[发明专利]一种改善高分子共混物两组分相容性及其阻尼性能的方法

说明书

本发明涉及提供一种新的乳胶互穿聚合物网络的制备方法，即双向互穿网络技术。用该方法制得的材料其组分间的相容性和其阻尼性能较对应的乳胶IPN材料有明显的改善。

高分子共混物中两组分的相容性对其性能（特别是阻尼性能）有显著的影响。由于大多数聚合物之间的相容性较差，使得许多大品种共混物的阻尼性能不佳。提高相容性的方法有：化学方法（如共聚合等）和物理方法-互穿聚合物网络（IPN）的制备。在美国专利3，833404中，合成的半相容的PS/PEA和PMMA/PEA乳胶IPN被用作阻尼涂料;在中国专利申请号85104739中，半相容的PS/PnBA乳胶IPN也被用作阻尼涂料。由此可见，半相容配对的乳胶IPN其阻尼性能是比较理想的。而对于相容性差的配对，其乳胶IPN的阻尼性能不佳。为了克服由于相容性而带来的限制，我们发明了双向互穿技术（在胶粒中，网络Ⅰ从内外两个方向同网络Ⅱ互穿），使用该法，可改善两组份相容性并拓宽阻尼性能的范围。从C.A的机检结果看，还未见过此方面的文献报导。

本发明的任务是为改善共混物中两组分相容性以及其阻尼性能提供一种可行的方法。

为了达到上述目的，本发明用乳液聚合方法，使组分Ⅰ单体（含交联剂）聚合，在不另加乳化剂的情况下，加入组分Ⅱ（含交联剂）单体并使之聚合，形成乳胶IPN胶粒，以该胶粒为种子，在不另加乳化剂的情况下，再加入组分Ⅰ单体（含交联剂）并使之聚合，这样就制得了乳胶双向互穿聚合物网络乳液。

该法对于相容性差的配对特别适用，制得的材料阻尼性能理想，并可以涂料或粉末的方式使用，也满足了本发明任务提出的要求。

本发明的优点是用该方法制得的材料其阻尼性比对应的乳胶IPN更为理想，可以通过改变组分Ⅰ在内外两层的比例来获得不同阻尼温域和阻尼效果的材料，并且该法对于相容性很差的配对效果也十分理想。下面给出了两个典型的例子，对制得的材料的测量结果表明，对于PMMA/PnBA体系，制得的材料同对应的乳胶IPN相比，相容性明显提高，并具有优异的阻尼性能（图1）。对于PVAc/PnBA体系，制得的材料具有优异的阻尼性能（tanδ＞0.3的温域大于90℃），而其对应的乳胶IPN则是两个分立的阻尼峰（图2）。用本方法合成的材料可用于许多场合下的减振降噪。

例1

在500ml的三颈瓶中加入去离子水200ml和10%（W/V）十二烷基硫酸钠溶液40ml，搅拌均匀，加热至60℃后，通N₂气约13-15分钟，维持在60℃左右，加入4%（W/V）K₂S₂O₈溶液2.5ml，然后滴加组分Ⅰ单体（20ml MMA和0.17ml DVB），加料完毕后，继续反应80分钟，再加入5ml4%K₂S₂O₈溶液，随后滴加组分Ⅱ单体（40mlnBA和0.32ml DVB），反应约90分钟，再次加入2.5ml4%K₂S₂O₈溶液，然后滴加组分Ⅰ单体（20ml MMA和0.17ml DVB），聚合时间为80分钟。制得乳胶双向互穿聚合物网络乳液，将其成膜，得到的材料为试样A。

例2

同与例1类似的方法合成。不同之处在于组分Ⅰ单体为VAc，引发剂为（NH₄）₂S₂O₈，组成比为Ⅰ/Ⅱ/Ⅰ＝0.41/1/0.59，聚合温度为70℃，制得的材料为试样B。

本发明的最佳实施方式：作为一种方法使用为三步乳液聚合。作为阻尼材料，制得的乳液可作为涂料，直接涂刷在振动面上。

附图及符号说明：

图1.试样A及其参照物的tgδ-T曲线。试样A只有一

个阻尼峰，说明两组分已相容，而对应的参照物乳胶IPN则有两个峰。

图2.试样B以及参照物的tgδ-T曲线。可以看出，试样B只有一个峰，说明其两组分已相容，而参照物则具有两个分立峰，说明两组分的相容性很差。试样B的阻尼尼温域宽、阻尼值高。

符号说明：MMA    甲基丙烯酸甲酯

nBA    丙烯酸正丁酯

VAc    醋酸乙烯酯

DVB    对二乙烯基苯