一種uv聚合型本體發(fā)泡阻尼材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及阻尼材料領域，尤其設及UV聚合型本體發(fā)泡阻尼材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 機械運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振動和噪聲不僅污染環(huán)境，而且影響機械的加工精度和產(chǎn)品質(zhì) 量，加速機械結(jié)構的疲勞損壞，縮短機械的使用壽命。阻尼材料是將固體機械振動能轉(zhuǎn)變?yōu)?熱能而耗散的材料，主要用于振動和噪聲控制。阻尼材料的設計原則是:盡量使滯后損失 大，損耗模量高，儲存模量低，有效阻尼溫度范圍寬。阻尼材料的阻尼性能可根據(jù)它耗散振 動能的能力來衡量，即阻尼材料的損耗因子。
[0003] 日本特開平5-78570號公報報道了一種軟化點為100~200°C左右的聚締控系的熱 烙樹脂的橡膠阻尼材料。熱烙樹脂為非反應性且高分子量線性高分子，在預先使其為烙融 狀態(tài)的基礎上使橡膠成分交聯(lián)固化，得到阻尼材料。然而，在材料成型時，為了使其加工方 便，必須使其保持烙融狀態(tài)或者是溶液狀態(tài)，運樣就必須對其加熱或者使用大量的溶劑進 行溶解，材料成型時生產(chǎn)成本較高。另外，由于大量使用有機溶劑，使得產(chǎn)品穩(wěn)定性差，壽命 短，同時也污染環(huán)境。再次，運種阻尼材料自身沒粘接能力，其應用領域也受到嚴重制約。
[0004] 中國專利CN1033814A提供了一種合成新型阻尼材料-AB-交聯(lián)聚合物的方法，利用 締控封端的聚氨醋預聚物為B鏈，W聚苯乙締、聚甲基丙締酸甲醋為A鏈合成了AB-交聯(lián)聚合 物，中國專利CN85104749A報道了由聚環(huán)丙烷二元醇形成的聚氨醋通過與環(huán)氧樹脂進一步 形成互穿網(wǎng)絡結(jié)構而制得的阻尼材料，阻尼溫域大于l〇〇°C，阻尼值大于0.4。運些專利報道 的阻尼材料具有良好的阻尼性能、耐熱和力學初性，但專利報道的材料為溶劑型阻尼材料， 存在嚴重污染環(huán)境的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服現(xiàn)有技術不足，本發(fā)明的目的是利用UV聚合技術，提供一種零溶劑，綠色 環(huán)保，性能優(yōu)異的UV聚合型本體發(fā)泡阻尼材料，同時還提供UV聚合型本體發(fā)泡阻尼材料的 制備方法。
[0006] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案為：
[0007] -種UV聚合型本體發(fā)泡阻尼材料，其包括W下重量份數(shù)的組份：
[000引丙締酸醋共聚物:20~30份；
[0009] 活性稀釋劑:70~75份；
[0010] 光引發(fā)劑:0.5~0.8份；
[ΟΟ?] 納米空屯、無機粒子：1~5份。
[0012]優(yōu)選的，所述丙締酸醋共聚物由環(huán)氧丙締酸醋和聚氨醋丙締酸醋共聚得到，其結(jié) 構式(I)所示：
[0013]
[0014] 式（I)中，Ri為徑基、甲基或芳基;化為徑基、甲基或芳基;X為50~100的正整數(shù)，y為 10~20的正整數(shù)，Z為50~100的正整數(shù)。
[0015] 本發(fā)明中的丙締酸醋共聚物由環(huán)氧丙締酸醋和聚氨醋丙締酸醋共聚得到。由于環(huán) 氧丙締酸醋具有優(yōu)異的耐水與耐藥物性、粘結(jié)性、初性等特點，但柔順性差，不耐老化;聚氨 醋丙締酸樹脂具有耐老化，柔初性好，粘度低等特點，但是粘接性差。本發(fā)明利用環(huán)氧丙締 酸醋和聚氨醋丙締酸醋共聚得到丙締酸醋共聚物，具備兩種反應物環(huán)氧丙締酸醋和聚氨醋 丙締酸醋的優(yōu)點，使共聚物具有良好的耐水、耐藥物性，耐老化能力強，粘接性與柔順性好 等優(yōu)點。
[0016] 本發(fā)明中加入由環(huán)氧丙締酸醋和聚氨醋丙締酸醋共聚得到丙締酸醋共聚物，不僅 可引入上述環(huán)氧丙締酸醋和聚氨醋丙締酸醋兩種反應物的優(yōu)點，更重要的是W丙締酸醋共 聚物為產(chǎn)品阻尼材料的基材，并對產(chǎn)品提供一定的內(nèi)聚力，還可W改善材料的持粘性和剝 離強度。
[0017] 優(yōu)選的，所述活性稀釋劑為下列中的一種或兩種W上的組合：苯乙締、醋酸乙締 醋、丙締酸或丙締酸異辛醋。
[0018] 本發(fā)明中加入活性稀釋劑的主要作用有：1、作為稀釋劑調(diào)節(jié)反應體系的粘度，從 而方便地控制體系粘度;2.通過不同種類和配比的活性稀釋劑單體加入，控制反應體系中 長短碳鏈的比例，從而調(diào)節(jié)產(chǎn)品阻尼材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度;3 .上述稀釋劑為極性單體或 含有極性基團，從而通過加入稀釋劑提高阻尼材料的極性;4.由于上述稀釋劑含有氨鍵或 可水解出氨鍵，通過加入稀釋劑從而增加體系氨鍵含量，既可W控制體系的交聯(lián)密度，也可 W提高材料的粘接性能。因此，本發(fā)明通過加入稀釋劑降低產(chǎn)品阻尼材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫 度，使阻尼材料鏈段活動能力強，柔順性好，阻尼材料浸潤能力好，具有很好的初粘性；同 時，稀釋劑還使阻尼材料分子量分布寬且具有一定的交聯(lián)密度，所W產(chǎn)品內(nèi)聚強度高，剝離 強度大。
[0019] 優(yōu)選的，所述的光引發(fā)劑為下列中的一種：2,4,6-Ξ甲基苯甲酯基-二苯基氧化 麟，苯甲酯甲酸醋、二苯甲酬或硫雜蔥酬。本發(fā)明中加入光引發(fā)劑的主要作用是提供活性自 由基，促使體系可發(fā)生UV聚合反應。
[0020] 優(yōu)選的，所述所述的納米空屯、無機粒子為下列中的一種:納米空屯、二氧化鐵、納米 空屯、棚娃酸鋼或納米空屯、二氧化娃。
[0021] 本發(fā)明中加入納米空屯、無機粒子的主要作用是:納米空屯、無機粒子作為本體發(fā)泡 劑，可方便地控制產(chǎn)品的密度。納米空屯、無機粒子在控制產(chǎn)品的密度和泡孔均勻性的同時， 還可W調(diào)控產(chǎn)品的儲能模量，進而可調(diào)控阻尼材料損耗因子的大小?？傊?，通過加入納米空 屯、無機粒子使產(chǎn)品密度W及泡孔均勻，在承受載荷時，具有良好的能量吸收能力，阻尼性能 強。
[0022] 優(yōu)選的，所述的納米空屯、無機粒子為經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑預處理過，具體為:將硅烷偶聯(lián) 劑均勻噴涂在納米空屯、無機粒子表面，所述硅烷偶聯(lián)劑的噴涂量為納米空屯、無機粒子質(zhì)量 的3%-10%。納米球形粒子被硅烷偶聯(lián)劑噴涂處理后，其表面的硅氧烷遇空氣中的水分發(fā) 生水解并形成一定數(shù)目的徑基，徑基與徑基反應得到氨鍵，形成物理交聯(lián)點。
[0023] 優(yōu)選的，所述硅烷偶聯(lián)劑如式(II)所示：
[0024]
[002引式（II)中，Ri為碳鏈長度為Cl~C6的烷基或芳基;R2為碳鏈長度為Cl~C6的烷基或 芳基；η為1或2 ; R3為下列基團中的一種：一畑2_，一C2H4-，一C3H6-，一畑20OC-，一 C2H4OOC-或一C3H6OOC-; R4為下列基團中的一種：一Η，一C曲，一C2H5，一C抽7，一0C曲，_ 0C2也或一0C抽7。
[0026] 本發(fā)明還提供一種UV聚合型本體發(fā)泡阻尼材料的制備方法，其包括W下步驟：
[0027] 1)將丙締酸醋共聚物和活性稀釋劑加入反應蓋，在室溫下連續(xù)攬拌溶脹形成均勻 的丙締酸基體樹脂；
[0028] 2)將光引發(fā)劑加入步驟1)得到的丙締酸基體樹脂中，并攬拌溶解均勻；
[0029] 3)將經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑預處理的納米空屯、無機粒子分批次加入步驟2)溶解均勻的樹 脂中，并攬拌使納米空屯、無機粒子均勻分散和包覆于步驟2)得到的樹脂中，得到UV聚合型 本體發(fā)泡阻尼材料組合物；
[0030] 4)將步驟3)得到的UV聚合型本體發(fā)泡阻尼材料組合物均勻涂布于離型PET膜片 上，在紫外光下光照3-6分鐘，得到所述UV聚合型本體發(fā)泡阻尼材料。
[0031] 本發(fā)明選用分子量適合的丙締酸醋共聚物，使之均勻分散溶解于活性稀釋劑中， 進一步控制加入的光引發(fā)劑種類與數(shù)量，再選取合適的納米空屯、無機粒子作為無機本體發(fā) 泡劑，并使納米空屯、無機粒子均勻分散和包覆于丙締酸醋共聚物的基體樹脂中。最后經(jīng)過 UV聚合工藝，得到零溶劑，綠色環(huán)保，性能優(yōu)異的UV聚合型本體發(fā)泡阻尼材料。本發(fā)明制備 的UV聚合型本體發(fā)泡阻尼材料，由于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低，鏈段活動能力強，柔順性好，材 料浸潤能力好，具有很好的初粘性;分子量分布寬且具有一定的交聯(lián)密度，所W其內(nèi)聚強度 高，剝離強度大;本發(fā)明W納米空屯、無機粒子作為無機本體發(fā)泡劑，從而控制材料的儲能模 量，產(chǎn)品密度W及泡孔均勻度，在承受載荷時，具有良好的能量吸收能力，阻尼性能強。
[0032] 優(yōu)選的，所述步驟4)中，UV聚合型本體發(fā)泡阻尼材料組合物均勻涂布于離型PET膜 片上的厚度為0.5mm~1.2mm。
[0033] 本發(fā)明制備的UV聚合型本體發(fā)泡阻尼材料，可廣泛應用于電子通訊、汽車輪船，航 天航空等領域。
[0034] 本發(fā)明的有益效果為：1、從配方和產(chǎn)品結(jié)構設計上：W納米空屯、無機粒子作為無 機本體發(fā)泡劑，通過控制納米空屯、無機粒子的加入量，可根據(jù)需求精準控制產(chǎn)品密度，同時 還可控制提高產(chǎn)品的損