[其他]一种提高乳胶互穿聚合物网络阻尼材料性能的方法

说明书

本发明提供了一种能提高乳胶互穿聚合物网络（ＩＰＮ）阻尼材料阻尼性能和机械性能的方法。当合成乳胶ＩＰＮ阻尼材料时，在其一个组分或两个组分的单体中加入一定量的不饱和脂肪酸，合成完毕后再在乳液中加入一定量的碱或盐溶液，则乳液成膜后其阻尼性能和机械性能都有显著提高。

本发明涉及阻尼材料、特别是乳胶互贯聚合物网络（IPN）阻尼材料的合成方法。

乳胶IPN阻尼材料一般具有较宽的阻尼温度范围和较强的阻尼特性。其一般合成方法是，首先用乳液聚合法合成第一组分第一组分为硬组分（塑料），在欲使用温度下，其杨氏模量大于1×10¹⁰达因/厘米²，常用的有：聚甲基丙烯酸甲酯，聚乙基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯，聚α-甲基苯乙烯等以及它们的共聚物。上述聚合物均以二乙烯基苯等交联剂交联成网状结构。第一组分聚合完成后，在不加乳化剂的情况下再在乳液中加入第二组分的单体、交联剂和引发剂第二组分的单体是指聚合后能生成软组织（橡胶）的单体。在欲使用温度下，软组分的杨氏模量小于1×10¹⁰达因/厘米²。常用的单体有丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯等以及它们的混合物。第二组分单体引发聚合生成乳胶IPN（U.S.Pat.3，833，404）。这种乳胶IPN阻尼材料的缺点是其机械性能，特别是高温时的机械性能较差，蠕变现象比较严重，在有些情况下阻尼性能还不够理想。

本发明的目的是提供一种既能提高乳胶IPN阻尼性能、又能提高其机械性能的方法。

本发明的特点是，合成乳胶IPN时，在第一组分、第二组分或两个组分的单体中加入一定量的不饱和脂肪酸，如甲基丙烯酸、丙烯酸等。然后进行聚合。乳胶IPN生成后再在乳液中加入一定量的碱金属的碱或盐溶液，如NaoH、KOH、NaCl溶液。碱或盐的加入当量数应少于组分中酸的当量总数。乳液成膜或乳胶凝聚后，乳胶颗粒之间将产生离子交联键，受外力作用时交联键可以抑制颗粒间相对滑移，从而使乳胶IPN阻尼材料的强度提高。由于金属离子的当量数少于酸的当量数，因此在颗粒内部则会产生氢键相互作用，受外力作用时，氢键通过断键-再生循环过程将会消耗外界能量，从而使体系的阻尼性能提高。组分中不饱和酸的加入量可以是组分重量的0.5-25%，但以0.5-15%为最好。碱或盐的加入当量数可以是组分中引入的脂肪酸当量数的0-90%，但以0-80%为好。

本发明提供的方法操作简便，可显著提高材料的阻尼性能和机械性能。

〔例1〕

在250份纯净的水中加入50份10%的十二烷基硫酸钠，搅拌并加热至60℃-65℃，恒温，然后加入0.2份K₂S₂O₈，50份混有二乙烯基苯的苯乙烯。反应引发后1小时，再加入0.2份K₂S₂O₈，50份混有0.5份丙烯酸和0.2份〈＆＆〉丙烯酸丁酯。引发后聚合1小时，在乳液中加入0.〈＆＆〉份。铸膜后分别测定其阻尼性能和抗张强度，并与具〈＆＆〉有引入脂肪酸和NaOH的乳胶IPN比较。其阻尼性能〈＆＆〉图1中图中tgδ为阻尼因子，△、○分别代表某一〈＆＆〉烯酸和NaOH的乳胶IPN与一般乳胶IPN〈＆＆〉度则由原来的20kg/cm²强加为28kg/cm²。