[發明專利]阻尼可調的聚氨酯材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201310521217.2
• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN103588944A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 郇彥;劉佳;楊小牛
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C08G18/32
• 分類號: C08G18/32;C08G18/10;C08K3/18;C08L75/04;F16F9/53
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 王丹陽

技術領域

本發明涉及一種阻尼可調的聚氨酯材料及其制備方法與應用，屬于高分子材料技術領域。

背景技術

阻尼是減振降噪材料的一個重要指標，對于減振材料來說它關乎著減振效率的大小，一般來說，當阻尼增加時，材料在共振頻率附近的振動傳遞率減小，但在遠離共振傳遞頻率的減振區，振動傳遞率呈現增加趨勢，也就是說低頻減振效果好必然帶來高頻減振效果差，反之亦然。如果材料的阻尼能夠根據實際振動工況頻率智能可調，如材料在共振區附近(低頻)具有較高的阻尼以衰減共振，在較高頻時具有較低的阻尼以降低振動傳遞率，從而實現寬頻減振，就能解決這一不可調和的矛盾。

磁流變液具有優異的阻尼可調性，但由于其是液體環境，所以存在易沉降、穩定性差、顆粒易磨損等缺點。現有技術中，還沒有能夠很好的進行阻尼可調的磁流變彈性體，如中國專利(200910312198.6)公開了一種熱塑性磁流變彈性體的制備方法，其制備的彈性體的模量增加到80%-250%，但是模量的提高必然導致材料的固有頻率升高，從而使共振頻率向高頻移動，惡化高頻減振效果。

發明內容

本發明的目的是解決現有技術中磁流變彈性體固有頻率高、導致共振頻率向高頻移動，高頻減振效果差的技術問題，提供一種阻尼可調的聚氨酯材料及其制備方法與應用。

本發明的阻尼可調的聚氨酯材料包括100重量份的異氰酸酯指數為2%-8%的聚氨酯預聚體，2-10重量份的擴鏈劑，5-80重量份的磁性粒子和0.1-2重量份的偶聯劑。

優選的，所述擴鏈劑為1,4-丁二醇，1,3-丁二醇，1,3-丙二醇，新戊二醇，3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷，三羥甲基丙烷中的一種或多種。

優選的，所述磁性粒子為羰基鐵粉或羰基鎳粉。

優選的，所述偶聯劑為硅烷類偶聯劑或酯類偶聯劑。

優選的，所述硅烷類偶聯劑為Si69或Si75。

優選的，所述酯類偶聯劑為鈦酸四丁酯。

上述阻尼可調的聚氨酯材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)按重量份稱取聚氨酯預聚體、擴鏈劑、磁性粒子和偶聯劑；

(2)將聚氨酯預聚體、擴鏈劑、磁性粒子和偶聯劑攪拌均勻得到預混料；

(3)將預混料倒入模具中在80-150℃下模壓30min以上成型，得到阻尼可調聚氨酯材料。

本發明還提供上述阻尼可調的聚氨酯材料在制備減振器中的應用。

本發明的有益效果：

本發明的聚氨酯材料在剛度基本不變的前提下，阻尼能夠隨外磁場發生明顯變化，在0-0.3T的磁場影響下，其阻尼由0.12增加為0.32，適用于寬頻減振的需求。利用本發明的材料制備的減振器在保證高頻減振的效果的同時，可有效降低共振區的振動傳遞率，在如汽車發動機減振等需要寬頻減振的場合具有廣闊的應用前景。

附圖說明

圖1為本發明實施例1的聚氨酯材料有無磁場的情況下，材料的振動傳遞率與阻尼的比值隨工作頻率變化的關系曲線。

具體實施方式

為了進一步了解本發明，下面結合具體實施方式對本發明的優選實施方案進行描述，但是應當理解，這些描述只是為進一步說明本發明的特征和優點而不是對本發明專利要求的限制。

阻尼可調的聚氨酯材料包括100重量份的異氰酸酯指數為2%-8%的聚氨酯預聚體，2-10重量份的擴鏈劑，5-80重量份的磁性粒子和0.1-2重量份的偶聯劑。

本發明中，異氰酸酯指數為2%-8%的聚氨酯預聚體可直接通過商購獲得，也可通過實驗室自己制備獲得。

本發明中，所述擴鏈劑為1,4-丁二醇，1,3-丁二醇，1,3-丙二醇，新戊二醇，3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷，三羥甲基丙烷中的一種或多種，磁性粒子為羰基鐵粉或羰基鎳粉，偶聯劑為硅烷類偶聯劑或酯類偶聯劑，其中，硅烷類偶聯劑為Si69或Si75(商品代號)，酯類偶聯劑為鈦酸四丁酯。

阻尼可調的聚氨酯材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)按重量份稱取聚氨酯預聚體、擴鏈劑、磁性粒子和偶聯劑；

(2)將聚氨酯預聚體、擴鏈劑、磁性粒子和偶聯劑攪拌均勻得到預混料；

(3)將預混料倒入模具中在80-150℃下模壓30min成型，得到阻尼可調聚氨酯材料。

本發明制備的阻尼可調的聚氨酯材料可應用于制備減振器，如中國專利200510038642.1公開的一種剛度阻尼均可控的減振器。

以下結合實施例及附圖對本發明做進一步說明。

實施例1