日本东丽——全新阻尼尼龙树脂！

      1月21日，日本东丽宣布，公司已经开发出一种阻尼尼龙树脂，其保持标准尼龙的高温刚性和可塑性，同时提供四倍于丁基橡胶和其他传统材料的阻尼性能。东丽已开始向客户提供各种部件的样品，以提高电动汽车和自动驾驶汽车的舒适性，并目标在2027年3月31日的财政年度将其商业化。

      阻尼材料，是将固体机械振动能转变为热能而耗散的材料，主要用于抗震和噪声控制。加入阻尼材料以后，复合阻尼因子越大、温域（阻尼材料工作温度范围）越宽，减振降噪的效果就越好。全球知名生产商包括3M、杜邦、巴斯夫、亨斯迈等。

      东丽通过利用其专有的NANOALLOY™技术（见图1），实现了共连续结构，其中每个树脂相形成100至300纳米尺度的连续网络（见图1）。

图1：浅色尼龙相区和深色高阻尼相区)形成共连续的纳米级结构

       通过先进的技术证明，特殊的机构使该材料减震性能的关键指标正切损失比标准尼龙树脂高约28倍，比丁基橡胶高4倍（图2）。新材料的热塑性使其适用于含有玻璃纤维和其他添加剂的增强产品（图3）。此外，该材料具有比丁基橡胶高80倍的高温刚性，同时保持出色的减振性能。

       除了取代垫片和密封件中使用的柔性丁基橡胶基阻尼材料外，新材料的刚性还为盖和大型结构部件（如底盘外壳）的噪声抑制应用开辟了机会，可应用于移动部件、电气和电子部件、工业设备和建筑材料等领域。

图2 新树脂

图3：新型树脂玻璃纤维增强

      东丽NANOALLOY™技术是一种微结构控制技术，可在纳米尺度上分散多种聚合物，这种结构能够形成连续的三维结构，通过抑制聚合物在混合时自行结合的自组织效应，使聚合物在纳米尺度上精确排列一种结构，包括“纳米胶束”，几十个纳米大小的粒子，具有各自材料的特性。

      此前，东丽已经将该技术应用于多个材料，包括不含全氟烷基和多氟烷基物的半导体用脱模膜、TORAYCA™ M46X预浸料、PBT/PC混合物、PI/PET膜、PA6/聚轮烷等，并应用在电脑外壳、高尔夫球杆杆、网球和羽毛球拍架、自行车、钓鱼竿、寒冷天气的汽车部件、床垫、地板、汽车外饰等碰撞安全部件（吸震材料）、球拍弦、棒球棒、安全帽等。

       在众多的高分子阻尼材料中，丁基橡胶、丁腈橡胶和硅橡胶各自展现出独特而显著的优势。

       丁基橡胶属于线性弹性体，本身就具备较好的减震效果，其损耗因子通常在 0.2 以上。经过卤化处理后，其极性增强，与其他高分子的相容性得以显著提升，从而进一步大幅提高了阻尼性能。

       丁腈橡胶作为无规共聚物，极性较高，能够稳定地添加有机小分子来增强阻尼性能。对于橡胶阻尼材料而言，改性方法主要以共混改性为主。

       共聚改性能够巧妙地改变链段结构，在像丁腈橡胶这样的极性共聚物中添加有机小分子，可以有效地增强分子间的作用力，进而显著提升阻尼性能。

       硅橡胶的主链由 Si-O-Si 结构交替构成，由于硅原子存在空位，使其不仅具有出色的阻尼性能，其损耗因子可达 0.5 左右，还具备卓越的化学稳定性和耐腐蚀性。

       硅橡胶的阻尼起效温度范围更广，从 -50°C 到 200°C，其黏度会随着温度的升高而呈现出特定的变化规律。

主要应用

       高分子阻尼材料的应用领域极为广泛且深入。

       在建筑领域，一座高度为 200 米的高层建筑，在其结构关键部位使用高分子阻尼材料，能够使风振引起的位移响应降低 20%左右。

       在航空航天领域，飞机的机翼和机身等重要部位采用高分子阻尼材料，可使飞行中的噪音降低 10 分贝左右，同时显著减少共振现象，提高飞行的安全性能。

       在汽车底盘、车身、发动机等部件中融入高分子阻尼材料，比如在底盘中使用特定的阻尼片，能够有效减少车辆在行驶过程中因震动而产生的噪音 5 分贝左右，并减少部件磨损 30%以上。

       如手机、电脑等内部添加高分子阻尼材料，可以防止内部产生共振。比如在手机的内部框架和关键部件中添加适量的阻尼材料，能够减少因跌落或碰撞引起的内部损坏，延长其使用寿命。

图文来源：DT新材料、先进高分子材料信息，高性能树脂及应用编辑