具有改进的噪声抑制的聚合物组合物制造技术

技术编号:15443960 阅读:83 留言:0更新日期:2017-05-26 08:21
本发明专利技术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。本发明专利技术还公开了新型塑溶胶和新型增塑剂。

Polymer composition with improved noise suppression

A method of improving vibration damping of a substrate, such as the bottom of an automobile, is disclosed. The method includes applying a sol-gel comprising a polymer component and a plasticizer. The use of dynamic mechanical thermal analysis for the determination of molten sols has improved damping properties. The invention also discloses a new sol and a new plasticizer.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改进的噪声抑制的聚合物组合物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。
本专利技术涉及改善基底的振动阻尼。更具体地,本专利技术涉及使用塑溶胶改善基底,例如车辆的底部,的振动阻尼。本专利技术还涉及用于改善振动阻尼的新型塑溶胶和增塑剂。
技术介绍
本专利技术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,本专利技术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。本专利技术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“LowFrequencyNoise.Whatweknow,whatwedonotknow,andwhatwewouldliketoknow”,Leventhall,Geoff,JournalofLowFrequencyNoise,VibrationandActiveControl28,2,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。DMTAtanδ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。
技术实现思路
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)R1COOH(I)和式(II)R2COOH(II)或与式(I)和/或式(II)相应的酯、酸酐、和/或酰基氯化物,与式(III)和式(IV)的反应而成R1和R2独立地选自以下基团组成的组:苯基、甲苯基、环己基、1-乙基戊基和甲基。本专利技术的另一个实施方案是塑溶胶包括聚合物组分和增塑剂。增塑剂包括酯化产物,所述酯化产物由式(I)R1COOH(I)和式(II)R2COOH(II)或与式(I)和/或式(II)对应的酯、酸酐、和/或酰基氯化物,与式(III)和式(IV)反应而成R1和R2独立地选自由以下基团组成的组:具有4至10个碳原子的芳族基团或烷基取代的芳族基团和具有1至9个碳原子的直链、支链或脂环族烷基。再一个实施方案是一种改善基底振动阻尼的方法,包括将塑溶胶固定到基底上。塑溶胶包括聚合物组分和增塑剂。增塑剂包括酯化产物,所述酯化产物由式(I)R1COOH(I)和式(II)R2COOH(II)或与式(I)和/或式(II)对应的酯、酸酐、和/或酰基氯化物,与式(III)和式(IV)反应而成R1和R2独立地选自由以下基团组成的组:具有4至10个碳原子的芳族基团或烷基取代的芳族基团和具有1至9个碳原子的直链、支链或脂环族烷基。具体实施方式如本文在此所使用的术语“和/或”,当用于一系列的两个或更多个项目时,是指所列出的项目中的任何一个可以单独使用,或者可以采用任何两个或更多个所列项目的组合。例如,如果组合物被描述为包含组分A、B、和/或C,则组合物可以包含单独A;单独B;单独C;A和B的组合;A和C的组合;B和C的组合;或A、B和C的组合。本文在此所使用的术语“固定”是指在塑溶胶和基底之间提供连续的和紧密的接触,使得熔融塑溶胶保留在基底上。例如,可以通过将塑溶胶喷雾涂覆到汽车底部,且使被涂覆的汽车底部经受熔融塑溶胶的条件,以将塑溶胶固定在车辆底部。本文在此所使用的术语“粘附”是指使用粘合剂将熔融塑溶胶片材固定到基底上。本文在此所使用的术语“酯化产物”是指由一种或多种羧酸与二醇反应制备的“偏酯”、“混合酯”和“二酯”的混合物。本文在此所使用的术语“偏酯”是指不是二醇的所有羟基都与羧酸完全反应的反应产物。本文在此所用的术语“混合酯”是指二醇的每个羟基与不同的羧酸反应的反应产物。本文在此所使用的术语“二酯”是指二醇的每个羟基与相同的羧酸反应的反应产物。例如,如果苯甲酸和甲苯酸与1-3-戊二醇反应,则酯化产物可以包含偏酯:1,3-戊二醇单苯甲酸酯和1,3-戊二醇单甲苯酸酯,混合酯:1,3-戊二醇苯甲酸/甲苯酸酯和二酯:1,3-戊二醇二苯甲酸酯和1,3-戊二醇二甲苯酸酯。本文在此所使用的术语“式(a)和式(b)与式(c)的反应产物”意图包括权利要求中明确阐述的式(a)和/或式(b)的羧酸以及与其对应的酯、酸酐和/或酰基氯化物。本文在此所使用的术语“塑溶胶”是指聚合物树脂颗粒,任选地与其它成分,在增塑剂中的液体分散体。本文在此所使用的术语“熔融塑溶胶”是指使塑溶胶熔融,随后冷却至所需温度所形成的固体塑料材料。本文在此所使用的术语“熔融”是指将塑溶胶加热至足以产生具有机械完整性的固体结构的温度。本文在此所使用的术语“基底”是指提供固定塑溶胶的表面的材料。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)R1COOH(I)和式(II)R2COOH(II)或与式(I)和/或式(I本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种增塑剂,其包括酯化产物,所述酯化产物由式(I)R

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.16 US 62/050,942;2015.09.14 US 14/852,6751.一种增塑剂,其包括酯化产物,所述酯化产物由式(I)R1COOH(I)和式(II)R2COOH(II)或与式(I)和/或式(II)对应的酯、酸酐、和/或酰基氯化物,与式(III)和式(IV)反应而成其中所述R1和R2独立地选自以下基团组成的组:苯基、甲苯基、环己基、1-乙基戊基和甲基。2.根据权利要求1所述的增塑剂,其中R1是苯基,且R2是甲基。3.根据权利要求1所述的增塑剂,基于酯化产物的总量,其中所述苯基与甲苯基的比例从0.05:20至20:0.05。4.根据权利要求1-3中任意权利要求所述的增塑剂,其中所述增塑剂包括酯化产物式(V)和式(VI)并且基于所述酯化产物的总重量,其中所述酯化产物包括至少10重量%的混合酯。5.一种塑溶胶,其包括聚合物组分和增塑剂,其中所述增塑剂包括酯化产物,所述酯化产物由式(I)R1COOH(I)和式(II)R2COOH(II)或与式(I)和/或式(II)对应的酯、酸酐、和/或酰基氯化物,与式(III)和式(IV)反应而成其中R1和R2独立地选自以下基团组成的组:具有4至10个碳原子的芳族基团或烷基取代的芳族基团和具有1至9个碳原子的直链、支链或脂环族烷基。6.根据权利要求5中的塑溶胶,其中所述R1和R2独立地选自以下基团组成的组:苯基、甲苯基、环己基、1-乙基戊基和甲基。7.根据权利要求5-6中任意权利要求的塑溶胶,其中所述增塑剂包括酯化产物式(V)和式(VI)并且基于所述酯化产物的总重量,其中所述酯化产物包括至少10%重量的混合酯。8.根据权利要求5-7中任意权利要求中的塑溶胶,包括各自基于所述塑溶胶总重量计,10重量%到70重量%的所述增塑剂、10重量%至70重量%的所述聚合物组分、10%重量到80重量%的其他组分,并且其中所述其它组分包括第二增塑剂、填料、颜料、稳定剂、发泡剂、中空材料、弹性体材料...

【专利技术属性】
技术研发人员:小迈克尔·德安·小芬德博格约瑟夫·亚历山大·德洛克杰西·加布里埃尔·莫拉莱斯菲利普·康拉德·海特
申请(专利权)人:伊士曼化工公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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