5-58  辐照对ZN-1阻尼材料性能的影响

刘  静  田春蓉

ZN-1阻尼材料是以丁基橡胶为基与酚醛树脂共混而成的粘弹性阻尼材料，具有损耗系数高、使用温度区域宽、转变峰的峰值温度在室温附近、抗老化性能优异等特点，在阻尼夹层结构中有着广泛的应用。

在辐照过程中，影响聚合物性质的最基本的反应是辐射交联反应和辐射降解反应。在物质中，交联反应与降解反应总是同时存在的，反应的结果，取决于哪种反应占优势。由于ZN-1阻尼材料含有抗辐照基团——苯基，可以预见有较好的辐照稳定性。这是因为芳香基团中的苯环是由共轭p键组成，它的p电子是非定域的。辐照时吸收的能量虽然足以使单个键断裂，但是由于能量很快在整个分子链上重新分布，不至于集中在某个键上，而且因为6个p电子形成的共轭，使碰撞诱导衰减过程效率提高，所以表现出高的辐照稳定性。

在上述辐照条件下，ZN-1阻尼材料的拉伸强度与剪切强度在辐照前后没有明显变化。为此，在辐照条件1下又对ZN-1阻尼材料进行了动态力学性能（DMA）分析。DMA测试频率为5，30 Hz，温度范围为-40~100 ℃，升温速率为3 ℃/min，如图1所示。图2中，E¢为储能模量，E²为损耗模量，tand为损耗因子。

研究表明，采用J-22甲乙组份胶黏剂，将ZN-1阻尼材料与LY-12硬铝黏结后，再测其力学性能。从测试后试样的破坏情况来看，无论是空白试样还是经辐照后的试样均是阻尼层被破坏，所以可以认为所测结果是对应于阻尼材料本身的性能。在两种辐照条件下对ZN-1阻尼材料进行研究。辐照条件1：中子剂量2.15´10¹⁴ n/cm²，g剂量179 Gr(Si)(第一次)，840 Gr(Si)(第二次)。辐照条件2：中子剂量2.15´10¹³ n/cm²，g剂量1 200 Gr(Si)。

从以上数据可以看出辐照前后，ZN-1阻尼材料的动态力学性能并无明显变化，而辐照试样的损耗因子tand 普遍转变温度略有提高，可知辐照时竞争反应中，交联反应略占优势，但对其力学性能并无明显影响。