[发明专利]一种复合阻尼材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种复合阻尼材料及其制备方法。本发明提供的复合阻尼材料包括聚合物基体和分散在所述聚合物基体中纳米杂多酸粒子；所述聚合物具有式(1)所示结构。本发明将特定丙烯酸酯类化合物结构与特定乙烯基杂环化结构结合，其中，乙烯基杂环化结构提供缔合位点，再将该特定结构的聚合物与纳米杂多酸粒子结合，聚合物分子链与杂多酸粒子之间存在多个缔合点，产生物理缔合作用‑离子相互作用；当复合材料在高温条件下接收外界刺激后，会通过高分子链之间的解缔合来耗散能量，从而达到优异的阻尼效果；另外，本发明提供的复合阻尼材料在低频下也具有良好的阻尼效果，能够在较宽的频率范围下有效实现减振降噪。

技术领域

本发明涉及减振材料技术领域，特别涉及一种复合阻尼材料及其制备方法。

背景技术

随着国民经济的高速发展以及高速机械的广泛使用，振动和噪声的污染日益严重，噪声和污染的危害体现在：对人肉体和精神上的伤害，干扰设备、仪器仪表的正常使用以及降低武器装备的隐蔽性。针对上述问题，利用阻尼材料进行减振降噪是主要的技术措施之一，也是最经济、最简便、最有效的方法。

由于高分子材料具有突出的粘弹性，巨大的内耗、超强的阻尼作用，所以成为目前工程上应用最广泛的降噪材料或阻尼材料。阻尼材料是一种振动衰减材料，在机械振动传递过程中具有消耗应变能的能力，使结构的共振频率降低或转移，故又称为减振材料、制振材料。

阻尼材料一般要求有效阻尼的温度范围和频率范围尽可能的宽，以满足不同条件下的使用。聚丙烯酸酯类聚合物的玻璃化温度可在107℃(聚甲基丙烯酸叔丁酯)和-70℃(聚丙烯酸辛酯)之间有多种选择性，且丙烯酸酯类聚合物具有优良的耐候性、耐油性、物理机械性能等，故它们的均聚物或共聚物以及它们的共混物非常适于设计阻尼材料。例如CN102161726A、CN1654512，利用丙烯酸酯类与丁基橡胶或聚苯乙烯形成的互穿网络，产生优异的阻尼性能。然而，其中，CN1654512的有效阻尼区域的最高温度在120℃以下，最大阻耗因子对应的温度范围为10～40℃，更适用于室温条件的减振；CN102161726A的有效阻尼区域的最高温度在140℃以下。因此，上述阻尼材料在有效高温区域较窄，高温区域的阻尼效果较差，限制了其高温应用；另外，上述阻尼材料的制备过程较为复杂。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种复合阻尼材料及其制备方法。本发明提供的复合阻尼材料能够有效提升材料在高温区域的阻尼效果、拓宽其有效温域范围和宽度。

本发明提供了一种复合阻尼材料，包括聚合物基体和分散在所述聚合物基体中纳米杂多酸粒子；

所述聚合物具有式(1)所示结构：

其中：

m为100～3000，n为3～420；

R₁为H或甲基；

R₂选自C1～C8的烷基；

R₃选自式3a～3c所示结构：

优选的，所述杂多酸选自硅钨酸、磷钨酸、钼硅酸、钼磷酸、11-钼-1钒磷酸、10-钼-2-钒磷酸、9-钼-3-钒磷酸和18-钨二磷酸中的一种或几种。

优选的，所述纳米杂多酸粒子的摩尔量与式(1)所示聚合物中n的比例为(0.5～1)∶1。

优选的，R₂选自甲基、乙基、丁基、己基或辛基。

优选的，所述纳米杂多酸粒子的粒径为0.5～6nm。

本发明还提供了一种上述技术方案中所述的复合阻尼材料的制备方法，包括以下步骤：