端羧基乙烯基液体聚合物阻尼材料的合成的制作方法

文档序号:93124阅读:502来源:国知局

专利名称::端羧基乙烯基液体聚合物阻尼材料的合成的制作方法本发明属于高分子粘弹阻尼材料。一般说来,均聚物粘弹材料具有较窄的阻尼峰,为了获得具有加宽加高阻尼峰的材料,使其具有良好的阻尼性能,人们利用合成多相聚合物作为实现此目的的重要途径。金森克彦〔日本特许公开50,39373〕,将端羟基四氢呋喃~环氧丙烷液体聚醚与甲苯二异氰酸酯反应生成的端异氰酸酯基液体聚合物与甲基丙烯酸α-羟基乙酯反应,得到端乙烯基液体聚合物,将此聚合物再与烯类单体共聚,获得了具有较好性能的多相共聚物。但我们的工作表明,此材料的阻尼值随共聚物中乙烯基液体聚合物的比例增加而大幅度的下降。本发明的目的在于利用高活性的端羧基乙烯基液体聚合物(在共聚物中作软段的单体)与烯类单体(在共聚物中作硬段)在自由基引发剂(如过氧化苯甲酰-二甲基苯胺;过氧化环己酮-环烷酸钴)存在下进行共聚,得到具有加高加宽阻尼峰的材料,并以自由层或约束层的方式应用于常规及核潜艇和外层防声涂层以及飞机、汽车、纺织、精密机械的减振降噪的阻尼材料。本发明提供了一类在已有文献及专利中从未提及过的新型阻尼材料。它是由含端羧基乙烯基的液体聚合物与烯类单体在自由基引发体系作用下共聚,得到的多相共聚合物,其结构为其中BO为聚醚、共聚醚(端羟基四氢呋喃~环氧丙烷;端羟基环氧丙烷),特别是含卤素的环氧化合物所构成的饱和主键,如端羟基环氧氯丙烷液体聚醚。M为烯类单体,如甲基丙烯酸酯类、丙烯酸酯类、丙烯腈、偏氯乙烯、醋酸乙烯酯、顺丁烯二酸二丁酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯等。本发明的特征在于选用的端羧基乙烯基液体聚合物是由端羟基液体聚醚与顺丁烯二酸酐一步反应获得,具有100%的端基转化程度。同时该乙烯基CH=CH与金森克彦所得到的端乙烯类CH=CH2)具有同样高的活性,可在室温下聚合,但它是通过一步法得到的。本发明的特征在于以端羧基乙烯基环氧氯丙烷液体聚合物与甲基丙烯酸甲酯(或丙烯酸丁酯)为基础的多相共聚物具有良好的阻尼性能。端羧基乙烯基环氧氯丙烷液体聚合物的数均分子量为500~10,000,最佳范围为600-5,000。端羧基乙烯基液体聚合物与甲基丙烯酸甲酯的重量比可在20/80-80/20之间变化,所得多相共聚物的阻尼值在35Hz下均高于1.75(本发明中有关阻尼数据均为DDⅤ-Ⅱ型直读式粘弹谱仪测定的结果)。本发明的特性在于加入某些添加剂,可使阻尼性能得到改善,如加入电状石墨可有助于阻尼峰的加宽(本文实例4及5),加入丙烯酸丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、癸二酸二辛酯可调节其玻璃化温度(Tgd),甚至Tgd可处于室温(本文例2,3)。在振动及噪声的控制中,室温范围内,具有良好阻尼性能的材料是具有广泛使用价值的,本发明恰好提供了这种材料。本发明的特征还在于聚合反应可在室温下进行,聚合过程就是固化过程。不含有机溶剂,因此不存在溶剂挥发所带来的弊端。该阻尼材料可在现场用浇注、喷刷等多种简便的形式进行施工。本发明所提供的实例如下例1端羧基乙烯环氧氯丙烷液体聚合物(TVC-Cl)与甲基丙烯酸甲酯(MMA)所制备的多相共聚物的动态力学性能示于表1。表1TVC-Cl/MMA体系的动态力学性能<tablesid="table1"num="001"><tablealign="center">TVC-Cl/MMA(重量比)60/4050/5040/6020/80tanδmax>1.75>1.75>1.75>1.75</table></tables>TVC-Cl的-CooH含量为13.2×10-4克当量/每克胶;引发体系为过氧化苯甲酰~二甲基苯胺(为单体重量的2%);所有体系都在室温下固化。例2用增塑剂邻苯二甲酸二辛酯(Dop),调节多相共聚物动态玻璃化温度(Tgd),其结果示于表2。表2Dop对动态力学性能的影响<tablesid="table2"num="002"><tablealign="center">Dop%(重量比)0135101520Tgd℃63605652494541tanδmax>1.75>1.75>1.75>1.75>1.75>1.75>1.75</table></tables>TVC-Cl/MMA=50/50;Hz35例3以丙烯酸丁酯(BA)作为内增塑剂,调节其动态玻璃化温度。其结果示于表3。表3内增塑剂(BA)对动态力学性能的影响<tablesid="table3"num="003"><tablealign="center">TVC-Cl/MMA+BA*(重量比)80/2060/4050/5040/6020/80Tgd℃815192433tanδmax>1.75>1.75>1.75>1.75>1.75</table></tables>*MMA/BA=50/50;Hz35例4片状填料(片状石墨)的加入有助于阻尼峰的加宽。其结果示于表4。表4片状石墨对动态力学行为的影响<tablesid="table4"num="004"><tablealign="center">片状石墨重量%100806040206Tgd(℃)131312888tanδmax1.491.591.68>1.75>1.75>1.75△T0.7*46(-1~45)47(-1~46)49(-2~47)45(-5~40)42(-6~36)35-8~27)</table></tables>TVC-Cl/MMA+BA=80/20;MMA/BA=50/50;Hz35△T0.7*系指tanδ>0.7所复盖的温度域。例5含有片状石墨的复合材料,不同频率下的动态力学性质绘于图中。附图是含60%片状石墨的复合材料(端羧基乙烯基环氧氯丙烷~甲基丙烯酸甲酯~丙烯酸丁酯体系TVC-Cl/MMA+BA=80/20),在不同频率下的动态力学性质,如图所示,随着测试频率的增加,阻尼峰略有加高,但阻尼峰的加宽是相当明显的,在35Hz时,△T0.7为36度,而110Hz时△T0.7则为55度。图中曲线1至4各为其在3.5、11、35、110Hz中测定的结果。权利要求1.一种高分子粘弹阻尼材料的合成。其特征在于它是由端羧基乙烯基液体聚合物与烯类单体,在自由基催化剂存在下,进行室温下的交联聚合而制得。2.按权利1要求所述,其特征在于端羧基乙烯基聚合物是由端羟基液体聚醚与顺丁烯二酸酐一步反应获得(具有100%的端基转化程度)。本发明所选用的端羟基液体聚醚有端羟基液体四氢呋喃,端羟基液体聚环氧丙烷,端羟基液体聚环氧氯丙烷。3.按权利1要求所述,其特征在于烯类单体,可以是甲基丙烯酸甲酯,甲基丙烯酸乙酯,甲基丙烯酸丁酯,苯乙烯等。4.按权利1要求所述,其特征在于最适宜的自由基催化剂是过氧化苯甲酰~二甲基苯胺及过氧化环己酮~环烷酸钴体系。5.按权利1要求所述,其特征在于以具有侧基数目多、极性强,体积大的端羧基乙烯基环氧氯丙烷液体聚醚与甲基丙烯酸甲酯二者反应得到的共聚物具有最佳的阻尼性能,当端羧基乙烯基环氧氯丙烷液体聚醚的分子量控制在500~10.000(最佳为600~5.000),TVC-Cl/MMA可在20/80~80/20的范围内变化,其tanδmax皆大于1.75。6.按权利1及5要求所述,其特征在于在此聚合反应产物中添加邻苯二甲酸二辛酯,丙烯酸丁酯、片状石墨等可使其在阻尼峰的高度、宽度以及最高阻尼峰值所对应的温度得到改善。专利摘要本发明提供了一合成新型阻尼材料技术,即用含羧基乙烯基聚合物与烯类单体在自由基引发剂存在下,进行共聚合可得到性能良好的阻尼材料。文档编号C08F220/00GK85105626SQ85105626公开日1987年1月21日申请日期1985年7月19日发明者陈忠笑,魏学荣,郭凤春,张庆余申请人:中国科学院长春应用化学研究所导出引文BiBTeX,EndNote,RefMan
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