[其他]寬溫域高阻尼材料

在審

• 申請號: 101985000004749
• 申請日: 1985-06-25
• 公開（公告）號: CN1004077B
• 公開（公告）日: 1989-05-03
• 發明（設計）人: 王源升;姚樹人
• 申請（專利權）人: 海軍工程學院
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種寬溫域、高阻尼的高分子材料及其合成方法。該材料是由聚環氧丙烷二元醇形成的聚氨酯通過與環氧樹脂形成一步ＩＰＮ而制得的，該材料阻尼溫域大于１００℃，阻尼值（ｔｇδ）大于０．４，并且對基底有良好的粘著力。

本發明涉及一種寬溫域（寬頻帶）、高阻尼的高分子材料。這種材料是以聚氨酯和環氧樹脂通過形成互穿聚合物網絡（IPN）而制得的。在很多場合下，它可用作為消音、減振材料。

單一聚合物的玻璃化轉變溫度范圍較窄、其實際應用受到了限制。為了解決這個問題，人們對聚合物進行了機械共混改性和共聚改性（見美國專利3547760號），得到了阻尼溫域較寬的高分子材料。但是，由于機械共混體系組分間容易發生相分離，故在選擇共混體系時，對組分間的化學相容性要求較高;而共聚材料的合成往往受到組分單體間相對活性等因素的限制，這給阻尼材料的設計和生產帶來了困難。IPN是用化學方法將兩種或兩種以上聚合物網絡互相貫穿，交結在一起而形成的新型聚合物材料。IPN不但有獨特的物理和機械性能，而且還有合成工藝簡單，可根據實際需要方便地進行分子設計等特點。因而，IPN的研究及應用日益廣泛。L、H、SperLing（美國專利3833404號）等人首先提出并合成了IPN高分子阻尼材料。他們研究的聚甲基丙烯酸酯/聚丙烯酸酯體系有較寬的阻尼溫域及較高的阻尼值，但其高溫性能不好，對基底粘附性不夠強且價格也較貴。除此之外，有人也對其它IPN體系的阻尼性能進行了研究，但阻尼性能并不十分理想。

本發明的任務是提供一種簡便、可行的IPN阻尼材料的合成方法，所合成的材料性能優良。在100℃以上的溫域內保持大于0.4的tgδ值，又具有良好的物理機械性能，對多種基底有良好的粘附性。

本發明的任務是以下述方法完成的：將真空干燥處理的聚環氧丙烷二元醇（PPO）（Mn為500到3000）和重蒸處理的二異氰酸酯以一定比例（端基摩爾比值：NCO/OH＝1.8～2.6）合成聚氨酯預聚物。以脂肪二元醇（含2到16個碳原子的線性或支鏈二元醇及相應的取代二元醇，含6個碳原子的脂環二醇及其相應的取代二元醇）以及多縮乙二醇：H〔-OCH₂CH₂）_nOH（n為2到10）或含芳環的二元醇作為聚氨酯預聚物的擴鏈劑，以小分子三元醇為其交聯劑合成聚氨酯網絡。其中擴鏈劑與交聯劑的摩爾配比為：三元醇/二元醇等于0到15。同時，以環氧樹脂固化劑固化環氧樹脂（雙酚A型，環氧值為0.30～0.60）（環氧樹脂內先加入0.0%到60%的填料。于真空之下抽除其中的氣泡）形成與聚氨酯網絡互穿的環氧網絡。聚氨酯和環氧樹脂的配比范圍為0/100～100/0，其中以60/40為最佳。此外，聚氨酯及環氧樹酯的粘結性能優越，物理機械性能優良，可以滿足本發明任務提出的要求，下面給出幾個典型的實例。

例1

在裝有電動攪拌、氮氣導管，滴液漏斗及干燥管的250ml三口烤瓶中加入50克80℃新蒸的MDI，然后置于70℃的油浴中，在不斷攪拌及通干燥氮氣的情況下，以每分鐘5～7克的速度滴加100克預熱至70℃的干燥PPO（Mn＝1000）入其中。待加完后，將油溫升至80℃，在攪拌及通干燥氮氣的情況下反應二個半小時，這時開始取樣測定（二正丁胺法）所含成的預聚物的端基含量，直至達到理論值為止。

稱取以上合成的預聚物12克于預熱至100℃、已凈化處理的150ml的小燒杯中，再按計量加入三甲醇丙烷（TMP）及1.5-戊二醇的混合物（其摩爾比為1∶3）以及8克80℃的環氧樹脂（E₅l），隨后加入0.2克DMP-30，攪拌均勻后，轉移至15cm×3cm的大試管中于真空泵上抽除其中氣泡，后倒入預熱至80℃的聚四氟乙烯模具中于100℃下固化12小時，即得較為理想的IPN材料。此試樣編號為IPN-IV-03。

例2

用與例1相同的方法進行合成。不同點是聚氨酯和環氧樹酯的重量比改為70/30，環氧樹脂改用E₄₄。此試樣編號為IPN-IV-05。

例3

合成法與例1相同，差別在于以1，2，6-己三醇（計量時，只計兩個端羥基）作為擴鏈劑不用TMP。這時聚氨酯為熱塑性，此試樣編號為IPN-S-02。