für Oberflächenbeschichtungen vorgesehen sind. Beispiel VII dieser Druckschrift betrifft ein Polyisopren mit 92% 1,2- und 3,4-Strukturen, das zu harten Formkörpern führt.
Die Eignung von Polyisoprenen mit über 60% Vinyiverknüpfungen zur Schwingungsdämpfung wurde bisher eo nicht erkannt.
Der Erfindung liegt entsprechend die Aufgabe zugrunde, Schwingungsdämpfer auf Polyisopren-Basis anzugeben, die besonders ausgeprägte Schwingungsdämpfungseigenschaften im üblichen Frequenzbereich und bei üblichen Anwendungstemperaturen besitzen.
Die Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst.
Die erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfer auf Polyisopren-Basis sind gekennzeichnet durch ein Isopren-Homo- oder -Copolymer mit 60 bis 95% 1,2- und 3,4-Strukturen.
Unter Vinylverknüpfungen werden folgende 1,2- und 3,4-Strukturen des Isoprenmoleküls verstanden:
CH3
-CH2-C-CH
Il
CH2 1,2-Struktur
und
-CH2-C-C
CH3 CH2
3,4-Struktur
Die Polyisoprene können dabei erfindunsgemäß 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 dem Polyisopren organische Ruße zugesetzt; für die Herstellung von Sandwichen, bei denen nur ein mittlerer Modulwert von etwa 107 N/cm2 erforderlich ist, kann eine Zusammensetzung ohne Füllstoff angewandt werden.
Die Polyisoprene können dabei allein oder im Gemisch mit anorganischen, mineralischen oder organischen Zusatz- bzw. Füllstoffen oder in Form von Copolymeren verwendet werden. Der besondere Vorteil besteht dabei darin, daß die Isopren-Homo- bzw. -Copolymeren im üblichen Frequenzbereich bei üblichen Anwendungstemperaturen hohe schwingungsdämpfende Eigenschaften aufweisen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen sowie der Zeichnung näher erläutert.
Beispiel 1
In Tabelle 1 ist die MikroStruktur verschiedener nichtvulkanisierter Polyisoprene angegeben.
Tabelle 1
Produkt
Gehalt an Vinylverknüpfungen
1,4-cis-Strukturen
1,4-transStrukturen (o/o)
1,4-Strukturen,
gesamt
U-Strukturen 3,4-Strukturen
(O/o)
(o/o)
35 1 0 24 64 100 5 7
2 12 15 45 8 32
3 40 5 57
4 62 38 33 42
5 75 25 15 70
40 6 85 15
Die Produkte 4—6 sind für erfindungsgemäße Schwingungsdämpfer verwendbar. Die entsprechenden Herstellungsbedingungen sind in Tabelle 2 zusammengestellt
45 Tabelle 2
Produkt
Initiator
Lösungsmittel
Polymerisationstemperatur (° C)
Bemerkungen
Kalium
Naphthalinkalium Naphthalinlithium Naphthalinlithium
Hexan
Dioxan
Dimethoxyethan
2,5-Dimethyl-
tetrahydrofuran
50 15 15 15 15
Zur Emulsionspolymerisation wurde folgendes System verwendet:
Kaliumpersulfat: Kaliumiaurat: Laurylmercaptan: Verhältnis Isopren—Wasser:
0,5 (Masse-%), 1 (Masse-%), 0,1 (Masse-%), 0,67.
Naturkautschuk
Emulsionspolymerisation anionische Polymerisation anionische Polymerisation anionische Polymerisation anionische Polymerisation
Das Zahlenmittel der Molekülmasse (Mn) der Produkte 2—6 liegt im Bereich von 140 000—170 000.
Die durch Differentialthermoanalyse (3°C/min) bestimmte Glasübergangstemperatur (Tg) sowie die Temperatur des Maximums von tg <f bei 110 Hz (Tw0) sind in Tabelle 3 aufgeführt Die Werte für 7~no entsprechen also derjenigen Temperatur, bei der bei einer Frequenz von 110 Hz maximale Dämpfung beobachtet wird.
24 59 357 T110(0C)
Tabelle 3 -60
Produkt 7>(°Q -50
1 -72 -16
2 -60 0
3 -43 16
4 -24 23
5 -15
6 -11
Es ist ersichtlich, daß lediglich die erfindungsgemäß eingesetzten Produkte 4, 5 und 6 eine Temperatur Tno
besitzen, die innerhalb des üblichen Temperaturbereichs liegt. 1
Die Kurven der Abhängigkeit von tg δ von der Temperatur bei 3,5,11 sowie 110 Hz sind in den F i g. 1,2 und 3 |
dargestellt, die den Produkten 4,5 und 6 entsprechen. 15 i
Die Messungen wurden mit einem handelsüblichen Gerät durchgeführt. i;
Beispiel 2 $
Herstellung eines Polyisoprens mit 70% Vinylverknüpfungen durch Polymerisation mit Naphthalinkalium in 20 ΐ
Tetrahydrofuran bei 300C. Das Zahlenmittel der Molekülmasse (Mn) betrug 150 000. Das Polyisopren wurde %
nach den in Tabelle 4 angegebenen Formulierungen vulkanisiert (Massenteile). J3
Tabelle 4 £
Produkt 7 Produkt 8 Produkt 9
Polyisopren 100 100 100
Zinkoxid 5 5 5
Stearinsäure 3 3 3
N-Phenyl-N'-isopropyl-p-phenylendiamin (Antioxidans) 2 2 2
Schwefel 2,5 1,4 0,33
N-Cyclohexyl^-benzothiazol^-sulfenamid (CBS) 0,5 1,75 3
1,3-Diphenylguanidin (DPG) — 0,35 —
Tetramethylthiuramdisulfid (DTMP) — — 2
Die Werte der Temperatur für das tg <J-Maximum sowie der Temperatur des tg rf-Maximums bei 400 Hz sind
für diese drei Produkte in Tabelle 5 aufgeführt. ;
40 45
*) Gemessen nach dem Verfahren von Martinat (Mesure, 34,
1969, p. 104).
Es wurde festgestellt, daß die Vulkanisation das Verhalten unter statischer Belastung sowie die Alterungsbeständigkeit verbesserte, ohne die vibrationsdämpfenden Eigenschaften zu verschlechtern. 50
Beispiel 3
Mit dem im vorhergehenden Beispiel beschriebenen Polyisopren wurde ein rußgefülltes Vulkanisat der in
Tabelle 6 angegebenen Zusammensetzung hergestellt 55
Tabelle 6
Tabelle b ) Produkt 7 Produkt 8 Produkt 9
2,O5
23,5		 1,95
23		 1,8
17,5
tgiU,·;
T400')
Produkt 10 (Massenteile)
60
Polyisopren 100
Zinkoxid 5
Stearinsäure 3
Anitoxidans 2
ISAF-HS-Ruß 50 65
Paraffinöl 5
Schwefel 3,5
CBS 0.7
Das Produkt wurde mit einer gleichartigen Zusammensetzung (Produkt 11) verglichen, bei der der Ruß und das Paraffinöl weggelassen worden waren.
Es wurden die in Tabelle 7 angegebenen Werte für das tg tf-Maximum sowie für den Elastizitätsmodul bei 25° C (Temperatur des tg rf-Maximums bei einer Meßfrequenz von 400 Hz) erhalten.
Tabelle 7
Produkt 10 Produkt 11
10 Elastizitätsmodul (N/m2) 1,6 · 108 3,8-10'
tg<U/) 1,1 2,35
*) Gemessen wie in Beispiel 2.
zu M jeweils erhalten bleiben.
1 15 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 δ-Werte
Beispiel 4
20
Mit dem in Beispiel 2 beschriebenen Polyisopren wurde ein mit Calciumcarbonat gefülltes Vulkanisat der in Tabelle 8 angegebenen Zusammensetzung hergestellt.
ι Tabelle 8
25
Produkt 12 (Massenteile)
Polyisopren 100
Zinkoxid 5
Stearinsäure 3
Antioxydans 2
Calciumcarbonat 75
Paraffinöl 5
Schwefel 3,5
CBS 0,7
30
35
Das Produkt wurde mit dem in Beispiel 3 beschriebenen Produkt 11 verglichen.
Die erhaltenen Werte für das tg tf-Maximum und den Elastizitätsmodul bei 250C (Temperatur des Maximums von tg δ bei einer Meßfrequenz von 400 Hz) sind in Tabelle 9 aufgeführt.
40
Tabelle 9
Produkt 11 Produkt 12
I 45 Elastizitätsmodul (N/m2) 3,8 · 107 8,8 ■ 107
£ tg<W) 2,35 2,1
lii *) Gemessen wie in Beispiel 2.
so 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
s (Produkte 7,8,9 und 11) sowie bei den mit Ruß gefüllten Mischungen (Produkt 10).
f| Beispiel 5
|1 Herstellung von Vulkanisaten aus 50/50-Verschnitten des in Beispiel 2 beschriebenen Polyisoprens mit Natur-
ff kautschuk, SBR-Kautschuk sowie Butylkautschuk nach einer Formulierung wie bei Produkt 11. In Tabelle 10
»'! sind die mit diesen Mischungen erzielten Eigenschaften zusammengefaßt
Uf 60 Tabelle 10
f| Verschnitt 50/50 (Masse-%) 7«o(°C) lg An«*)
fä . .—. .
fi Produkt 13 Polyisopren — Naturkautschuk
"A 65 Produkt 14 Polyisopren - SBR**)
Produkt 15 Polyisopren — Butylkautschuk**)
,,,- *) Gemessen wie in Beispiel 2.
1H **) Handelsprodukt.
13,5 1,0
14,5 1,6
24,5
Beispiel 6
Herstellung eines Butylmethacrylat-Isopren-Butylmethacrylat-Copolymers (Zusammensetzung 20/60/20 Masse-%) (Produkt 17). Das Polyisopren dieses Beispiels wies 75% Vinylverknüpfungen auf.
F i g. 4 zeigt die Abhängigkeit des Dämpfungskoeffizienten dieses Produkts von der Temperatur bei einer 5 Frequenz von 3,5 Hz.
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.
10 Beispiel 7
Herstellung eines einfachen Belags durch Befestigen einer Elastomerschicht auf einem Träger. Als Elastomer wurde das mit Calciumcarbonat gefüllte vulkanisierte Polyisopren von Beispiel 4 eingesetzt.
Eine Platte von 4 mm Dicke aus diesem Elastomer wurde auf eine zuvor sandgestrahlte Stahlplatte von 2 mm 15 Dicke mit einem handelsüblichen Kleber aufgeklebt.
Es wurde die in Tabelle 11 angegebene Abhängigkeit des zusammengesetzten Dämpfungskoeffizienten (η) des so hergestellten Belags von der Temperatur bei 75 Hz gemessen.
Tabelle 11 20
Temperatur ("C) 5 15 25 35 45
η 0,15 0,035 0,016 0,014 0,010
25 Beispiel 8
Es wurde ein Sandwich aus einer Schicht von Polyisopren hergestellt, das mit Produkt 10 aus Beispiel 3 identisch war, d. h. aus einem vulkanisierten Polyisopren, das mit Ruß gefüllt war (Kurve 1), sowie ein sonst identischer Sandwich, der ausgehend von Produkt 11 hergestellt worden war (Kurve II). 30
Die Polyisoprenschicht besaß eine Dicke von 2 mm und wurde zwischen zwei Stahlplatten von je 2 mm Dicke eingeklebt, wobei der gleiche handelsübliche Kleber wie in Beispiel 7a verwendet wurde.
Die Abhängigkeit des zusammengesetzten Dämpfungskoeffizienten (η) der Sandwiche von der Temperatur bei einer mittleren Frequenz von 100 Hz ist in F i g. 5 dargestellt.
35
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Schwingungsdämpfer auf Polyisoprenbasis, gekennzeichnet durch ein Isopren-Homo- oder -Copolymer mit 60 bis 95% 1,2- und 3,4-Strukturen.
2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isopren-Homo- oder -Copoiymeren vulkanisiert sind.
3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Gemisch des Isopren-Homo- oder -Copolymers mit einem Polymer, dessen Glasübergangsbereich nahe bei dem des Polyisoprens liegt
4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein sequentielles Isopren-Copoly-ο mer mit Polyisoprensequenzen mit mindestens 60% 1,2- und 3,4-Strukturen.
5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein Isopren-Blockcopolymer aus Isopren und Monomeren, deren Polymerisationsprodukte einen Glasübergangsbereich nahe dem des Polyisoprens aufweisen.
DE2459357A 1973-12-20 1974-12-16 Schwingungsdämpfer auf Polyisoprenbasis Expired DE2459357C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7345839A FR2255313B1 (de) 1973-12-20 1973-12-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2459357A1 DE2459357A1 (de) 1975-07-03
DE2459357C2 true DE2459357C2 (de) 1986-08-07

Family

ID=9129554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2459357A Expired DE2459357C2 (de) 1973-12-20 1974-12-16 Schwingungsdämpfer auf Polyisoprenbasis

Country Status (14)

Country Link
US (1) US4075288A (de)
JP (1) JPS555540B2 (de)
BE (1) BE823698A (de)
CA (1) CA1057447A (de)
CH (1) CH606234A5 (de)
DE (1) DE2459357C2 (de)
DK (1) DK663874A (de)
ES (1) ES433029A1 (de)
FR (1) FR2255313B1 (de)
GB (1) GB1482027A (de)
IE (1) IE40292B1 (de)
LU (1) LU71513A1 (de)
NL (1) NL175067C (de)
SE (1) SE406201B (de)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
FR2356848A1 (fr) * 1976-06-29 1978-01-27 Poudres & Explosifs Ste Nale Dispositif antivibratoire et antichoc de fixation de coquille de siege pour vehicules et plateformes vibrantes
JPS6035938B2 (ja) * 1977-04-27 1985-08-17 日本ゼオン株式会社 氷上摩擦抵抗の優れたゴム材料
DE3310118A1 (de) * 1982-05-28 1983-12-01 Chemische Werke Hüls AG, 4370 Marl Vulkanisierbare massen
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

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
US3480607A (en) * 1965-12-03 1969-11-25 Phillips Petroleum Co Polymerization
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
US3686158A (en) * 1970-09-11 1972-08-22 Firestone Tire & Rubber Co Process for preparing colorless,high-vinyl diene polymers

Also Published As

Publication number Publication date
ES433029A1 (es) 1977-02-01
NL175067B (nl) 1984-04-16
FR2255313B1 (de) 1976-10-08
DE2459357A1 (de) 1975-07-03
SE7415834L (de) 1975-06-23
IE40292L (en) 1975-06-20
CH606234A5 (de) 1978-10-31
IE40292B1 (en) 1979-04-25
GB1482027A (en) 1977-08-03
NL175067C (nl) 1984-09-17
FR2255313A1 (de) 1975-07-18
DK663874A (de) 1975-09-01
JPS555540B2 (de) 1980-02-07
US4075288A (en) 1978-02-21
JPS50113552A (de) 1975-09-05
LU71513A1 (de) 1976-11-11
SE406201B (sv) 1979-01-29
BE823698A (fr) 1975-06-20
NL7416042A (nl) 1975-06-24
CA1057447A (en) 1979-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2459357C2 (de) Schwingungsdämpfer auf Polyisoprenbasis
DE2852828C2 (de) Verfahren zur Herstellung einer körperschalldämpfenden Beschichtung
DE3337526C2 (de) Vibrationsdämpfungsmaterial auf Polymer-Basis mit einem schuppenförmigen Füllstoff
DE69020509T2 (de) Mit selbstklebender Polysiloxankautschukzusammensetzung beschichtete Gewebe.
DE1650105C3 (de) Dichtungswerkstoff
DE1200458B (de) Schwingungsdaempfende Materialien mit grosser Temperaturbandbreite hoher Wirksamkeit aus Mischungen hochpolymerer Stoffe mit aeusseren Weichmachern
DE2014894B2 (de)
EP0049485A1 (de) Belag, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
DE2949341A1 (de) Kautschukmasse
DE2461894C3 (de) Verwendung von Regeneratbutylkautschuk enthaltenden Gemischen als Wasserabdichtungsmasse in Kontakt mit Zementmörtel oder Beton
DE1694087B2 (de) Schwingungsdämpfendes Verbundsystem
DE1720168B2 (de) Blockmischpolymerisathaltige Bitumenmasse
DE69126653T2 (de) Kautshuckzusammensetzung für laminierte vibrationsdämpfende Struktur
EP0337282B1 (de) Bituminöse Masse und deren Verwendung
DE2321744A1 (de) Asphaltmassen
DE3607220C2 (de) Klebstoffzusammensetzung aus chloriertem Polymer, Erdölharz und Dithiocarbamat sowie deren Verwendung
DE1694088A1 (de) Schwingungsdaempfende Verbundsysteme mit Zwischenschichten aus Vinylacetat/2-AEthyl-hexylacrylat/Dibutylmaleinat/Crotonsaeure-Copolymerisaten
DE3217622C2 (de) Elastomerenmischung für Reifen
DE2934203B2 (de) Verfahren zur Herstellung von Beschichtungen aus einem vulkanisierten Siliconkautschuk auf einem Träger
DE2356656A1 (de) Chloroprengummi
DE2216689C2 (de) Selbstbindende, hitzehärtbare Polysiloxanformmasse
DE2122731A1 (de) Schwingungsdämpfer- Verbundaufbau
DE1909709B2 (de) Schwingungsdaempfende masse und deren verwendung
DE1420123C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Verklebungen zwischen festen Gegenständen
CH483473A (de) Als Bindemittel für Strassenbeläge verwendbare bituminöse Mischung

Legal Events

Date Code Title Description
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition