專利名稱：蓖麻油型聚氨酯/丙烯酸樹脂雙組份阻尼材料及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種阻尼材料的制備方法，特別是一種蓖麻油型聚氨酯/丙烯酸樹脂 雙組份阻尼材料及其制備方法。
背景技術：
阻尼材料是一種能吸收振動機械能并將之轉化為熱能而耗散的新型功能材料，它 利用高聚物的分子運動的多重性，除了聚合物的分子鏈之間會產生相對運動外，分子鏈段 也會產生相對滑移、扭轉。當受到交變應力作用時，外力對高聚物體系做功，一方面用來改 變分子鏈段的構象，另一方面用來提供鏈段運動時克服鏈段間內摩擦所需要的能量。當交 變應力解除后，伸展的分子鏈重新蜷曲起來，高聚物體系對外做功，但是分子鏈回縮時的鏈 段運動仍需克服鏈段間的摩擦阻力。這樣，在一次應力應變循環中，有一部分功被損耗掉， 轉化為熱，而具有減振降噪作用。由于具有優異的阻尼效果，被廣泛地用于宇航事業、交通 運輸、機械設備、建筑工程及日常生活等領域。很多高分子都可以作為阻尼材料使用，玻璃化溫度不同，使用領域也不同。其中， 由于聚氨酯、丙烯酸酯樹脂可以選擇不同的通過來調節玻璃化轉變溫度，且可調節溫度范 圍寬，從而倍受青睞。倘余昌等進行了丙烯酸共聚物改性山東濟南樹脂廠的聚氨酯的研究，結果表明， 丙烯酸酯共聚物的加入拓寬了膠粘劑的阻尼溫域，達到50°C。Τ. Trakulsujaritchok等人 研究了以TMXDI、PPG、TMP合成的聚氨酯/聚甲基丙烯酸乙酯聚合物互穿網絡結構的阻尼性 能和機械性能，表明合適配比可使材料在2 94°C有很好的阻尼性能。呂冬研究了用甲苯 二異氰酸酯合成的聚氨酯與苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯的共聚物為基體合 成了具有互穿網絡結構的聚合物阻尼材料，結果表明，通過調節聚氨酯與聚(甲基丙烯酸 甲酯_甲基丙烯酸丁酯)的質量比，可以調節阻尼溫域，損耗因子大于0. 3的溫度區域可達 90 "C。
發明內容
本發明的目的之一在于提供一種蓖麻油型聚氨酯/丙烯酸樹脂雙組份阻尼材料。本發明的目的之二在于提供該阻尼材料的制備方法。為達到上述目的，本發明采用如下技術方案一種蓖麻油型聚氨酯/丙烯酸樹脂雙組份阻尼材料，其特征在于組分A為蓖麻油 型聚氨酯溶液，該蓖麻油型聚氨酯溶液是由異氰酸酯多聚體、蓖麻油和長鏈醇反應制成，其 固含量為40% 60% ；組分B為羥基丙烯酸樹脂和環氧樹脂中的一種或兩種；使用時，A 組分與B組分的重量比為1 (1 2)的比例混合，固化條件為180 220°C下固化10 30mino上述的羥基丙烯酸酯樹脂與環氧樹脂的重量比為(80 100) (0 20)。
上述的羥基丙烯酸樹脂中的羥基含量為0. 5 2. 5%，玻璃化轉變溫度為-50 80 "C。上述的環氧樹脂為E51或E20。上述的蓖麻油型聚氨酯的制備方法為先將蓖麻油抽真空進行脫水處理，然后將 異氰酸酯多聚體、蓖麻油和長鏈醇按(30 40) (15 40) (10 40)的重量比溶于 溶劑中，并控制固含量為40% 60% ；在60 80°C反應5 7小時，即可得到蓖麻油型聚
氨酯。上述的異氰酸酯多聚體為二苯甲烷二異氰酸酯多聚體，其-NCO含量為28 31 %。上述的長鏈醇為十六醇或十八醇。本發明采用長鏈醇為十六醇或十八醇的作用在于調節聚氨酯的軟硬。本發明所用的羥基丙烯酸樹脂的羥基含量為0.5-2.5%，玻璃化轉變溫度 為-50 80°C，可以根據不同的使用溫域范圍調節玻璃化轉變溫度。本發明所用的環氧樹脂的作用在于增加與金屬板材的粘結力。本發明所制備的蓖麻油型聚氨酯/丙烯酸樹脂雙組份阻尼材料的tan δ ^ 0. 2 溫域范圍為-50 120°C，與電鍍鋅板或熱鍍鋅板粘結后，分別根據GB/T 2790-1995和 GB-T7124-1986測試T-剝離強度和拉伸剪切強度，本發明中使用上海德杰機器設備有限公 司的DXLL-10000電子拉力試驗機測得其T-剝離強度> lON/cm，拉伸剪切強度> 5MPa。具體的實施方式下面的實施例是對本發明的進一步說明，而不是限制本發明的范圍。實施例一先將28g蓖麻油抽真空進行脫水處理，然后加入醋酸丁酯76. 2g、MDI多 聚體24g、24. 2g十六醇在70°C左右反應6h，即可得到蓖麻油型聚氨酯；使用時在上述制得 的A組分中加入63. 5g玻璃化轉變溫度為_40°C的羥基丙烯酸樹脂、12. 7g環氧樹脂混合均 勻。將混合均勻的阻尼材料涂覆于鋼板上，測得其T-剝離強度為12N/cm，拉伸剪切強 度為6. 2MPa，阻尼材料tan δ彡0. 2溫域范圍為-50 60°C。實施例二 先將28g蓖麻油抽真空進行脫水處理，然后加入醋酸丁酯76. 2g、MDI多 聚體24g、24. 2g十六醇在70°C左右反應6h，即可得到蓖麻油型聚氨酯；使用時在上述制得 的A組分中加入86. 2g玻璃化轉變溫度為_40°C的羥基丙烯酸樹脂混合均勻。將混合均勻的阻尼材料涂覆于鋼板上，測得其T-剝離強度為10. 8N/cm，拉伸剪切 強度為5. 5MPa，阻尼材料tan δ彡0. 2溫域范圍為-63 54°C。實施例三先將16. Sg蓖麻油抽真空進行脫水處理，然后加入醋酸丁酯80g、MDI多 聚體28g、十八醇35. 3g在70°C左右反應7h，即可得到蓖麻油型聚氨酯；使用時在上述制得 的A組分中加入62g玻璃化轉變溫度為_20°C的羥基丙烯酸樹脂、Ilg環氧樹脂混合均勻。將混合均勻的阻尼材料涂覆于鋼板上，測得其T-剝離強度為llN/cm，拉伸剪切強 度為6. IMPa,阻尼材料tan δ彡0. 2溫域范圍為-32 72°C。
權利要求
一種蓖麻油型聚氨酯/丙烯酸樹脂雙組份阻尼材料，其特征在于組分A為蓖麻油型聚氨酯溶液，該蓖麻油型聚氨酯溶液是由異氰酸酯多聚體、蓖麻油和長鏈醇反應制成，其固含量為40％～60％；組分B為羥基丙烯酸樹脂和環氧樹脂中的一種或兩種；使用時，A組分與B組分的重量比為1∶(1～2)的比例混合，固化條件為180～220℃下固化10～30min。
2.根據權利要求1所述的蓖麻油型聚氨酯/丙烯酸樹脂雙組份阻尼材料，其特征在于 所述的羥基丙烯酸酯樹脂與環氧樹脂的重量比為(80 100) (0 20)。
3.根據權利要求1或2所述的蓖麻油型聚氨酯/丙烯酸樹脂雙組份阻尼材料，其特征 在于所述的羥基丙烯酸樹脂中的羥基含量為0. 5 2. 5%，玻璃化轉變溫度為-50 80°C。
4.根據權利要求1或2所述的蓖麻油型聚氨酯/丙烯酸樹脂雙組份阻尼材料，其特征 在于所述的環氧樹脂為E51或E20。
5.根據權利要求1所述的蓖麻油型聚氨酯/丙烯酸樹脂雙組份阻尼材料，其特征在于 所述的蓖麻油型聚氨酯的制備方法為先將蓖麻油抽真空進行脫水處理，然后將異氰酸酯 多聚體、蓖麻油和長鏈醇按(30 40) (15 40) (10 40)的重量比溶于溶劑中，并 控制固含量為40% 60% ；在60 80°C反應5 7小時，即可得到蓖麻油型聚氨酯。
6.根據權利要求1或5所述的蓖麻油型聚氨酯/丙烯酸樹脂雙組份阻尼材料，其特征 在于，所述的異氰酸酯多聚體為二苯甲烷二異氰酸酯多聚體，其-NCO含量為28 31%。
7.根據權利要求1或5所述的蓖麻油型聚氨酯/丙烯酸樹脂雙組份阻尼材料的制備方 法，其特征在于所述的長鏈醇為十六醇或十八醇。
全文摘要
本發明涉及一種蓖麻油型聚氨酯/丙烯酸樹脂雙組份阻尼材料及其制備方法。該雙組份阻尼材料的組分A為蓖麻油型聚氨酯溶液，該蓖麻油型聚氨酯溶液是由異氰酸酯多聚體、蓖麻油和長鏈醇反應制成，其固含量為40％～60％；組分B為羥基丙烯酸樹脂和環氧樹脂中的一種或兩種；使用時，A組分與B組分的重量比為1∶(1～2)的比例混合，固化條件為180～220℃下固化10～30min。本發明所制備的蓖麻油型聚氨酯/丙烯酸樹脂雙組份阻尼材料的tan δ≥0.2溫域范圍為-50～120℃，與電鍍鋅板或熱鍍鋅板粘結后，分別根據GB/T 2790-1995和GB-T7124-1986測試T-剝離強度和拉伸剪切強度，本發明中使用上海德杰機器設備有限公司的DXLL-10000電子拉力試驗機測得其T-剝離強度＞10N/cm，拉伸剪切強度＞5MPa。
文檔編號C08L75/14GK101805514SQ201010126508
公開日2010年8月18日 申請日期2010年3月17日 優先權日2010年3月17日
發明者萬梅, 俞鳴明, 林芳景, 王宇, 程齊利, 胡和豐, 陸航, 陳學春 申請人:上海大學