Development of Vibration and Impact Noise Damping Wood-Based Composites -Synthesis of the Polymer Showing a Broad Damping Peak

진동·충격음 흡수성 목질계 복합재료의 개발 -폭 넓은 감쇠곡선을 나타내는 고분자의 합성-

  • Lee, Hyun-Jong (Department of Wood Science and Technology, College of Forest Sciences, Kangwon National University)
  • 이현종 (강원대학교 산림과학대학 임산공학과)
  • Received : 1999.04.30
  • Published : 1999.06.30

Abstract

Polymeric meterials that are used for noise and vibration damper in wood/polymer/wood sandwich composites, must have a high loss factor(tan ${\delta}$), and at the same time the storage modulus(E) of $5{\times}10^7$ to $10^9$ dyne/$cm^2$ must withstand over a wide temperature and frequency ranges. In this study, the series of epoxy resinlpolyacrylate interpenetrating polymer networks(IPNs) were synthesized by simultaneous polymerization. Their dynamic tensile properties were measured at 110Hz using Rheovibron instrument. Composite damping factor(tan ${\delta}_c$) and dynamic bending modulus($E_c,\;E_^{\prime\prime}c$) of wood/polymer/wood sandwich composites were measured at 110Hz using a Rheovibron in bending mode of vibration. These dynamic tensile studies indicated that cured epoxy resin/polyacrylates IPNs were semicompatible in the sense that both the shifting of T($E^{\prime\prime}_{max}$) or T(tan ${\delta}_{max}$) and the broadening of glass transition temperature range were observed. Especially, the cured Epikote871/P(n-BMA) IPNs of composition 70/30 to 50/50 showed a relatively high tan a and appropriate E' value over a wide temperature range; consequently the tan a e curves of wood/IPNs/wood sandwich composites was broadened over a wide temperature range.

진동 충격음 흡수성능을 지니는 샌드위치구조 목질 복합재료 제조용 폴리머는 넓은 온도범위(또는 주파수 범위)에서 높은 손실계수를 지니면서, 동시에 $5{\times}10^7\sim-10^9\;dyne/cm^2$의 탄성율을 지녀야 한다. 본실험에서는 이러한 점탄성 거동율 나타내는 고분자재료의 제조를 목적으로 에폭시 수지/아크릴 수지 상호침투망목고분자(IPNs)를 동시망목형성법으로 합성하였다. 고분자의 동적 점탄성은 Rheovibron을 사용하여 110Hz에서 측정하였으며, 복합체의 손실계수 및 동탄성 계수는 Rheovibron을 개조한 양단지지 강제 휨 진동법으로 주파수 110Hz에서 측정하였다. 동력학적 측정 결과, 손실탄성율의 최대값 온도 및 손실계수의 최대값 온도가 이동하고, 유리전이 영역이 확대되어, 이 IPNs계는 부분 상용계임을 알 수 있었다. 특히, 70/30 및 50/50 조성의 Epikote871/P(n-BMA) IPNs는 넓은 온도 범위에서 비교적 높은 손실계수 및 적당한 탄성율을 나타냈다. 또한 이를 적층한 목질 복합체는 넓은 온도 범위에서 비교적 높은 진동흡수 계수를 나타냈다.

Keywords