[发明专利]具有改进的噪声抑制的聚合物组合物

说明书

本发明公开了一种改善基底，例如汽车底部，的振动阻尼的方法。该方法包括应用塑溶胶，所述塑溶胶包括聚合物组分和增塑剂。使用动态机械热分析测定熔融塑溶胶具有改善的阻尼性能。本发明还公开了新型塑溶胶和新型增塑剂。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年9月16日提交的美国临时申请号62/050942的优先权，其公开内容以引用的方式全文并入。

技术领域

本发明涉及改善基底的振动阻尼。更具体地，本发明涉及使用塑溶胶改善基底，例如车辆的底部，的振动阻尼。本发明还涉及用于改善振动阻尼的新型塑溶胶和增塑剂。

背景技术

本发明的目的是为金属基底提供改善的振动阻尼性能。这样的基底的实例包括，但不限于，那些用于车辆构造的基底。更具体地，本发明的目的是在驾驶期间经常遇到的温度范围内，即从-30℃至50℃以及最经常的从-10℃至40℃的温度范围内，提供改善的振动阻尼。本发明的另一个目的是在人类可听见的频率的温度范围内提供改善的振动阻尼，特别是在“Low Frequency Noise.What we know,what we do not know,and what we wouldlike to know”,Leventhall,Geoff,Journal of Low Frequency Noise,Vibration andActive Control 28,2,pp.79-104(2009)中描述的10至200Hz的低频范围内。

许多工业过程的一个目标是减少对人的噪声、振动和声振粗糙度(通常缩写为NVH)。有大量的来源使人暴露于NVH，也能通过各种方式减缓。例如，层压安全玻璃可以由抑制声音传播的声学夹层组成。这种声学夹层的应用可以包括商业和住宅建筑中的玻璃板和汽车玻璃。车辆中NVH的其它来源包括发动机噪声、道路噪声、弹簧和悬架、制动和底盘的振动。噪声抑制技术包括减少振动和声音传播的部件设计；使用复合材料代替金属；弹性套筒或防护件；非纺织物；施加到车辆内部的地毯或其它材料；泡沫；应用液体的阻尼制剂；和由粘弹性材料生产的物品，比如沥青或柏油垫。虽然不同的有效程度取决于噪声的来源，但这些技术受到限制。例如，柏油垫不能被轻易地放置并且符合车身的一些位置、需要手动施加、易脆化，并且必须继续粘附到金属基底来起到作用。一些材料对车辆产生不期望的重量，这与为提高燃油里程设计的减重目标相反。需要高温和/或长时间固化的材料会减慢生产、增加成本并导致使用更高的能量。

NVH的一种模式是通过振动。聚合物材料可通过它们的粘弹性行为耗散振荡的能量，来阻尼或减少基底的振荡。使用Oberst方法和装置进行阻尼的标准测量。在该方法中，将通过设计被赋予阻尼性能的材料固定在不锈钢棒上，该不锈钢棒本身具有可忽略的阻尼。与未处理的参考棒相比，从样本棒的行为推导出阻尼材料的效果。阻尼性能也可以使用动态机械热分析(DMTA)来测量。在该技术中，样品受到正弦力，通常在一定的温度或频率范围内。当加热时，粘弹性的高分子物质的模量发生显著变化，通过玻璃化转变从低温下的玻璃态转变为橡胶态，最终变为较低粘度的熔融状态。储能模量与损耗模量的比值，即称为tanδ的值，是材料阻尼振动的能力的量度。更高的tanδ值表示更有效的阻尼性能。DMTA tanδ已经显示与Oberst棒测试良好的相关性。

增塑聚氯乙烯(PVC)在汽车工业中是众所周知的。在汽车底部涂料和密封剂中用作塑溶胶的增塑PVC，在热固化后，可以保护车辆避免由于路面上的石头和其它材料而引发的剥落。这样的涂料也提供抵抗腐蚀的保护，例如抵抗来自盐渍道路的腐蚀。增塑PVC涂料还可以提供来自金属基底的振动传播的低水平的降低。然而在没有引入额外的阻尼技术的条件下，增塑PVC涂料的性能不足以在通常遇到的温度和噪声频率范围内提供令人满意的振动阻尼。当考虑到相对于传统水平减少对车辆乘客的NVH的要求时，这些性能缺陷被加剧。尽管存在这些缺陷，如果实现性能的改进，PVC塑溶胶的易于使用和经济性使其成为降低NVH的一个有吸引力的潜在解决方案。

发明内容

一个实施方案是增塑剂包括酯化产物，所述酯化产物由式(I)