专利名称：蓖麻油型聚氨酯/丙烯酸树脂双组份阻尼材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种阻尼材料的制备方法，特别是一种蓖麻油型聚氨酯/丙烯酸树脂 双组份阻尼材料及其制备方法。
背景技术：
阻尼材料是一种能吸收振动机械能并将之转化为热能而耗散的新型功能材料，它 利用高聚物的分子运动的多重性，除了聚合物的分子链之间会产生相对运动外，分子链段 也会产生相对滑移、扭转。当受到交变应力作用时，外力对高聚物体系做功，一方面用来改 变分子链段的构象，另一方面用来提供链段运动时克服链段间内摩擦所需要的能量。当交 变应力解除后，伸展的分子链重新蜷曲起来，高聚物体系对外做功，但是分子链回缩时的链 段运动仍需克服链段间的摩擦阻力。这样，在一次应力应变循环中，有一部分功被损耗掉， 转化为热，而具有减振降噪作用。由于具有优异的阻尼效果，被广泛地用于宇航事业、交通 运输、机械设备、建筑工程及日常生活等领域。很多高分子都可以作为阻尼材料使用，玻璃化温度不同，使用领域也不同。其中， 由于聚氨酯、丙烯酸酯树脂可以选择不同的通过来调节玻璃化转变温度，且可调节温度范 围宽，从而倍受青睐。倘余昌等进行了丙烯酸共聚物改性山东济南树脂厂的聚氨酯的研究，结果表明， 丙烯酸酯共聚物的加入拓宽了胶粘剂的阻尼温域，达到50°C。Τ. Trakulsujaritchok等人 研究了以TMXDI、PPG、TMP合成的聚氨酯/聚甲基丙烯酸乙酯聚合物互穿网络结构的阻尼性 能和机械性能，表明合适配比可使材料在2 94°C有很好的阻尼性能。吕冬研究了用甲苯 二异氰酸酯合成的聚氨酯与苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯的共聚物为基体合 成了具有互穿网络结构的聚合物阻尼材料，结果表明，通过调节聚氨酯与聚(甲基丙烯酸 甲酯_甲基丙烯酸丁酯)的质量比，可以调节阻尼温域，损耗因子大于0. 3的温度区域可达 90 "C。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种蓖麻油型聚氨酯/丙烯酸树脂双组份阻尼材料。本发明的目的之二在于提供该阻尼材料的制备方法。为达到上述目的，本发明采用如下技术方案一种蓖麻油型聚氨酯/丙烯酸树脂双组份阻尼材料，其特征在于组分A为蓖麻油 型聚氨酯溶液，该蓖麻油型聚氨酯溶液是由异氰酸酯多聚体、蓖麻油和长链醇反应制成，其 固含量为40% 60% ；组分B为羟基丙烯酸树脂和环氧树脂中的一种或两种；使用时，A 组分与B组分的重量比为1 (1 2)的比例混合，固化条件为180 220°C下固化10 30mino上述的羟基丙烯酸酯树脂与环氧树脂的重量比为(80 100) (0 20)。
上述的羟基丙烯酸树脂中的羟基含量为0. 5 2. 5%，玻璃化转变温度为-50 80 "C。上述的环氧树脂为E51或E20。上述的蓖麻油型聚氨酯的制备方法为先将蓖麻油抽真空进行脱水处理，然后将 异氰酸酯多聚体、蓖麻油和长链醇按(30 40) (15 40) (10 40)的重量比溶于 溶剂中，并控制固含量为40% 60% ；在60 80°C反应5 7小时，即可得到蓖麻油型聚
氨酯。上述的异氰酸酯多聚体为二苯甲烷二异氰酸酯多聚体，其-NCO含量为28 31 %。上述的长链醇为十六醇或十八醇。本发明采用长链醇为十六醇或十八醇的作用在于调节聚氨酯的软硬。本发明所用的羟基丙烯酸树脂的羟基含量为0.5-2.5%，玻璃化转变温度 为-50 80°C，可以根据不同的使用温域范围调节玻璃化转变温度。本发明所用的环氧树脂的作用在于增加与金属板材的粘结力。本发明所制备的蓖麻油型聚氨酯/丙烯酸树脂双组份阻尼材料的tan δ ^ 0. 2 温域范围为-50 120°C，与电镀锌板或热镀锌板粘结后，分别根据GB/T 2790-1995和 GB-T7124-1986测试T-剥离强度和拉伸剪切强度，本发明中使用上海德杰机器设备有限公 司的DXLL-10000电子拉力试验机测得其T-剥离强度> lON/cm，拉伸剪切强度> 5MPa。具体的实施方式下面的实施例是对本发明的进一步说明，而不是限制本发明的范围。实施例一先将28g蓖麻油抽真空进行脱水处理，然后加入醋酸丁酯76. 2g、MDI多 聚体24g、24. 2g十六醇在70°C左右反应6h，即可得到蓖麻油型聚氨酯；使用时在上述制得 的A组分中加入63. 5g玻璃化转变温度为_40°C的羟基丙烯酸树脂、12. 7g环氧树脂混合均 勻。将混合均勻的阻尼材料涂覆于钢板上，测得其T-剥离强度为12N/cm，拉伸剪切强 度为6. 2MPa，阻尼材料tan δ彡0. 2温域范围为-50 60°C。实施例二 先将28g蓖麻油抽真空进行脱水处理，然后加入醋酸丁酯76. 2g、MDI多 聚体24g、24. 2g十六醇在70°C左右反应6h，即可得到蓖麻油型聚氨酯；使用时在上述制得 的A组分中加入86. 2g玻璃化转变温度为_40°C的羟基丙烯酸树脂混合均勻。将混合均勻的阻尼材料涂覆于钢板上，测得其T-剥离强度为10. 8N/cm，拉伸剪切 强度为5. 5MPa，阻尼材料tan δ彡0. 2温域范围为-63 54°C。实施例三先将16. Sg蓖麻油抽真空进行脱水处理，然后加入醋酸丁酯80g、MDI多 聚体28g、十八醇35. 3g在70°C左右反应7h，即可得到蓖麻油型聚氨酯；使用时在上述制得 的A组分中加入62g玻璃化转变温度为_20°C的羟基丙烯酸树脂、Ilg环氧树脂混合均勻。将混合均勻的阻尼材料涂覆于钢板上，测得其T-剥离强度为llN/cm，拉伸剪切强 度为6. IMPa,阻尼材料tan δ彡0. 2温域范围为-32 72°C。
权利要求
一种蓖麻油型聚氨酯/丙烯酸树脂双组份阻尼材料，其特征在于组分A为蓖麻油型聚氨酯溶液，该蓖麻油型聚氨酯溶液是由异氰酸酯多聚体、蓖麻油和长链醇反应制成，其固含量为40％～60％；组分B为羟基丙烯酸树脂和环氧树脂中的一种或两种；使用时，A组分与B组分的重量比为1∶(1～2)的比例混合，固化条件为180～220℃下固化10～30min。
2.根据权利要求1所述的蓖麻油型聚氨酯/丙烯酸树脂双组份阻尼材料，其特征在于 所述的羟基丙烯酸酯树脂与环氧树脂的重量比为(80 100) (0 20)。
3.根据权利要求1或2所述的蓖麻油型聚氨酯/丙烯酸树脂双组份阻尼材料，其特征 在于所述的羟基丙烯酸树脂中的羟基含量为0. 5 2. 5%，玻璃化转变温度为-50 80°C。
4.根据权利要求1或2所述的蓖麻油型聚氨酯/丙烯酸树脂双组份阻尼材料，其特征 在于所述的环氧树脂为E51或E20。
5.根据权利要求1所述的蓖麻油型聚氨酯/丙烯酸树脂双组份阻尼材料，其特征在于 所述的蓖麻油型聚氨酯的制备方法为先将蓖麻油抽真空进行脱水处理，然后将异氰酸酯 多聚体、蓖麻油和长链醇按(30 40) (15 40) (10 40)的重量比溶于溶剂中，并 控制固含量为40% 60% ；在60 80°C反应5 7小时，即可得到蓖麻油型聚氨酯。
6.根据权利要求1或5所述的蓖麻油型聚氨酯/丙烯酸树脂双组份阻尼材料，其特征 在于，所述的异氰酸酯多聚体为二苯甲烷二异氰酸酯多聚体，其-NCO含量为28 31%。
7.根据权利要求1或5所述的蓖麻油型聚氨酯/丙烯酸树脂双组份阻尼材料的制备方 法，其特征在于所述的长链醇为十六醇或十八醇。
全文摘要
本发明涉及一种蓖麻油型聚氨酯/丙烯酸树脂双组份阻尼材料及其制备方法。该双组份阻尼材料的组分A为蓖麻油型聚氨酯溶液，该蓖麻油型聚氨酯溶液是由异氰酸酯多聚体、蓖麻油和长链醇反应制成，其固含量为40％～60％；组分B为羟基丙烯酸树脂和环氧树脂中的一种或两种；使用时，A组分与B组分的重量比为1∶(1～2)的比例混合，固化条件为180～220℃下固化10～30min。本发明所制备的蓖麻油型聚氨酯/丙烯酸树脂双组份阻尼材料的tan δ≥0.2温域范围为-50～120℃，与电镀锌板或热镀锌板粘结后，分别根据GB/T 2790-1995和GB-T7124-1986测试T-剥离强度和拉伸剪切强度，本发明中使用上海德杰机器设备有限公司的DXLL-10000电子拉力试验机测得其T-剥离强度＞10N/cm，拉伸剪切强度＞5MPa。
文档编号C08L75/14GK101805514SQ201010126508
公开日2010年8月18日 申请日期2010年3月17日 优先权日2010年3月17日
发明者万梅, 俞鸣明, 林芳景, 王宇, 程齐利, 胡和丰, 陆航, 陈学春 申请人:上海大学