[發明專利]一種含受阻胺的IPN阻尼材料及其制備方法

有效

• 申請號: 200910071604.4
• 申請日: 2009-03-23
• 公開（公告）號: CN101508758A
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發明（設計）人: 郭艷宏;陳蓉蓉;宋川;李占雙
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: C08F283/00
• 分類號: C08F283/00;C08K5/46;C08G18/76;C08G18/48
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(一)技術領域

本發明涉及的是一種阻尼材料，本發明也涉及一種阻尼材料的制備方法。具體地說涉及一種受阻胺的IPN阻尼材料及其制備方法。

(二)背景技術

高分子阻尼材料作為一類環保功能材料，其阻尼原理基于高分子的粘彈性，所以其實用溫度強烈依賴于玻璃化轉化溫度，嚴重制約了其在實際工程中的應用。以往的改進方法如壓電阻尼，其無機填充粒子和聚合物基體之間的不匹配，能量轉換效率低，其他方法也不是盡如人意。新近開發的利用有機小分子與極性高聚物形成雜化體的方法所得到的阻尼材料的性能非常突出，是一種很有前途的阻尼改性新方法，如果能將近年來發展起來的互穿聚合物網絡與摻雜有機小分子的方法有效的結合起來，可制得寬阻尼溫域，高阻尼因子的阻尼材料。

目前關于IPN阻尼材料的公開報道較多，例如：中國專利公開號為CN85104739A的專利文件中公開的“合成一類乳膠互穿聚合物網絡阻尼材料的方法”；中國專利公開號為CN85104741A的專利文件中公開的“合一種提高乳膠互穿聚合物網絡阻尼材料性能的方法”等技術方案等。他們雖然都能改善IPN阻尼材料的某些性能。但是還沒有找到關于用于降低振動噪聲的IPN阻尼材料的公開報道。

(三)發明內容

本發明的目的在于提供一種具有寬阻尼溫域、高阻尼因子，并且阻尼溫域可調、軟硬段可調的、價格低廉的，以互穿聚合物網絡為基質的、含有受阻胺的一種含受阻胺的IPN阻尼材料。本發明的目的還在于提供這種含受阻胺的IPN阻尼材料的制備方法。

本發明的目的是這樣實現的：

本發明的含受阻胺的IPN阻尼材料中含有聚氨酯基質、乙烯基單體、能夠與聚氨酯基質和乙烯基樹脂中極性基團產生氫鍵作用的受阻胺、擴鏈劑、交聯劑，受阻胺含量為聚氨酯基質和乙烯基樹脂總重量的1-50％；聚氨酯基質中的-NCO，與擴鏈劑的-OH的摩爾比為1∶0.9；聚氨酯和乙烯基樹脂的質量比為1∶0.5-1.5；交聯劑和擴鏈劑的摩爾比是1∶1～3。

所述聚氨酯基質是將活性端羥基聚醚真空加熱去除水分和氣泡后和二異氰酸酯以摩爾比1∶2～2.5混合均勻，加熱狀態充分反應制得的；其中活性端羥基聚醚是聚氧化丙烯二醇(PPG)，二異氰酸酯是甲苯二異氰酸酯(TDI)，加熱溫度為80℃。

所述的受阻胺的結構是為：

聚氨酯基質分子中包含有的氨基甲酸酯基團中的H原子同受阻胺中的N原子之間產生可逆氫鍵，其結構如下：

所述的擴鏈劑是1，4-丁二醇或一縮二乙二醇。

所述的交聯劑是蓖麻油、丙三醇或三羥基丙烷，或者是它們當中的二者的混合物。

本發明的阻尼材料的制備方法，包含以下步驟：

1)將活性端羥基聚醚真空加熱去除水分和氣泡，然后加入二異氰酸酯，攪拌均勻，緩慢升溫到反應溫度75～85℃，反應2.5～3h，反應完成后室溫放置即得聚氨酯基質，活性端羥基聚醚和二異氰酸酯的摩爾比為1∶2～2.5；

2)將乙烯基單體、乙烯基單體質量0.4％～0.6％的氧化劑過氧化苯甲酰、1％的鄰苯二甲酸二丁酯、含量為聚氨酯基質和乙烯基樹脂總重量的1～50％的受阻胺，在一定溫度下攪拌均勻引發一個小時后得組分A；

3)將聚氨酯基質、0.4％～0.8％催化劑、3％～8％鄰苯二甲酸二丁酯-NCO∶-OH的摩爾比為1∶0.9的混合擴鏈劑；還原劑N，N-二甲基苯胺、充分混合均勻后得組分B，A、B組分按照不同比例混合后，于60，80，110℃分別固化后得到含有受阻胺的互穿聚合物阻尼材料。

所述的活性端羥基聚醚為聚氧化丙烯二醇(PPG)；所述的二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯(TDI)。

所述的將活性端羥基聚醚真空加熱去除水分和氣泡是將聚氧化丙烯二醇在110℃下抽真空1.5～2小時之后降溫到50℃。

本發明的有益效果在于該阻尼材料的阻尼因子峰值達0.8以上，在較寬范圍內可達到0.2以上。制備工藝簡單，價格低廉，而且分子中的軟硬段可調。

(四)附圖說明

圖1為不同受阻胺加入量同儲能模量E′變化關系，橫軸為溫度曲線，縱軸為儲能模量。

圖2為不同中受阻胺加入量同損耗因子tanδ變化關系，橫軸為溫度，縱軸為損耗因子。

(五)具體實施方式