[发明专利]一种轮辐降噪阻尼聚合物材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子聚合物，尤其是聚合物阻尼材料制造领域。

背景技术

聚合物阻尼材料(互穿聚合物网络阻尼材料)是一种关于减弱振动、降低噪音的功能材料。通过IPN技术合成的阻尼材料称为阻尼IPN材料。其阻尼性能主要取决于各组分的玻璃化转变行为及组分之间的相互作用和相互影响，其集中反映于组分间的相容性。正是由于各组分处于半相容状态，使得体系的玻璃化转变温度(Tg)范围得以拓宽。由于IPN中网络间的相互贯穿作用，限制了相畴尺寸并能促进多相结构的生成，IPN中的相区尺寸很小，只有10-100nm，从而可以更好地控制高聚物的最终形态及微相稳定性，并能将Tg转变区拓宽至二种高聚物的Tg转变区之间。目前对多嵌段聚氨酯已有很多研究，但人们更多的是侧重于它的热塑性弹性体性能，因此这些聚氨酯不显示储热性能。至今对阻尼IPN聚合物主要集中在研制阶段，着眼实际应用的IPN聚合物并不多，且其阻尼损耗因子tanδ(∠0.5)较小，阻尼温域较窄(∠80℃)，研制性能优异环保低毒的阻尼IPN材料，用于解决工业生产中所出现的问题显得尤为重要。

发明内容

鉴于现有技术的缺点，本发明的目的提供一种产品阻尼性能好，生产过程环保低毒的轮辐降噪阻尼聚合物材料之制备方法。

本发明的目的还在于获得一种轮辐降噪阻尼聚合物材料，使其广泛应用于国产高速列车上，实现车轮低噪声化。

本发明的目的是通过如下手段实现的：

一种轮辐降噪阻尼聚合物材料制备方法，采用如下步骤完成目的物的制备：

1)选用混合有15％-20％分子量由600到2×10⁴软段乙二醇的高分子量聚乙二醇PEG，将其在100-120℃下真空脱水3-5h后加入到二甲基甲酰胺DMF中，搅拌溶解后，加入计量二苯基甲烷二异氰酸酯MDI，在N₂保护下，于60-70℃反应2.5h，生成NCOPEG预聚物；

2)按1)所得NCOPEG预聚物的NCO值加入计量丁二醇BDO，扩链反应2-3h后，在高速搅拌下滴加丙烯酸脂类单体(含溶解的0.9％的引发剂)，反应温度控制在70-80℃，单体滴加在1.5h-2.5h内完成；

3)按所加丙烯酸脂类单体总量的0.05％补加引发剂，加完后升温3-5℃，保温反应2.5h；

4)倒入模具中，于80℃真空干燥箱中保持48h，即得目标PU/PA聚合物；

上述过程中主要物料用量质量比为BDO∶MDI∶PEG∶丙烯酸酯类单体∶DMF＝1∶2-3∶2-3.5∶4-5.3∶6-7的PU/PA聚合物。

采用本发明的工艺方法，由于MDI比TDI的饱和蒸汽压高，不易挥发，其毒性只是TDI的1/1500，因此是国际上公认的低毒性物质；其甲基丙烯酸酯乳液主要为丙烯酸酯和胺类扩链剂，均为有机挥发物(VOC)含量极低的安全物质。

采用本发明方法获得的轮辐降噪阻尼聚合物材料是一种新型环保阻尼材料。具有良好的阻尼性能，其tanδ(损耗因子)30℃时损耗因子最高，最大值tanδ_max＝0.723；在50～60℃之间最低，最小值为tanδ_min＝0.537；温域范围为-40℃～65℃。

附图说明如下：

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明作进一步说明。需要说明的是，采用混合有15％-20％分子量由600到2×10⁴软段乙二醇的高分子量聚乙二醇PEG，在本发明中具有良好的效果。不失一般性，在以下的实施例中的选用混合软段分子-高分子量聚乙二醇PEG(分子量由600到2×10⁴)18wt％，在所述软段分子量区间，采用7个类别分子量区间(即分子量分别在600，1500，3000，7000，12000，15000，20000的PEG)，各区间的用料比为：

600∶1500∶3000∶7000∶12000∶15000∶20000＝3∶4∶2∶3∶2∶1.5∶1。

实施例1