[發(fā)明專利]一種懸掛受阻酚聚氨酯阻尼材料及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210324855.0
• 申請日: 2012-09-05
• 公開（公告）號: CN102898606A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李衡峰;陳俊;文杰斌
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: C08G18/48
• 分類號: C08G18/48;C08G18/32;C08G18/10;C08G18/67
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 魏娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種以懸掛抗氧劑基團多元醇擴鏈的聚氨酯的制備方法，通過酯化或酯交換反應(yīng)制得一種帶有抗氧劑基團的多元醇擴鏈劑，采用二步法，將擴鏈劑，預(yù)聚體，交聯(lián)劑混合澆注成聚氨酯彈性體材料，屬于高分子領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，利用有機小分子與聚合物形成雜化體得到高性能的阻尼材料引起了人們的注意與關(guān)注，被認(rèn)為是一種制備高性能阻尼材料的新方法。有機小分子通過與機體材料之間的氫鍵的斷裂與閉合吸收能量，從而提高機體材料的阻尼性能。有機小分子化合物（受阻酚，受阻胺等）常作為有機物的光，熱穩(wěn)定劑。

黃微波等人認(rèn)為以含少量大基團的擴鏈劑擴鏈聚氨酯能提高聚氨酯的阻尼性能。根據(jù)以往專利（CN?101220132A，CN?101085861A等）報道，將機體材料中引入受阻酚或以含長鏈的擴鏈劑擴鏈聚氨酯能拓寬和提高聚氨酯的阻尼性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種寬溫域高阻尼的懸掛受阻酚聚氨酯阻尼材料。

本發(fā)明另一個目的是提供一種上述聚氨酯阻尼材料的制備方法。

本發(fā)明提供了一種懸掛受阻酚聚氨酯阻尼材料，該阻尼材料是由包括聚氨酯預(yù)聚體和含受阻酚多元醇的擴鏈劑在內(nèi)的原料，通過擴鏈和/或交聯(lián)制得；

所述聚氨酯預(yù)聚體由端基為羥基的聚醚和二異氰酸酯聚加成所得；

所述聚氨酯預(yù)聚體中異氰基的含量為預(yù)聚體質(zhì)量的3～10%；

所述受阻酚多元醇含量為聚氨酯預(yù)聚物質(zhì)量的1～40%，受阻酚多元醇羥值范圍為170～289mgKOH/g；

所述受阻酚多元醇通式如下：

其中，

1）a、b或c為1～8正整數(shù)；

2）R₁或R₂是甲基或叔丁基，R₃是甲基、羥甲基、氫原子或酯基基團。

本發(fā)明中所述聚氨酯預(yù)聚體中端基異氰基摩爾數(shù):擴鏈劑中的羥基或羥基+氨基摩爾數(shù)為0.5～1.1。

本發(fā)明中所述原料中還包括交聯(lián)劑，交聯(lián)劑的羥基摩爾數(shù):擴鏈劑中的羥基或羥基+氨基摩爾數(shù)為不高于2/3。

本發(fā)明中所述交聯(lián)劑為：三羥甲基丙烷、甘油或蓖麻油。

本發(fā)明中所述擴鏈劑還包括：4,4，-二氨基二苯醚、1,4-丁二醇、多元醇或3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷中一種或兩種以上組合。

本發(fā)明中所述聚醚包括：端羥基聚乙二醇1000、端羥基聚乙二醇2000、端羥基聚四氫呋喃1000或端羥基聚環(huán)氧丙烷1000；所述二異氰酸酯包括：甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二環(huán)己基甲基二異氰酸酯、己二異氰酸酯或甲基環(huán)己基二異氰酸酯中的一種或兩種以上的混合。

本發(fā)明中所述受阻酚多元醇通式中a、b或c為1～8的正整數(shù)。

本發(fā)明還提供了一種上述聚氨酯阻尼材料的制備方法，具體制備方法如下：

Ⅰ、將含受阻酚的羧酸和多元醇反應(yīng)，制得受阻酚多元醇；

Ⅱ、將端基為羥基的聚醚真空除水后，加入二異氰酸酯反應(yīng)，制得聚氨酯預(yù)聚體；

Ⅲ、將包括Ⅰ制得的受阻酚多元醇在內(nèi)的擴鏈劑和Ⅱ制得的聚氨酯預(yù)聚體在溶劑中充分混合，真空除泡和真空蒸出溶劑后，擴鏈和/或交聯(lián)，冷卻脫模，即得聚氨酯阻尼材料。

所述Ⅰ中含受阻酚的羧酸和多元醇在5～50℃下反應(yīng)24～56h；Ⅱ中加入二異氰酸酯后溫度控制在70～90℃反應(yīng)4h；Ⅲ中真空除泡和真空蒸出溶劑的溫度為20～100℃，時間為20～30min；擴鏈和/或交聯(lián)在105～115℃下反應(yīng)4～10h。

本發(fā)明方法中所述步驟Ⅰ中還可加入催化劑DMAP和脫水劑DCC，步驟Ⅱ和步驟Ⅲ還可加催化劑二丁基二月桂酸錫或辛酸亞錫。

本發(fā)明方法中所述步驟Ⅲ中溶劑包括：N,N’-二甲基甲酰胺或丙酮。

本發(fā)明方法所述Ⅰ中含受阻酚的羧酸和多元醇在5～50℃下反應(yīng)24～56h；Ⅱ中加入二異氰酸酯后溫度控制在70～90℃反應(yīng)4h；Ⅲ中真空除泡和真空蒸出溶劑的溫度為20～100℃，時間為20～30min；擴鏈和/或交聯(lián)在105～115℃下反應(yīng)4～10h。

本發(fā)明中受阻酚多元醇的制備過程為：（以β-（3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸和三羥甲基丙烷為例）

將7.39gβ-（3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸和3.69g三羥甲基丙烷加入三口瓶中，加入相應(yīng)的0.34gDMAP，5.69gDCC，室溫下反應(yīng)48h制得含抗氧基團的多元醇（實測羥值260mgKOH/g）。