振动阻尼材料组合物制造技术

本发明专利技术目的是提供具有高损耗角正切（ｔａｎδ）和损耗因子（η）、以及宽可用温度范围的振动阻尼组合物。本发明专利技术提供的振动阻尼组合物，其有机聚合物基质材料包含振动阻尼剂和无机和／或有机填料，其中振动阻尼剂是空间阻碍受限的酚基化合物，其化学组成中在羟基的两个邻位没有４个或更多碳原子的支链烃基。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及振动阻尼材料组合物，更具体地涉及一种振动阻尼材料组合物，它可以阻尼振动和声音，在汽车、建筑、多种工业机器和工具、家用电器和医疗器械等中用作原材料，或以涂料或其它形式使用，尤其是用作片状成型制品。
技术介绍
在当今工业化社会，考虑到节能和减小环境压力以保护全球环境，对于更轻的振动阻尼和声音绝缘材料有强烈的需求。然而，常规聚合物基的振动阻尼材料的振动阻尼和声音绝缘功能依赖于各自的粘度效应和摩擦效应，它们分别由所含粘弹性和无机填料成分提供，通过将来自外界的振动能量转化成热能并将热能耗散到空气中以阻尼振动能量，从而实现振动的吸收。这种材料的缺点在于，振动阻尼作用仅限制于由聚合物成分的玻璃化转变温度确定的温度范围内，并且阻尼时间难以随意控制。其另一个缺点是降低重量的限制。已有建议用聚合物成分掺入多种添加剂的振动阻尼材料可以解决这些缺点。它们包括低分子量化合物聚合物的复合材料，例如，三唑-或受阻酚基化合物。例如，日本专利申请公开(Kokai)No.11-68190披露一种振动阻尼材料，其中含有掺入苯并噻唑基化合物的氯化聚乙烯，和日本专利申请公开(Kokai)No.2000-44818披露一种振动阻尼材料，其中含有带碱性极性侧链的碱性聚合物，并掺入受阻酚基化合物。然而，受阻酚基化合物被建议用作振动阻尼剂，它有丁基或更高级的烷基，并进而显示与聚合物基质或无机填料受限制的相互作用。因此它涉及试剂/聚合物相互作用减小的问题，以及狭窄的可用温度区间，在此区间内它表现出高损耗角正切(tanδ)或损耗因子(η)，这是振动阻尼所需要的特性，因为相互作用容易在高温耗散。进一步，有很大范围的耐用性改进，这允许在更长时间内表现出振动阻尼性能。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种阻尼材料组合物，它表现出比迄今为止所建议的含酚基化合物的常规材料更好的振动阻尼性能。更具体地，它的损耗角正切(tanδ)和损耗因子(η)更高，每种上述特性的可用温度范围更宽，并有更高的耐用性，使该组合物在更长时间内表现出高水平的振动阻尼性能。本专利技术的另一个目的是提供一种生产该阻尼材料组合物的方法。在对解决常规阻尼材料问题的广泛深入研究后，本专利技术人已经发现，与常规材料所使用的酚基化合物相比，使用特定的酚基化合物与阻尼材料有机聚合物基质有更强的相互作用，这允许阻尼材料组合物的这些特性在更宽的温度范围内表现更高的损耗角正切(tanδ)和损耗因子(η)，并提供振动阻尼组合物在更宽温度范围内可用，从而实现本专利技术。本专利技术提供一种振动阻尼组合物，其有机聚合物基质材料包含一种振动阻尼剂，其中该振动阻尼剂是通式(I)代表的酚基化合物 (其中，A是1到3个碳原子的链烃基，它可以包含硫和/或氧原子，上述链烃基包含芳香基、或5到8个碳原子的脂环烃基；B是1到3个碳原子的链烃基，它可以包含硫和/或氧原子；A和B可以相同或不同；R1、R2和R3都是1到3个碳原子的烃基、烷醇基或醛基，它们可以相同或不同；“p”、“q”和“r”都是0到3的整数，它们可以相同或不同；X是卤素原子；“s”、“t”和“u”是0或1，它们可以相同或不同；“x”、“y”和“z”都是1到3的整数，它们可以相同或不同；和“n”是0到200的数值)。本专利技术也提供一种振动阻尼组合物，其有机聚合物基质材料包含一种振动阻尼剂、和无机和/或有机填料，其中该振动阻尼剂是通式(I)代表的酚基化合物 (其中，A是1到3个碳原子的链烃基，它可以包含硫和/或氧原子，上述链烃基包含芳香基、或5到8个碳原子的脂环烃基；B是1到3个碳原子的链烃基，它可以包含硫和/或氧原子；A和B可以相同或不同；R1、R2和R3都是1到3个碳原子的烃基、烷醇基或醛基，它们可以相同或不同；“p”、“q”和“r”都是0到3的整数，它们可以相同或不同；X是卤素原子；“s”、“t”和“u”是0或1，它们可以相同或不同；“x”、“y”和“z”都是1到3的整数，它们可以相同或不同；和“n”是0到200的数值)。本专利技术的第一个方面涉及一种振动阻尼组合物，其有机聚合物基质材料包含由通式(I)代表的酚基化合物作为振动阻尼剂，和第二个方面涉及一种振动阻尼组合物，其中含有(1)一种有机聚合物作为基质材料，(2)由通式(I)代表的酚基化合物作为振动阻尼剂，和(3)无机和/或有机填料。本专利技术包括以下振动阻尼组合物1)到8)作为优选实施方案1)上述振动阻尼组合物，它用作母料，并用不同于该振动阻尼组合物的有机聚合物稀释，2)上述振动阻尼组合物，其中振动阻尼剂是一种双酚基化合物，并在邻近羟基位置有甲基，3)上述振动阻尼组合物，其中酚基化合物的熔点是100℃或更高，4)上述振动阻尼组合物，其中酚基化合物的分子量是200或更高，5)上述振动阻尼组合物，其中有机填料是山梨醇和/或氟代聚烯烃，6)上述振动阻尼组合物，其中振动阻尼剂(a)和无机和/或有机填料(b)按(a)∶(b)为1∶0.1到1∶5的比率掺入，7)上述振动阻尼组合物，其中有机聚合物基质材料是丙烯酸橡胶和/或聚乳酸树脂，并包含作为振动阻尼剂的至少一种选自下组的酚基化合物2，2’-亚甲基-双(4-甲基苯酚)，2，2’-亚甲基-双(4-羟基-3-甲苯基)丙烷和1，1’-双(4-羟基苯基)环己烷，其重量含量为5到60％，和8)上述振动阻尼组合物，其中有机聚合物基质材料是丙烯酸橡胶和/或聚乳酸树脂，并包含作为振动阻尼剂的至少一种选自下组的酚基化合物2，2’-亚甲基-双(4-甲基苯酚)，2，2’-亚甲基-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷和1，1’-双(4-羟基苯基)环己烷，其重量含量为5到60％，1到20％重量的山梨醇和/或氟代聚烯烃，和1到50％重量的云母。附图简述附图说明图1表示评估振动阻尼材料组合物损耗因子(η)的装置，其中A测试片，A1样品(振动阻尼材料薄片)，A2基底，B阻抗头，C振动器，和D转移函数分析器(FFT分析用PC)。优选实施方案详述本专利技术有更详细的描述。只要具有给定分子量和熔点、以及极性侧链，对于用作本专利技术振动阻尼材料成分并起振动阻尼剂基质作用的有机聚合物并没有限制。更具体地说，用于本专利技术的有机聚合物包括丙烯酸橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶、SBR(苯乙烯/丁二烯橡胶)、热塑性弹性体(例如，乙烯/丙烯橡胶)、聚乳酸树脂，还有聚氨酯树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚环氧树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、聚醚树脂、聚醋酸乙烯酯树脂、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、苯乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、乙烯/氯乙烯共聚物、聚缩醛树脂、乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物、丙烯腈/苯乙烯共聚物、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物、和氯化聚烯烃，例如，氯化聚乙烯、聚丙烯和聚丁烯。根据振动阻尼材料的特定目的，本专利技术的有机聚合物可选自以上化合物。然而，它优选具有与振动阻尼剂相互作用的极性基团并对环保有益。这些有机聚合物包括丙烯酸橡胶、乙烯/丙烯酸酯共聚物、丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯共聚物、丙烯酸酯/聚苯乙烯共聚物、聚醋酸乙烯酯树脂、苯乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、聚碳酸酯树脂和聚乳酸树脂。本专利技术更优选的有机聚合物是丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯共聚物、丙烯酸橡胶、和聚乳酸树脂及其与聚丙烯酸酯树脂的混合物。丙烯酸橡胶是橡胶样弹性体，它是丙烯酸酯的聚合物或以丙烯酸酯为主本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种振动阻尼组合物，其有机聚合物基质材料包含一种振动阻尼剂，其中该振动阻尼剂是通式（Ⅰ）代表的酚基化合物：＊＊＊（Ⅰ）其中，Ａ是１到３个碳原子的链烃基，它可以包含硫和／或氧原子，上述链烃基包含芳香基、或５到８个碳 原子的脂环烃基；Ｂ是１到３个碳原子的链烃基，它可以包含硫和／或氧原子；Ａ和Ｂ可以相同或不同；Ｒ↓［１］、Ｒ↓［２］和Ｒ↓［３］都是１到３个碳原子的烃基、烷醇基或醛基，它们可以相同或不同；“ｐ”、“ｑ”和“ｒ”都是０到 ３的整数，它们可以相同或不同；　Ｘ是卤素原子；“ｓ”、“ｔ”和“ｕ”是０或１，它们可以相同或不同；“ｘ”、“ｙ”和“ｚ”都是１到３的整数，它们可以相同或不同；和“ｎ”是０到２００的数值。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：三浦正，伊藤哲也，
申请(专利权)人：株式会社泰特克斯，
类型：发明
国别省市：JP[日本]