[发明专利]一种聚氨酯/乙烯基树脂IPN阻尼材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚氨酯/乙烯基树脂IPN阻尼材料及其制备方法，所述IPN阻尼材料由聚氨酯柔性组分PU和乙烯基树脂刚性组分VER反应制得；所述PU采用三官能团的聚醚多元醇、氨酯改性液化MDI和1,4‑丁二醇BDO通过一步合成法制备得到；所述VER通过环氧树脂和甲基丙烯酸发生开环反应制备。本发明采用一步法合成聚氨酯组分，省去了常见的聚氨酯预聚物合成步骤，解决了聚氨酯预聚物在储存过程中易受环境中的水分等物质影响的问题。而且所述聚氨酯/乙烯基树脂IPN阻尼材料的合成方法大幅简化了聚氨酯基IPN弹性体的工艺，提高材料制备效率。所制备的聚氨酯/乙烯基树脂IPN阻尼材料具有宽温域、高阻尼的优点。

技术领域

本发明涉及功能材料技术领域，尤其涉及一种聚氨酯/乙烯基树脂IPN阻尼材料及其制备方法。

背景技术

随着社会的发展，机械设备运行时引起的振动与噪声问题越来越突出，这不仅对人们的身心健康造成危害，而且对设备的稳定性也带来了一定的破坏性。目前，利用粘弹性阻尼材料自身较高的阻尼损耗特性，将机械设备振动时的动能转换为热能耗散掉，是广泛应用的且能够有效解决振动噪声问题的方法之一。聚氨酯是应用最为广泛的一种粘弹性阻尼材料，但由于纯聚氨酯材料的玻璃化转变区一般较窄(仅20～30发)，而且力学性能较差，一般通过共混共聚、有机小分子杂化、填料填充、互穿网络聚合物等手段对其进行改性，以拓宽聚氨酯材料的阻尼温域并提高力学性能。

互穿网络聚合物(IPNs)是两种或两种以上聚合物单体通过聚合反应相互交联贯穿形成的弹性体，由于其交联网络之间的相互贯穿，产生强迫相容和协同效应，可有效拓宽材料的玻璃化转变区。当前制备IPN弹性体时多选用聚氨酯/环氧树脂体系，该体系不仅具有较宽的阻尼温域，而且具有机械性能好、成本低廉等优点，但环氧树脂粘度较大，给生产带来较多不便。此外，当前在聚氨酯基IPN弹性体的制备过程中，多采用预聚物法合成聚氨酯组分，工序繁琐耗时，且由于端-NCO基活性较高，合成的聚氨酯预聚物易受环境影响发生变质，给制备工艺带来诸多问题。乙烯基树脂较环氧树脂粘度低且兼有环氧树脂优良的力学性能，因此受到科研工作者的广泛关注。发明内容

基于以上现有技术的不足，本发明所解决的技术问题在于提供一种聚氨酯/乙烯基树脂IPN阻尼材料及其制备方法。所述聚氨酯/乙烯基树脂IPN阻尼材料具有宽温域、高阻尼的优点。其中PU的制备方法通过一步法实现，省去了合成聚氨酯基IPN弹性体时常见的聚氨酯预聚物合成步骤，解决了聚氨酯预聚物在储存过程中易受环境中的水分等物质影响的问题。所述聚氨酯/乙烯基树脂IPN阻尼材料的制备流程相对简单，大幅简化了聚氨酯基IPN弹性体的工艺，提高材料制备效率。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种聚氨酯/乙烯基树脂IPN阻尼材料，由聚氨酯柔性组分PU和乙烯基树脂刚性组分VER反应制得；所述PU采用三官能团的聚醚多元醇、氨酯改性液化MDI(U-MDI)和1,4-丁二醇BDO通过一步合成法制备得到；所述VER通过环氧树脂EP(环氧值为0.51)和甲基丙烯酸MAA发生开环反应制备。

作为上述技术方案的优选，本发明提供的聚氨酯/乙烯基树脂IPN阻尼材料进一步包括下列技术特征的部分或全部：

作为上述技术方案的改进，所述聚氨酯的一步法的步骤为：

将一定计量的聚醚多元醇、BDO和促进剂CUAT-HSF混合均匀并脱水，加入U-MDI，机械搅拌均匀，制备得到聚氨酯组分PU；

作为上述技术方案的改进，所述聚氨酯/乙烯基树脂IPN阻尼材料的阻尼温域为-25～40℃，进一步为-20～20℃。

一种聚氨酯/乙烯基树脂IPN阻尼材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：乙烯基树脂的合成步骤为(参考文献资料：周润培.环氧乙烯基酯树脂(I)环氧乙烯基酯树脂的分类,合成和固化[J].热固性树脂,2002,17(6):31-3)：