专利名称：Ipn压电阻尼材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及IPN压电阻尼材料，属于功能材料领域。
背景技术：
阻尼是解决噪音和振动这一环境污染的有效方法和重要途径。传统阻尼材料主要是高聚物，其 中最为有效的是具有IPN结构的共聚物材料。高聚物的阻尼原理是基于其粘弹性，将外场作用的机械能或 声能部分的转变成热能散逸，广泛用于火箭、导弹、人造卫星、各种精密仪器设备、汽车火车和建筑装置 中。聚合物阻尼材料的实用温度强烈依赖于玻璃化转变温度，而且在实际工程应用中，结构共振、环境温 度等因素变化易导致聚合物材料的振动响应发生变化，严重影响了阻尼材料的可靠性和稳定性，成为制约 聚合物阻尼材料应用和发展的瓶颈。解决上述问题最有效的方法是开发有机-无机复合的智能阻尼材料。 20世纪90年代，制备聚合物基压电阻尼材料的设想一经提出，很快成为材料领域的研究热点。聚合物基 压电阻尼材料是由压电相材料和非压电相材料按照一定连通方式合成而构成的一种具有压电效应的复合 材料，可实现振动机械能-电能-热能的转化，具有传统聚合物阻尼材料无可比拟的优越性能
发明内容
以丙烯酸酯、醋酸乙烯酯、聚酯/醚多元醇、扩链剂等为原料.配合使用各种反应助剂，合成 多组分丙烯酸酯(PA) IPN或聚氨酯/聚丙烯酸酯(PUA) IPN基体。选择压电材料和导电材料，并对其进 行表面改性，或将部分压电材料和导电材料进行原位聚合，使其均匀分散在IPN基体中，并形成良好的界 面结合和导电回路，制备PA基或PUA基的IPN压电阻尼材料。这种阻尼材料除具有聚合物IPN基体的粘 滞阻尼性能外，还可产生压电阻尼和位错阻尼效应。通过合理设计和控制，可得到粘滞阻尼-压电阻尼-位 错阻尼协同效应的高性能阻尼材料。
具体实施方式
实例1室温下在装有电动搅拌器、回流冷凝管、温度计、氮气进出口的四口烧瓶中加入8% 的乳化剂(十二垸基硫酸钠及0P-10)及60%去离子水，于65'C同时滴加16wtW的网络I混合单体(甲基 丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸和二乙烯基苯)和部分过硫酸铵引发剂(0.3wt劣网络I单 体)，升温至70'C后边升温边滴加其余引发剂，80 85。C反应2h,得网络I乳液。将网络I冷却至60'C， 滴加24wt先的网络II混合单体(甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸和二乙烯基苯)，溶胀 lh后边升温边滴加网络n的引发剂，80 85'C反应1. 5h，再升温至90'C反应0.5h，结束反应，得40wt% 固含量的丙烯酸酯IPN乳液。
将一定量的压电材料锆钛酸铅(PZT)、导电材料(碳黑、Sn02)等加入上述IPN乳液中均匀分散，并浇 注到模具中成型、干燥，得IPN压电阻尼复合材料。通过极化，即得高阻尼IPN压电复合材料。该压电阻 尼材料可在-50 100。C宽温域内提供阻尼值tan S》0. 5。
权利要求
1.一种IPN压电阻尼材料，以丙烯酸酯、醋酸乙烯酯、聚酯/醚多元醇、扩链剂等为原料，配合使用各种反应助剂，合成多组分丙烯酸酯(PA)IPN或聚氨酯/聚丙烯酸酯(PUA)IPN基体。选择压电材料和导电材料，并对其进行表面改性，或将部分压电材料和导电材料进行原位聚合，使其均匀分散在IPN基体中，并形成良好的界面结合和导电回路，制备PA基或PUA基的IPN压电阻尼材料。除具有聚合物IPN基体的粘滞阻尼性能外，还可产生压电阻尼和位错阻尼效应。通过合理设计和控制，可得到粘滞阻尼-压电阻尼-位错阻尼协同效应的高性能阻尼材料。
2. 按权利要求1所述的IPN压电阻尼材一斗，其特征在于乳化剂(十二垸基硫酸钠及OP-IO) 8wt%，去离子水60wtM。
3. 按权利要求1所述的IPN压电阻尼材料，其特征在于网络I混合单体(甲基丙烯酸甲酯、 丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸和二乙烯基苯)与网络II混合单体(甲基丙烯酸甲酯、 丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸和二乙烯基苯)比例为l: 1 1: 1.5。
4. 按权利要求1所述的IPN压电阻尼材料，其特征在于IPN乳液的固含量为4(m。
5. 按权利要求2 4所述的IPN压电阻尼材料，其特征在于室温下在装有电动搅拌器、回流 冷凝管、温度计、氮气进出口的四口烧瓶中加入8%的乳化剂(十二垸基硫酸钠及OP-10) 及60%去离子水，于65'C同时滴加网络I混合单体(甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯 酸丁酯、丙烯酸和二乙烯基苯)和部分引发剂(过硫酸铵)，升温至7(TC后边升温边滴加 其余引发剂，80 85'C反应2h，得网络I乳液。将网络I冷却至60°C，滴加网络II混合 单体(甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸和二乙烯基苯)，溶胀lh后边 升温边滴加网络II的引发剂，80 85'C反应1.5h，再升温至9(TC反应0.5h，结束反应， 得40wtW固含量的丙烯酸酯IPN乳液。
6. 按权利要求5所述的IPN压电阻尼材料，其特征在于乳液贮存期》6个月，tan S》0.4。
7. 按权利要求5所述的IPN压电阻尼材料，其特征在于将一定量的压电材料锆钛酸铅(PZT)、 导电材料(碳黑、Sn02)等加入上述IPN乳液中均匀分散，并浇注到模具中成型、干燥， 得IPN压电阻尼复合材料。
8. 按权利要求6所述的IPN压电阻尼材料，其特征在于通过极化，即得高阻尼IPN压电复合 材料。该压电阻尼材料可在-50 10(TC宽温域内提供阻尼值tan 5》0. 5。
全文摘要
一种IPN压电阻尼材料，以丙烯酸酯、醋酸乙烯酯、聚酯/醚多元醇、扩链剂等为原料，配合使用各种反应助剂，合成多组分丙烯酸酯(PA)IPN或聚氨酯/聚丙烯酸酯(PUA)IPN基体。选择压电材料和导电材料，并对其进行表面改性，或将部分压电材料和导电材料进行原位聚合，使其均匀分散在IPN基体中，并形成良好的界面结合和导电回路，制备PA基或PUA基的IPN压电阻尼材料。其特征在于除具有聚合物IPN基体的粘滞阻尼性能外，还可产生压电阻尼和位错阻尼效应。通过合理设计和控制，可得到粘滞阻尼-压电阻尼-位错阻尼协同效应的高性能阻尼材料。该压电阻尼材料可在-50～100℃宽温域内提供阻尼值tanδ≥0.5。
文档编号C08L33/08GK101191000SQ20061012968
公开日2008年6月4日 申请日期2006年11月29日 优先权日2006年11月29日
发明者刘巧宾, 卢秀萍 申请人:天津科技大学