[發(fā)明專利]一種基于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的寬溫域聚氨酯彈性體阻尼材料及方法與應(yīng)用

有效

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• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN107033324B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧珣;李翰模;楊一林;程波
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: C08G18/76
• 分類號: C08G18/76;C08G18/42;C08G18/48;C08G18/10
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 陳智英

本發(fā)明屬于阻尼材料的技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種基于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的寬溫域聚氨酯彈性體阻尼材料及方法與應(yīng)用。所述阻尼材料，由以下組分制備而成：聚氨酯預(yù)聚物11～37重量份，懸掛鏈預(yù)聚物7～30重量份，端羥基超支化聚酯1～25重量份；所述聚氨酯預(yù)聚物是由聚酯二元醇、二異氰酸酯在催化劑的作用下反應(yīng)得到；所述懸掛鏈預(yù)聚物是由端單羥基化合物、二異氰酸酯在催化劑的作用下反應(yīng)得到。本發(fā)明的阻尼材料有效阻尼溫域?qū)挾燃s170℃，溫域范圍內(nèi)阻尼性能優(yōu)異，其阻尼因子tanδ≥0.3，并且本發(fā)明的聚氨酯阻尼材料高低溫阻尼性能好，高溫有效阻尼可達(dá)120℃，具有較好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于阻尼材料的技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種聚氨酯彈性體，特別是涉及一種基于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的寬溫域聚氨酯彈性體阻尼材料及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著科技的迅猛發(fā)展，軍品和民品領(lǐng)域均朝著低能耗、高速、輕量的機(jī)械自動(dòng)化方向發(fā)展，與此同時(shí)，高度自動(dòng)化產(chǎn)生的振動(dòng)及噪音充斥著生活的各個(gè)角落，振動(dòng)噪聲對于日常生產(chǎn)生活帶來的影響不可小覷。

減輕振動(dòng)噪聲問題成為當(dāng)務(wù)之急，國內(nèi)外研究學(xué)者通過探索新型阻尼材料來應(yīng)對該問題。寬溫域高阻尼材料要求至少在60℃～80℃的溫域(使用環(huán)境溫域)范圍內(nèi)，其阻尼因子tanδ≥0.3，此外，最理想的阻尼材料應(yīng)該在其使用溫度范圍內(nèi)(最低長期使用溫度至最高長期使用溫度)都具有高阻尼值。中國發(fā)明專利申請CN104448289A涉及一種提高聚氨酯阻尼性能的聚醚多元醇、其制備方法及其制備的阻尼材料的制備方法，在聚醚主鏈引入側(cè)基，增大內(nèi)摩擦力來提高聚氨酯阻尼，有效阻尼溫域約70℃(-10℃～60℃)；專利申請CN103140522A提供了一種阻尼材料組合物含有支鏈高分子，其有效阻尼溫域約40℃(-20℃～20℃)。當(dāng)下已有學(xué)者探究在聚合物材料中引入懸掛鏈(一端固定于交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，另一端可自由運(yùn)動(dòng)的分子鏈)來提升其阻尼性能，但基于單一分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制備阻尼聚合物材料，其高溫、低溫有效阻尼均較窄，若懸掛鏈含量過高則對聚合物材料力學(xué)性能損害過大，滿足不了實(shí)際使用要求。

聚氨酯彈性體阻尼材料因其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)靈活、制備可控性、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，成為了彈性體阻尼材料的研究重點(diǎn)之一，但聚氨酯阻尼材料，同樣具有粘彈性阻尼材料共有的不足之處，即室溫以下阻尼性能良好，而室溫以上阻尼效果不佳，故需對聚氨酯彈性體阻尼材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，聚氨酯彈性體由軟硬段組成，可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，設(shè)計(jì)合理的自由體積分?jǐn)?shù)(自由體積孔穴占聚合物總體積的百分比)，引入懸掛鏈等調(diào)節(jié)聚氨酯彈性體的軟硬段相容性，改善微相分離，可制備出在寬溫域范圍內(nèi)擁有良好阻尼性能的材料，進(jìn)一步拓寬聚氨酯阻尼材料的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明目的在于提供一種基于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的寬溫域聚氨酯彈性體阻尼材料的制備方法。本發(fā)明將聚酯二元醇與二異氰酸酯化合物反應(yīng)制備聚氨酯預(yù)聚物，再以端單羥基化合物與二異氰酸酯化合物制備懸掛鏈預(yù)聚物，端羥基超支化聚酯原料作為交聯(lián)劑和擴(kuò)鏈劑，與各預(yù)聚物進(jìn)行反應(yīng)，得到阻尼材料。通過本發(fā)明的方法所制備的阻尼材料，有效阻尼溫域約170℃(-50℃～120℃)，相較于一般的寬溫域高阻尼材料(要求至少在60℃～80℃的溫域(使用環(huán)境溫域)范圍內(nèi)，其阻尼因子tanδ≥0.3)，本發(fā)明的阻尼材料寬溫域、阻尼性能好，效果顯著。

本發(fā)明的另一目的在于提供由上述制備方法得到的基于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的寬溫域聚氨酯彈性體阻尼材料。