[发明专利]一种阻尼材料及其制备方法

说明书

一种阻尼材料包括100质量份的聚合物基体、15~35质量份的阻尼改性剂；其中所述聚合物基体为热塑性聚氨酯弹性体。本发明通过特定阻尼改性剂制得的阻尼材料稳定性能优异，长时间不会团聚，阻尼性能大大提升，从而使制得的杂化阻尼材料能长期保持原有阻尼性能，本发明所制得杂化阻尼材料相对于商用常见的抗氧剂245或AO‑70体系，最佳阻尼峰值提升约21%。本发明受阻酚改性剂合成工艺简单，原料易得，制得的受阻酚改性剂纯度高，杂质少，储存过程不会吸潮变质，长期放置后产品质量与刚生产出时相当，故货架期长，可长达24个月，本发明原料易得，制备工艺简单可行，值得市场推广应用。

技术领域

本发明涉及一种材料技术领域，具体涉及一种阻尼材料及其制备方法。

背景技术

随着我国城市化进程的不断加快以及高新技术的迅速发展，城市发展诱发的结构建筑的疲劳失效、动态失稳，精密仪器的精度下降、失灵以及居民的身心亚健康等振动问题越发突出并已成为发展的制约因素。为了减少振动污染，人们致力于研究振动的控制方法，其中聚合物基阻尼材料(下文简称阻尼材料)因减振性能最为突出而被广泛用于振动控制。

传统的阻尼材料以自身黏弹阻尼机理为主，仅通过分子链内摩擦耗散能量，对阻尼性能提升能力有限。近年来，利用动态非共价键增强能量耗散制备阻尼材料，其在动态外力作用下，非共价键发生可逆的断裂和重生，吸收大量外部能量，同时引起分子链运动加剧，增大内耗，因而被广泛开发与应用。目前这种材料主要存在于聚合物/受阻酚杂化阻尼体系中，当受阻酚较均匀分散于聚合物基体中并与聚合物基体形成相对稳定的分子间氢键相互作用时，可实现杂化体系高阻尼性。然而目前已开发的受阻酚阻尼材料稳定性较差，随时间增加，受阻酚易于团聚，使阻尼性能大大降低；另一方面，常规制备方法制得的受阻酚改性剂依然存在杂质多，纯度低，储存过程容易吸潮变质，使得产品货架期短。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种稳定性好的阻尼材料。

本发明的第二个目的在于提供上述阻尼材料的制备方法。

本发明的目的是通过如下技术措施实现的：

一种阻尼材料，其特征在于，它是包括100质量份的聚合物基体、15～35质量份的受阻酚阻尼改性剂；其中所述聚合物基体为热塑性聚氨酯弹性体。

进一步，上述热塑性聚氨酯弹性体优选为聚酯型，硬度为85A以下的聚氨酯。

为了提高本发明阻尼材料稳定性，长期使用过程不发生团聚，上述阻尼改性剂的结构通式如下：

式中，R₁为甲基或叔丁基；R₂为叔丁基。

进一步，上述阻尼改性剂的红外图谱在3495cm^-1、1717cm^-1和1223cm^-1位置具有特征吸收峰。

我们在研发过程中发现，以上结构的无定型改性剂加入阻尼材料中，有效地提高了其阻尼性能，同时长期使用没有团聚现象、其改性持久性能优异。

进一步，上述受阻酚阻尼改性剂是由3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸或3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸与1，12-十二烷二醇、再加入催化剂、带水剂进行双酯化改性制得。

进一步，上述3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸或3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸与1，12-十二烷二醇的摩尔比为3～5：1。

进一步，上述催化剂硫酸、磷酸、硼酸、盐酸盐、硫酸盐、对甲苯磺酸中的一种；所述带水剂为苯、甲苯、环己烷中的一种。

进一步，上述催化剂优选为对甲苯磺酸，用量为1，12-十二烷二醇1～5wt％；上述带水剂优选为环己烷，所述1，12-十二烷二醇与环己烷的质量体积比为1:19～21。