[发明专利]一种聚氨酯阻尼材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚氨酯阻尼材料及其制备方法。聚氨酯阻尼材料由A组分和B组分以质量比为1:0.9～1:1.1混合均匀，脱泡后浇注、固化得到；A组分由包括多元醇、扩链剂和抗氧剂的原料，控制水含量小于0.03％后得到；B组分由包括聚醚多元醇、4,4'‑二环己基甲烷二异氰酸酯和催化剂的原料，在80℃～90℃反应1～3小时得到；本发明采用双组分体系，使用了大量多官能度的多元醇，制得交联程度很高的聚氨酯阻尼材料，硬度很低，阻尼性能更好，且采用了浇注法成型，更方便成型，制品精度更高，性能更稳定。

技术领域

本发明涉及阻尼材料领域，进一步地说，是涉及一种聚氨酯阻尼材料及其制备方法。

背景技术

阻尼材料是将固体机械振动转化为热能而耗散的材料。潜艇的消声瓦中大量应用了阻尼性能较好的材料以确保潜艇的隐蔽性和安全性，可保护潜艇安全的完成任务。阻尼弹性体材料在使用的过程中分子链间会产生摩擦，能量在分子链运动摩擦的过程中会以热量的形式进行耗散，从而降低了振动的振幅及噪声，起到了阻尼的效果。聚合物的内耗与其分子结构有关：当分子链带有侧基时，链段弛豫阻力增大，内耗增多，具有较好的阻尼性能；当分子链上侧链体积较大，同时分子链带极性，极性较大形成大量氢键，此时阻尼性能更优。

聚氨酯是由多元醇软段及异氰酸酯、扩链剂、交联剂硬段组成的嵌段聚合物。常用的聚氨酯虽然存在大量的氢键，但由于软段会存在结晶，室温下软段呈现部分的结晶态，同时硬段间的相互作用较强，聚氨酯的阻尼性能一般较差。

聚合物的交联密度对于聚合物的阻尼性能影响极大。阻尼性能的好坏主要取决于分子链间相互作用的强弱，当聚氨酯弹性体的硬段含量不变时，聚氨酯弹性体的阻尼性能主要受软段硬段内部及软硬段间相互作用的影响：线性分子结构的聚氨酯分子链间由于氢键作用堆积紧密，分子链间摩擦小，阻尼性能差；交联密度较大时交联点之间的分子量较小，聚合物网络较完善，软段的运动能力较差，阻尼性能也较差；当交联密度适中时，聚氨酯分子链间相互作用弱，在分子链运动、摩擦及大分子分子链弱键(氢键)不断破坏和重排的过程中，摩擦消耗的能量更多，阻尼性能更好，因此同样原料种类的聚氨酯，交联密度适中时，阻尼性能最好。

因此，设计一种具有一定交联密度的聚氨酯阻尼材料，分子链间相互作用弱，阻尼性能更好，同时可以用浇注法成型，加工更方便，产品精度高，在吸声和减震领域会有更广阔的应用前景。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种聚氨酯阻尼材料及其制备方法。

本发明采用双组分体系，以4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯和多元醇为主要原料，在配方中使用了大量三羟基聚氧化丙烯醚，制备了一种聚氨酯阻尼材料，制得的聚氨酯阻尼材料交联程度很高，阻尼性能较好，且采用了浇注法成型，相比于橡胶阻尼材料，更方便成型，制品精度更高，性能更稳定。

本发明的目的之一是提供了一种聚氨酯阻尼材料。

所述聚氨酯阻尼材料由包括以下组分的原料制备而得：

A组分和B组分；

所述A组分包括多元醇、扩链剂和抗氧剂；

以多元醇为100重量份计，

多元醇               100重量份；

扩链剂               1.5～4.5重量份；优选为1.5～3.6重量份；

抗氧剂               0.6～1.2重量份；优选为0.6～0.8重量份；

A组分各原料混合均匀后得到所述A组分；优选A组分各原料在90℃～110混合后，保温1～3小时得到所述A组分；

A组分的水含量小于0.03％；