论文部分内容阅读
透声橡胶作为水声设备元器件的包覆材料,有着非常重要的使用价值。由于其的工作环境的复杂性,要求透声橡胶不仅要有良好的透声性能,还要有较好的水密性、耐寒性、优异的力学性能等。本文制备了氯丁橡胶(CR)和顺丁橡胶(BR)并用胶、浇注型聚氨酯(CPU)、混炼型聚氨酯(MPU)三种透声橡胶材料。采用盘式硫化仪、差示扫描量热仪(DSC)、声管、水蒸气渗透仪、动态力学分析仪(DMA)等表征手段,研究分析了硫化温度、硫化时间、并用胶比例、粘土用量等因素对材料各项性能的影响。主要结论如下：(1)促进剂TT与促进剂NA-22配合使用适合CR的低温硫化,可以有效的缩短焦烧时间T10和正硫化时间T90：促进剂PZ与促进剂TT配合使用的同时增加硫磺的用量适合BR的低温硫化,可以有效的缩短焦烧时间T10和正硫化时间T90；最终设计出适合氯丁橡胶和顺丁橡胶的低温共硫化配方,硫化温度120℃,硫化时间30分钟左右。(2) CR/BR并用胶的各项性能和CR/BR的基胶比例密切相关。随着CR所用比例的减少,并用胶的力学性能下降。在CR中并用BR可以有效的降低并用胶的玻璃化转变温度,提高材料的耐寒性；同时也可以降低材料的阻尼性,提高透声性能；且CR/BR并用胶在-2℃～30℃的使用温度范围内,储能模量变化值较小,动态力学性能比较稳定,适合做透声橡胶材料。在CR中并用BR会降低并用胶的水密性能,所以要控制好BR的比例。根据以上结论得出CR/BR并用比例为70/30时,并用胶的各项性能均达到较好水平。CR/BR并用胶中添加一定量的粘土可以略微提升并用胶的力学性能和水密性能,但由于直接添加粘土到橡胶中,使粘土在橡胶中的分散较差,出现大量团聚,所以对并用胶的性能提升并不明显。(3)浇注型聚氨酯在80℃时硫化时间为16小时综合性能较好。其力学性能略有提升,玻璃化转变温度略有降低,耐寒性提升,阻尼性能有所下降,透声性能有所提升,尤其在高频时透声性能较好,但水密性略有下降。(4)促进剂PZ的加入可以有效地降低的MPU的硫化温度并且缩短硫化时间,实现低温快速硫化。当添加份数为2.5份时可以在130℃下30分钟内完成硫化。130℃低温硫化的MPU与150℃硫化的MPU相比,具有较好的耐寒性；力学性能和水密性能略低,但透声性能略好。其耐热老化性能较差,需要在配方中加入防老剂,来提升其耐热老化性能。