[發明專利]聚丙烯酸酯類互穿網絡聚合物乳液及其高阻尼材料

無效

• 申請號: 200710055914.8
• 申請日: 2007-07-27
• 公開（公告）號: CN101125904A
• 公開（公告）日: 2008-02-20
• 發明（設計）人: 王靜媛;李夢;李亞鵬
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C08F220/06
• 分類號: C08F220/06;C08F4/30;C08F2/22;C08F2/44;C08K7/28;C08J5/14;C08F212/08;C08F220/26
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司
• 代理人: 王恩遠

技術領域

本發明屬于高分子聚合物的技術領域，特別涉及一種互穿網絡聚合物乳液，并以該乳液合成用于車輛減振的水性寬溫域高阻尼的阻尼材料。

背景技術

在應用于車輛減振的阻尼材料方面，美國杜邦公司制成降低車內噪聲和減振組合物，見CN88102579，由乙烯單體，如氯乙烯、丙烯酸、偏二氯乙烯等組成，其填料為云母，20-90％，它的特點是在高溫及零度以下可以連續使用。美國羅姆和哈斯公司、福特發動機公司共同申報專利，見CN1047679，新型車輛減振組合物，由至少兩種熱塑性彈性體聚合物(其中彈性體由α-烯烴類核不飽和單體)、聚合物共混物組成，其組成比為1∶2，用于福特汽車的減振。日本積水化學株式會社制成了由聚氯乙烯和氯化石蠟組成的減振隔音材料，見CN1530924，用于汽車的減振。

與本發明最接近的現有技術是2005年6月8日公開的、公開號為CN1624015的一份發明專利。申請人公開了一種減振器用的水基乳液，該水基乳液包括由丙烯酸共聚物(A)形成的核部分和由丙烯酸共聚物(B)形成并覆蓋核部分的殼部分的顆粒，丙烯酸共聚物(B)的玻璃化轉變溫度不低于-9℃，和丙烯酸共聚物(B)的玻璃化轉變溫度和丙烯酸共聚物(A)的玻璃化轉變溫度之差不小于20℃。或者水基乳液包括由玻璃化轉變溫度-30-0℃的丙烯酸共聚物(C)形成的顆粒與玻璃化轉變溫度-300℃的丙烯酸共聚物(D)形成的顆粒，按一定的質量比例組成。

這篇專利對于乳液的玻璃化轉變溫度的控制是通過形成核-殼結構，使核部分(A)和殼部分(B)具有不同的玻璃化轉變溫度的方法實現的；另一種方法是通過將玻璃化轉變溫度不同的共聚物(C)和(D)形成的顆粒混合來控制乳液的玻璃化轉變溫度。這兩種方法都不易控制。而通過形成聚合物互穿網絡的方法，可以通過計算共聚物玻璃化轉變溫度的公式，以不同單體的量不同來使共聚物有與計算值相近的玻璃化轉變溫度。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，采用不同于背景技術的互穿網絡聚合物(IPN)技術，由多種單體生成互穿網絡聚合物，使乳液具有較寬的溫域范圍；加入了多種填料，可以很好地改善阻尼材料的阻尼性能，提高阻尼材料的阻尼值。

本發明是這樣實現的：

一種聚丙烯酸酯類互穿網絡聚合物乳液，組分有保護膠、乳化劑、引發劑、緩沖劑、交聯劑、水和單體，其特征是，所說的單體及按質量比包括丙烯酸丁酯∶甲基丙烯酸∶丙烯酸環氧丙酯∶苯乙烯＝15.3～18.8∶1.3～3.0∶0.22～0.43∶6.3～18.4，乳液中單體成互穿網絡狀聚合；所說的引發劑是過硫酸銨或過硫酸鉀；所說的緩沖劑是碳酸氫鈉水溶液；所說的交聯劑是乙二醇二甲基丙烯酸酯。

所說的單體還包括：甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯，其含量為丙烯酸丁酯∶甲基丙烯酸甲酯∶甲基丙烯酸丁酯＝15.3～18.8∶0～1.01∶0～8.25；所說的單體還可以包括丙烯酸羥丙酯、羥甲基丙烯酰胺、丙烯酸縮水甘油酯、α-甲基苯乙烯等。

這些單體的不同組合，可以調節材料的玻璃化轉變溫度并拓寬阻尼材料的阻尼溫域。

前述的聚丙烯酸酯類互穿網絡聚合物乳液的合成工藝包括以下步驟：

(a)以過硫酸銨為引發劑合成甲基丙烯酸的預聚體；可以在有攪拌器、回流冷凝器及水浴加熱的容器(如250ml三頸瓶)中，加入適量水和引發劑，將溫度升至80℃，加入甲基丙烯酸單體，反應0.8～1.8小時至體系發粘為止，待用。

(b)用乳液聚合的方法合成互穿網絡聚合物：以過硫酸銨、過硫酸鉀等為引發劑，OS、MS-1、十二烷基苯磺酸鈉等為乳化劑，乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯劑，甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸羥丙酯、羥甲基丙烯酰胺、丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸環氧丙酯、α-甲基苯乙烯和苯乙烯等為單體，與甲基丙烯酸的預聚體聚合成互穿網絡聚合物，反應溫度為75～90℃。

應用本發明的聚丙烯酸酯類互穿網絡聚合物乳液，加入助劑、填料和水，能夠得到用于車輛減振的高阻尼材料(涂料)。

所說的聚丙烯酸酯類互穿網絡聚合物乳液、助劑、填料和水的成分及按質量百分比的用量如下：

固含量為25～40％聚丙烯酸酯類互穿網絡聚合物乳液占36～45％；

分散劑1.0～2.0％；潤濕劑0.3～1.0％；消泡劑1.3～2.0；乙二醇3.0～4.0.％；成膜劑2.4～3.0％；增稠劑2.5～3.0％；流平劑0.5～2.0％；多功能助劑0.2～1.0％；