[发明专利]一种棒状ZnO掺杂酯-醚共聚聚氨酯阻尼材料及其制备方法

摘要

一种棒状ZnO掺杂酯‑醚共聚聚氨酯阻尼材料及其制备方法，属于聚合物基阻尼复合材料制备领域。首先利用水热法制备棒状氧化锌，并用偶联剂对其处理，然后将偶联剂处理后的氧化锌，加入质量比为4:6的酯‑醚共聚聚氨酯预聚体中，之后再加入交联剂，固化后制得成品。采用该方法制得的阻尼材料，不但阻尼温域变宽、阻尼峰值增加，而且具有较好的高温力学性能，克服了传统阻尼材料阻尼峰值高力学性能差的缺点。此外该方法制备工艺简单，成品性能稳定，易于工业化生产，可广泛用于减振垫片、降噪涂层及隔音密封件等产品。

主权项

1.一种棒状ZnO掺杂酯‑醚共聚聚氨酯阻尼材料制备方法，所述棒状ZnO的制备方法为：将0.1～0.5mol/L的六亚甲基四胺和醋酸锌溶液以体积比为1:1的比例进行混合，保持反应温度为80～90℃，并控制体系的pH值在7～7.8之间，反应5～10小时；反应后的产物经离心机分离，并利用丙酮和水洗涤分别冲洗3遍后，60～70℃条件下烘干3～8小时，制得棒状ZnO；其特征在于，所述棒状ZnO掺杂酯‑醚共聚聚氨酯阻尼材料制备方法包括以下制备步骤：a. 棒状ZnO的预处理：将占棒状ZnO质量0.1～10%的偶联剂溶解在丙酮溶液中，然后将制得的棒状ZnO放入该含有偶联剂的丙酮溶液中，在20～35kHz频率条件下，超声分散0.5～1小时，然后再将分散产物60℃条件下烘干12～24小时，制得经偶联剂处理后的棒状ZnO；b. 聚醚型聚氨酯预聚体和聚酯型聚氨酯预聚体的制备：将聚醚多元醇与异氰酸酯混合，‑NCO与‑OH的摩尔比例为1.2:1～2:1，在氮气保护条件下，温度70～85℃反应3～8小时，制成聚醚型聚氨酯预聚体；另一方面，将聚酯多元醇与异氰酸酯混合，‑NCO与‑OH的摩尔比为1.2:1～2:1，同样在氮气保护条件下，温度70～85℃反应3～8小时，制成聚酯型聚氨酯预聚体；c. 棒状ZnO掺杂酯‑醚共聚聚氨酯阻尼材料的制备：将聚酯型聚氨酯预聚体和聚醚型聚氨酯预聚体按照质量比4:6混合，之后将5%～30%的棒状ZnO放入混合型聚氨酯预聚体中，并将交联剂3，3'‑二氯‑4，4'‑二氨基二苯基甲烷MOCA按照计算加入量，放入聚氨酯预聚体混合物中，在50～90℃充分搅拌条件下反应10～30分钟，之后倒入模具中，最后在70～90℃真空干燥12～24小时，制得棒状ZnO掺杂酯‑醚共聚聚氨酯阻尼材料；所述的聚醚多元醇为聚丙二醇PPG、聚乙二醇PEG、聚四氢呋喃二醇PTMG、聚四氢呋喃‑氧化丙烯共聚二醇、蓖麻油型聚醚多元醇中的一种；所述的聚酯多元醇为聚已二酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、苯酐聚酯多元醇、油脂肪酸聚酯多元醇中的一种；所述的异氰酸酯为二异氰酸酯是甲苯二异氰酸酯TDI、二苯基甲烷二异氰酸酯MDI、1,4‑环己烷二异氰酸酯CHDI、甲基环己烷二异氰酸酯HTDI、1,4苯二异氰酸酯PPDI，降冰片烷二异氰酸酯NBDI中的一种；所述棒状ZnO掺杂酯‑醚共聚聚氨酯阻尼材料由质量比为5%～30%经偶联剂处理后的棒状ZnO和70%～95%的酯‑醚共聚聚氨酯所组成；棒状ZnO为六棱棒状结构，长度为2～20μm，直径0.2～8μm，长度与直径之比为4～20；偶联剂为3‑氨丙基三乙氧基硅烷、3‑氨丙基三甲氧基硅烷、3‑缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3‑巯基丙基三乙氧基硅烷、3‑巯基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯、双‑（γ‑三乙氧基硅基丙基）四硫化物、十七氟癸基三甲氧基硅烷中的一种；偶联剂用量为棒状ZnO质量的0.1～10%。