[發(fā)明專利]阻尼可調(diào)的聚氨酯材料及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310521217.2
• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN103588944A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郇彥;劉佳;楊小牛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)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(biāo)代理事務(wù)所 22210
• 代理人: 王丹陽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種阻尼可調(diào)的聚氨酯材料及其制備方法與應(yīng)用，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

阻尼是減振降噪材料的一個重要指標(biāo)，對于減振材料來說它關(guān)乎著減振效率的大小，一般來說，當(dāng)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(yuǎn)離共振傳遞頻率的減振區(qū)，振動傳遞率呈現(xiàn)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(jù)實際振動工況頻率智能可調(diào)，如材料在共振區(qū)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(xiàn)寬頻減振，就能解決這一不可調(diào)和的矛盾。

磁流變液具有優(yōu)異的阻尼可調(diào)性，但由于其是液體環(huán)境，所以存在易沉降、穩(wěn)定性差、顆粒易磨損等缺點。現(xiàn)有技術(shù)中，還沒有能夠很好的進(jìn)行阻尼可調(diào)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(dǎo)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(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中磁流變彈性體固有頻率高、導(dǎo)致共振頻率向高頻移動，高頻減振效果差的技術(shù)問題，提供一種阻尼可調(diào)的聚氨酯材料及其制備方法與應(yīng)用。

本發(fā)明的阻尼可調(diào)的聚氨酯材料包括100重量份的異氰酸酯指數(shù)為2%-8%的聚氨酯預(yù)聚體，2-10重量份的擴(kuò)鏈劑，5-80重量份的磁性粒子和0.1-2重量份的偶聯(lián)劑。

優(yōu)選的，所述擴(kuò)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(yōu)選的，所述磁性粒子為羰基鐵粉或羰基鎳粉。

優(yōu)選的，所述偶聯(lián)劑為硅烷類偶聯(lián)劑或酯類偶聯(lián)劑。

優(yōu)選的，所述硅烷類偶聯(lián)劑為Si69或Si75。

優(yōu)選的，所述酯類偶聯(lián)劑為鈦酸四丁酯。

上述阻尼可調(diào)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(yù)聚體、擴(kuò)鏈劑、磁性粒子和偶聯(lián)劑；

(2)將聚氨酯預(yù)聚體、擴(kuò)鏈劑、磁性粒子和偶聯(lián)劑攪拌均勻得到預(yù)混料；

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

本發(fā)明還提供上述阻尼可調(diào)的聚氨酯材料在制備減振器中的應(yīng)用。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)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(fā)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(fā)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(qū)的振動傳遞率，在如汽車發(fā)動機(jī)減振等需要寬頻減振的場合具有廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1為本發(fā)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(guān)系曲線。

具體實施方式

為了進(jìn)一步了解本發(fā)明，下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明的優(yōu)選實施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點而不是對本發(fā)明專利要求的限制。

阻尼可調(diào)的聚氨酯材料包括100重量份的異氰酸酯指數(shù)為2%-8%的聚氨酯預(yù)聚體，2-10重量份的擴(kuò)鏈劑，5-80重量份的磁性粒子和0.1-2重量份的偶聯(lián)劑。

本發(fā)明中，異氰酸酯指數(shù)為2%-8%的聚氨酯預(yù)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(fā)明中，所述擴(kuò)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(lián)劑為硅烷類偶聯(lián)劑或酯類偶聯(lián)劑，其中，硅烷類偶聯(lián)劑為Si69或Si75(商品代號)，酯類偶聯(lián)劑為鈦酸四丁酯。

阻尼可調(diào)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(yù)聚體、擴(kuò)鏈劑、磁性粒子和偶聯(lián)劑；

(2)將聚氨酯預(yù)聚體、擴(kuò)鏈劑、磁性粒子和偶聯(lián)劑攪拌均勻得到預(yù)混料；

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

本發(fā)明制備的阻尼可調(diào)的聚氨酯材料可應(yīng)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(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

實施例1