[发明专利]一种高性能聚脲阻尼材料及其制备方法

说明书

本发明提出了一种高性能聚脲阻尼材料，属于阻尼材料技术领域，由A组分和B组分组成，A组分为端异氰酸酯预聚体，由多异氰酸酯、多元醇、反应型液体阻燃剂反应而成，其‑NCO含量为12％～16％；B组分由位阻扩链剂、端氨基聚醚、多元醇、分散剂、消泡剂、超细粉体阻燃剂、偶联剂、耐候助剂、催化剂、片状功能填料、除水剂、色浆混合而成；A组分与B组分的异氰酸酯指数α值为0.9～1.1。本发明还提供了上述高性能聚脲阻尼材料的制备方法。本发明的高性能聚脲阻尼材料具有非常优异的力学性能和非常好的阻尼性能，同时还具有较好的阻燃性能、耐水性、耐液体介质性能、防腐性能、耐霉菌性及耐老化性能，容易施工，安全环保，应用范围广。

技术领域

本发明涉及阻尼材料技术领域，更具体的说，本发明涉及一种高性能聚脲阻尼材料及其制备方法。

背景技术

随着铁路五次大提速以及各大城市轨道交通的崛起，轨道交通越来越成为国家交通运输的主要形式。然而，随着速度不断地提升，轨道交通对轨道、轨枕、道床等的要求也越来越高。如何保证在高速条件下减少振动带来的各种破坏、降低噪声等问题带来的困扰成为我国发展轨道交通的重要课题。经过大量实践证明，将阻尼涂料应用于噪声及振动控制是一种最为可行和经济的方法。阻尼涂料是利用有机高分子材料的粘弹性而制备的特种功能涂料，当高分子材料在玻璃化转变温度范围内，具有非常好的动态力学损耗性能，能够很好地将振动和噪音等形式机械能转变为热能释放，以达到减少振幅、降低振动和噪音的目的。

目前被广泛应用的阻尼涂料主要为水性阻尼涂料，其具有安全环保、对各种金属基材附着好、耐老化性优异、阻尼性能优异且施工方便等优点，已广泛应用于汽车、火车、飞机、工程机械和其他家用电器领域，起到隔声、吸声、减振和保温作用。

但是传统的水性阻尼涂料存在以下不足之处：(1)本身的物理机械强度较低，当受到外力冲击时易出现剥落、开裂等问题；(2)因其基体树脂主要为各种热塑性水性树脂，因此其长期耐水性、耐腐蚀性、耐霉菌性，耐液体介质性能较差，不适合涂覆于工件的外表面及腐蚀环境恶劣的应用场合；(3)水性阻尼涂料在固化过程中首先需要其中的水分挥发出来才能固化成膜，因此当气温较低、湿度较大时，干燥速度非常慢甚至出现不固化等问题，厚涂时问题尤为严重；(4)水性阻尼涂料的固含量一般为60％左右，如果一次性涂覆厚度过厚很容易出现收缩开裂问题，此种问题在阴阳角等细部构造处尤为严重；(5)对于某些厚度较大的基材，涂覆水性阻尼涂料时需要多层多道施工，且需要待上一道涂层完全固化后才能进行下一道施工，施工效率低。

聚脲材料是近年发展迅速的一种高性能环保弹性体材料，其具备优良的拉伸强度、冲击强度和撕裂强度等力学性能。从聚脲材料的分子结构来看，聚脲材料具有特殊的软段-硬段嵌段结构，这就为其作为阻尼减振材料提供了可能，但是常规聚脲材料的玻璃化转变温度(Tg)范围很窄，一般只有20～30℃，很难满足宽温域减振阻尼的要求，这就限制了将聚脲材料作为阻尼材料在减振降噪领域中应用。

因此，急需研究一种高性能聚脲阻尼材料，使其具有优异的物理性能、阻尼性能及耐久性。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种高性能聚脲阻尼材料，具有非常优异的力学性能和非常好的阻尼性能，同时还具有较好的阻燃性能、耐水性、耐液体介质性能、防腐性能、耐霉菌性及耐老化性能，容易施工，安全环保，应用范围广。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高性能聚脲阻尼材料，由A组分和B组分组成，所述A组分为端异氰酸酯预聚体，按重量份数，由60-80份多异氰酸酯、40-60份多元醇、20-30份反应型液体阻燃剂反应而成，其-NCO含量为12％～16％；

所述B组分由以下重量份数的原料组成：20-40份位阻扩链剂、30-60份端氨基聚醚、20-50份多元醇、2-5份分散剂、2-5份消泡剂、20-30份超细粉体阻燃剂、1-3份偶联剂、3-8份耐候助剂、0-2份催化剂、20-60份片状功能填料、3-5份除水剂、1-10份色浆；