[發明專利]一種聚合物基阻尼梯度材料及其制備方法

無效

• 申請號: 200910096025.5
• 申請日: 2009-01-23
• 公開（公告）號: CN101480859A
• 公開（公告）日: 2009-07-15
• 發明（設計）人: 張誠;沈偉;馬淳安
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B32B27/18
• 分類號: B32B27/18;B32B37/06;B32B37/10;C08L33/08;C08L23/28;C08L9/00;C08L9/02;C08L23/08;C08K5/138;C08K5/159;C08K5/103;C08K5/44;C08K5/36
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司
• 代理人: 黃美娟;王 兵

(一)技術領域

本發明涉及一種阻尼材料，尤其涉及一種聚合物基阻尼梯度材料及其制備方法，該聚合物基阻尼梯度材料可應用于減震降噪阻尼材料領域。

(二)背景技術

聚合物材料的阻尼性能是由其玻璃化轉變區決定的。聚合物基阻尼材料作為一類環保功能材料，由于其比重輕、易于加工，產生內耗較大等優點，廣泛應用于交通工具、產業機械、精密儀器等領域的減震降噪，其研究開發不僅能產生重大的社會效益和經濟效益，而且具有廣闊的應用前景。

單一聚合物材料的玻璃化轉變區較狹窄，作為阻尼材料使用經常無法滿足寬溫域阻尼的要求。采用共混和共聚的多相體系可達到擴大阻尼溫域的目的，但受限于聚合物各組分本身的Tg，拓寬效果有限。此外，寬溫域的聚合物基阻尼材料也可以通過互穿網絡結構得到，但一般用作涂料，很少作為結構材料使用，而且互穿網絡結構的合成工藝復雜，溶劑去除困難，成本較高。

功能梯度材料(functional?gradient?material，FGM)，即材料的組分和結構從材料的某一方位(一維、二維、三維)向另一方位連續地變化，使材料的性能和功能也呈現梯度變化的一種新型材料。常用的功能梯度材料主要涉及陶瓷/金屬、無機物、高分子、有機物和生物體等材料領域。

通過不同聚合物材料以及聚合物與其它材料的巧妙梯度復合得到的高分子功能梯度材料，可以綜合并優化體系中不同高分子材料的特殊性能。根據高分子功能梯度材料的組成特點，可將其分為四種類型：高分子梯度共聚物材料、填充復合型高分子功能梯度材料、共混型高分子功能梯度材料和互穿網絡型高分子功能梯度材料。目前聚合物基功能梯度材料已成為材料領域的熱門研究課題，在許多技術領域乃至日常生活領域都有著極大的潛在應用前景。例如可參見：唐建國等人的專利CN101225534(2008.07)；聶俊、楊林、許紅光的專利CN101220126(2008.07)；劉青等人的專利CN1358770(2002.07)；Yi-Qing?Wang等人，大分子快訊(Macromol.Rapid?Commun.)，2006，27：1162；陳春海等人的專利CN1654515(2005.08)；M·謝勒等人的專利CN1382166(2002.11)。

本發明是將聚合物基阻尼材料和梯度技術相結合，提供了一種有效拓寬玻璃化轉變區的新方法。此聚合物基阻尼梯度材料的制備和應用尚未見文獻和應用報道。

(三)發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種聚合物基阻尼梯度材料及其制備方法，用本發明制備的聚合物基阻尼梯度材料能明顯拓寬有效阻尼溫域。

本發明涉及的一種聚合物基阻尼梯度材料，其結構是由多個阻尼層有序疊加復合而成。各阻尼層在組成、結構和性能上存在梯度變化。

聚合物阻尼層至少選自單種聚合物、2種或2種以上聚合物、極性聚合物和功能性添加劑混合體、聚合物和無機填料混合體或聚合物互貫網絡中的一種。

本發明所采用的具體技術方案為：所述聚合物基阻尼梯度材料是首先將功能性添加劑加入極性聚合物基體中，所述的功能性添加劑與極性聚合物基體的質量比為0～100:100，通過熔融共混制備一系列功能性添加劑濃度不同的有機雜化共混物，然后將功能性添加劑濃度不同的有機雜化共混物各自壓成片狀而得到厚度相同的一系列阻尼片材，再將所述的一系列阻尼片材有序疊加復合在一起，使各阻尼片層的功能性添加劑濃度沿厚度方向呈梯度分布，從而得到所述的聚合物基阻尼梯度材料。

本發明中所述的功能性添加劑與極性聚合物基體的質量比為0～100:100，當取0:100時，即在制備阻尼片材時，不添加功能性添加劑。

本發明所述的極性聚合物的分子內至少具有下列極性基團中的一種：酰胺基、腈基、酯基、鹵素；所述的極性聚合物優選為丙烯酸酯類彈性體、氯化聚乙烯、氯化丁基橡膠、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物或丁腈橡膠；所述的極性聚合物最優選為丙烯酸酯類彈性體。