Эластичная композитная пластина

Авторы патента:

Полезная модель относится к многослойным изделиям, монтируемым на металлические поверхности и используемым в различных областях техники, а именно к гидроакустике, и к средствам борьбы с шумом, применяемым в измерительной технике для оборудования гидроакустических измерительных бассейнов и глубоководных стендов, а также устанавливаемым на корпусные конструкции подводных транспортных средств, кораблей и судов. Задачей настоящей полезной модели является получение эластичной композитной пластины, имеющей более высокие прочностные и эксплуатационные характеристики с заданными показателями акустической эффективности и высокой адгезии с металлическими, в том числе криволинейными поверхностями. Технический результат, достигаемый при реализации полезной модели, состоит в использовании эластичной композитной пластины защитного покрытия, выполненной в виде двухслойной конструкции, состоящей из акустического слоя - полиуретановой композиции твердостью от 65 до 85 условных единиц по Шору А и толщиной от 50 до 80мм (исходя из требований обеспечения акустических характеристик), пронизанного равномерно расположенными по площади пластины каналами переменного сечения, и монтажного слоя - резиновой пластины (подложки) толщиной от 2 до 4 мм, которая обеспечивает высокие прочностные характеристики и эксплуатационную надежность, как с полиуретаном, так и с металлическими поверхностями.

Таким образом, использование данной полезной модели обеспечивает более высокие прочностные и эксплуатационные характеристики с заданными показателями акустической эффективности и высокой адгезии с металлическими поверхностями.

Полезная модель относится к многослойным изделиям, монтируемым на металлические поверхности, и используемым в различных областях техники, а именно к гидроакустике, и к средствам борьбы с шумом, применяемым в измерительной технике для оборудования гидроакустических измерительных бассейнов и глубоководных стендов, а также устанавливаемым на корпусные конструкции подводных транспортных средств, кораблей и судов.

Известно использование в этих целях резиновых покрытий, в виде монтируемых и наклеиваемых резиновых пластин, например, по патентам РФ 2340012, 2000115528, 2005113840, 2006145684. Указанные изделия изготавливаются из резиноподобных материалов (РПМ), содержащих воздушные полости разной формы и размеров, и устанавливаются, как правило, на наружной поверхности корпуса защищаемого объекта. Недостатком использования таких резиновых покрытий является потеря акустических и эксплуатационных свойств в процессе эксплуатации объекта.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по технической сущности является многослойная резиновая пластина гидроакустического покрытия по патенту РФ 2431891, состоящая из акустического слоя из высокоэластичного материала, пронизанного равномерно расположенными по площади пластины каналами переменного сечения, герметически закрытого с наружной и внутренней сторон защитными слоями. Каналы заполнены вспененным высокоэластичным материалом, в котором воздухосодержание составляет 50-90%.

Основным недостатком использования такой пластины является потеря акустических и эксплуатационных свойств материалов пластины при ее установке на корпусные конструкции объекта в процессе эксплуатации. Кроме того, процесс изготовления резины как материала, относящегося к реактопластам, заключающийся в вулканизации каучука, технологически достаточно трудоемкий и длительный, особенно при получении толстых пластин большой площади. В настоящее время известно много эластичных полимеров, превосходящих резину по многим показателям (прежде всего физико-механическим и эксплуатационным), таких например, как полиуретан. Пластины из этого материала можно получать методом литья или напыления, т.е. более технологичным и экономичным способом.

Однако полиуретан имеет плохую адгезию (сцепляемость) с металлическими поверхностями, особенно имеющими изогнутую форму, что приводит к низкой эксплуатационной надежности соединения.

Задачей настоящей полезной модели является получение эластичной композитной пластины, имеющей более высокие прочностные и эксплуатационные характеристики с заданными показателями акустической эффективности и высокой адгезии с металлическими, в том числе криволинейными поверхностями.

Технический результат, достигаемый при реализации полезной модели, состоит в использовании эластичной композитной пластины защитного покрытия, выполненной в виде двухслойной конструкции, состоящей из акустического слоя - полиуретановой композиции твердостью от 65 до 85 условных единиц по Шору А и толщиной от 50 до 80 мм (исходя из требований обеспечения акустических характеристик), пронизанного равномерно расположенными по площади пластины каналами переменного сечения, и монтажного слоя - резиновой пластины (подложки) толщиной от 2 до 4 мм, которая обеспечивает высокие прочностные характеристики и эксплуатационную надежность, как с полиуретаном, так и с металлическими поверхностями.

Толщина резиновой пластины от 2 до 4 мм является достаточной для обеспечения адгезионной обработки (т.е. механической обработки с радиационно-химической или химической модификацией) и не влияет на акустические свойства пластины, определяемые толщиной полиуретанового слоя.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется фигурой, на которой изображена двухслойная композитная пластина, наклеенная на металлическую поверхность, где 1 - это полиуретановая композиция, 2 - каналы переменного сечения, 3 - резиновая пластина (подложка), 4 - металлическая поверхность и 5 - клеевая композиция (эпоксидная смола).

Как показали проведенные опыты, при напылении или литье полиуретана на адгезионно обработанную резиновую поверхность у полученной двухслойной конструкции достаточно прочное сцепление слоев друг с другом, а также с металлической поверхностью через клеевую композицию (эпоксидную смолу). Так, экспериментально установлено, что прочность на отрыв полученных слоев от металла составляет не менее 1,0 МПа, когда для однослойной пластины, выполненной без резиновой пластины (подложки), прочность на отрыв составляет не более 0,65 МПа.

Кроме того, использование для защитных и шумозащитных покрытий эластичных пластин из материала с использованием полиуретановых композиций, составляющих большую часть двухслойного материала, позволит перейти к более экономичной (на 30% по сравнению с прессовой для резиновых) литьевой технологии производства покрытий методом холодного отверждения.

Эластичная композитная пластина защитного покрытия, выполненная в виде двухслойной конструкции из высокоэластичных материалов, отличающаяся тем, что состоит из резиновой пластины (подложки) толщиной от 2 до 4 мм и нанесенной на нее полиуретановой композиции твердостью от 65 до 85 условных единиц по Шору А.

РИСУНКИ