一种聚酯型聚氨酯阻尼材料及制备方法技术

本发明专利技术提供一种主链上具有同碳二甲基结构的聚酯型聚氨酯阻尼材料及 制备方法，包括如下步骤：A.聚酯二醇经真空脱水后与二异氰酸酯反应，合 成预聚体；B.将预聚体与扩链剂反应或者嵌段、接枝合成在主链上具有同碳 二甲基结构的聚酯型聚氨酯阻尼材料，扩链剂选择3，3’-二氯-4，4’-二氨基 二苯甲烷、3，5-二甲硫基甲苯二胺、1，4-丁二醇、或三羟甲基丙烷，室温下放 置硫化。本发明专利技术聚氨酯材料具备优良的热稳定性、耐酸碱性、耐水解性、耐候 性，阻尼性能较高，同时聚酯主链上含有极性较强的酯基，与氨酯基间形成较 多的氢键，从而提高了分子间的作用力，具有较好力学性能。阻尼峰的位置可 通过聚酯二醇的分子量和加入液体填料调节，得到在不同温度下使用的高性能 阻尼材料，制备方法简单，能耗低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到，属于有机高分子 材料合成或减震降噪材料合成

技术介绍
聚氨酯是国内外研究较多且具有实用价值的高分子阻尼材料，这是因为聚 氨酯本身具有大量的氢键、 一定程度的微相分离结构和较高的阻尼因子。聚氨 酯作为阻尼材料的优努在于可以通过调节软硬段的比例而获得宽温域、高损耗 因子的阻尼材料。通常的聚酯型聚氨酯阻尼材料是由软段为聚醚或聚酯与硬段 为二异氰酸酯和二胺或二元醇扩链剂构成的一系列软硬相间的聚合物，通过实 验寻找较佳的软硬段比例，以获得较好的阻尼性能和力学性能。目前对于聚氨酯阻尼材料的研究多集中于聚氨酯/丙烯酸树脂IPN (互穿 聚合物网络)、聚氨酯/环氧树脂阻尼材料、聚氨酯/乙烯基树酯阻尼材料、聚 醚型聚氨酯阻尼材料。这些高分子粘弹性材料具有较高的损耗因子，但弹性模 量过低、力学性能差，而具有高力学性能的阻尼合金的损耗因子又太低，满足 不了阻尼性能的要求。因此，开发兼具高阻尼性和优良力学性能的聚氨酯阻尼 材料成为当前研究领域的热点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，采用聚二元酸新戊二醇酯为主要原料制备聚酯型聚氨酯阻尼材料的方法，基于它们主链同 一个C原子上连接有两个侧甲基，使聚酯型聚氨酯阻尼材料具有较高的阻尼因 子和较宽的阻尼温域。本专利技术的技术方案是这样实现的 一种聚酯型聚氨酯阻尼材料，其特征在于所述的聚酯型聚氨酯阻尼材料的主链具有同碳二甲基结构。 这种聚酯型聚氨酯阻尼材料的制备方法，其特征包括如下步骤A、 制备预聚体以聚己二酸新戊二醇酯、聚丁二酸新戊二醇酯其中一种 或两种为原料经真空脱水后与甲苯二异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯反应， 合成预聚体；B、 制备聚酯型聚氨酯阻尼材料:将预聚体与扩链剂反应或者嵌段、接枝合 成在主链上具有同碳二甲基结构的聚酯型聚氨酯阻尼材料或主链和支链上都 具有同碳二甲基结构的聚酯型聚氨酯阻尼材料，扩链剂选择3，3' -二氯-4，4' -二氨基二苯甲烷、3，5-二甲硫基甲苯二胺、1,4-丁二醇、或三羟甲基丙烷， 室温放置硫化。所述的聚酯型聚氨酯阻尼材料的制备方法，步骤A所述的制备预聚体是在 装有搅拌器、温度廿的三口瓶中加入l.Omol聚己二酸新戊二醇酯或聚丁二酸 新戊二醇酯，于120 140。C,真空-0.095 MPa下脱水l 3h，然后降温至50 。C,加入2.1mol的甲苯二异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯，缓慢升温至80土10。C反应2 3h,在85 90。C条件下真空脱气，制得双-NCO官能团预聚体 密封备用。所述的聚酯型聚氨酯阻尼材料的制备方法，步骤B所述的制备聚酯型聚 氨酯阻尼材料方法是按照NhWNCO为0.95的当量比例，取步骤A得到的85 T的双-NCO官能团预聚体，加入熔化的扩链剤，搅拌均匀后倒入涂有脱膜剂 的热模具中，硫化条件为在室温下放置7天，得到聚酯型聚氨酯阻尼材料。所述的聚酯型聚氨酯阻尼材料的制备方法的延伸技术方案是按步骤A的方法用聚己二酸新戊二醇酯和聚丁二酸新戊二醇酯分别制备 双-NCO官能团预聚体；步骤B所述制备聚酯型聚氨酯阻尼材料方法包括将两种85。C的双-NC0 官能团预聚体混合，聚己二酸新戊二醇酯制备的双-NCO官能团预聚体占90 10份，聚丁二酸新戊二醇酯制备的双-NCO官能团预聚体占10 90份，按照 NH2/NC0为0.95的当量比例，加入熔化的扩链剂，搅拌均匀后，倒入涂有脱膜 剂的热玻璃模具中，硫化条件为室温下放置7天，得到嵌段共聚聚酯型聚氨酯 阻尼材料。所述的聚酯型聚氨酯阻尼材料的制备方法的延伸技术方案是 按步骤A的方法用聚己二酸新戊二醇酯和聚丁二酸新戊二醇酯分别制备双 -NCO官能团预聚体；步骤B所述制备聚酯型聚氨酯阻尼材料方法还包括B-l 、向步骤A聚己二酸新戊二醇酯制备的双-NCO官能团预聚体中，按照0H/NC0为1 : 2的当量比例加入正丁醇，在90土5。C下反应2 h,得到单-NCO 官能团聚氨酯预聚体；B-2、在上述单-NCO官能团聚氨酯预聚体中，按照0H/NC0为3 :1的当量 比例加入三羟甲基丙烷，在90土5。C下反应2 3 h，得到含双-OH接枝链的产 物，在真空-0.095MPa下脱气密封备用；B-3 、将步骤A制备的85。C聚丁二酸新戊二醇酯双-NC0官能团预聚体按照 NH2/NC0=0.85 0.55的当量比例加入扩链剤，按照0H/NC0=0.1 0.4的当量比 例加入步骤B-2制备的85。C双-0H接枝链，共同混合搅拌均匀，硫化条件为室 温下放置7天，得到由聚丁二酸新戊二醇酯制备的预聚物构成主链，由聚己二 酸新戊二醇酯构成支链的接枝共聚聚酯型聚氨酯阻尼材料。所述的聚酯型聚氨酯阻尼材料的制备方法，步骤A所述制备预聚体的方法 的选择技术方案是选择分子量为1000 -3000的聚己二酸新戊二醇酯和聚丁 二酸新戊二醇酯为原料。所述的聚酯型聚氨酯阻尼材料的制备方法，步骤B所述制备聚酯型聚氨酯 阻尼材料方法还包括通过加入液体填料改善阻尼材料的低温性能，液体填料 选用液体聚异丁烯或液体聚丁烯，加入量占预聚体重量的5.0 50.0%。所述的聚酯型聚氨酯阻尼材料的制备方法，步骤B所述制备聚酯型聚氨酯 阻尼材料方法还包括扩链剂;的加热熔化温度是100-12CTC 。所述的聚酯型聚氨酯阻尼材料的制备方法，步骤B所述制备聚酯型聚氨酯 阻尼材料方法还包括硫化条件为100。CX4 h再经室温下放置七天。本专利技术提供的聚酯型聚氨酯阻尼材料及制备方法，由于采用的主要原料聚 己二酸新戊二醇酯和聚丁二酸新戊二醇酯以及液体聚异丁烯、液体聚丁烯的主 链同一个C原子上连接有两个侧甲基，使聚氨酯材料具备优良的热稳定性、耐 酸碱性、耐水解性、耐候性以及软硬度平衝、阻尼性能较高，同吋聚酯主链上 还含有极性较强的酯基，与氨酯基间形成较多的氢键，从而提高了分子间的作 用力，具有较好力学性能。本专利技术的聚酯型聚氨酯阻尼材料具有较高的损耗因 子、有效阻尼温域宽，且阻尼峰的位置可通过聚酯二醇的分子量和加入液体填 料的量来调节，得到在不同温度下使用的高性能阻尼材料，制备方法简单，能 耗低。 附图说明图1为实施例1聚酯型聚氨酯阻尼材料的动态力学谱图2为实施例2聚酯型聚氨酯阻尼材料的动态力学谱图3为实施例3聚酯型聚氨酯阻尼材料的动态力学谱图4为实施例4聚酯型聚氨酯阻尼材料的动态力学谱图5为实施例5聚酯型聚氨酯阻尼材料的动态力学谱图6为实施例6聚酯型聚氨酯阻尼材料的动态力学谱图7为实施例7中3组接枝聚酯型聚氨酯阻尼材料的动态力学谱图8为实施例8中2组嵌段共聚聚氨酯的动态力学谱图9为实施例9网状交联聚酯型聚氨酯阻尼材料的动态力学谱图10为实施例10 PNA/PIB共混物的动态力学谱10具体实施例方式实施例中化工原料(市售)名称与缩写聚酯二醇选用聚己二酸新戊二醇酯(PNA)、聚丁二酸新戊二醇酯，异氰酸酯选用甲苯二异氰酸酯(tdi)、 二苯基甲烷二异氰酸酯(mi)，扩链剤选用3,3' -二氯-4，4' -二氨基二苯甲烷(MCOA)、3,5-二甲硫基甲苯二胺(DMTDA) 、 1 ， 4-丁二醇(昍0)、三羟甲基丙烷(TMP)，液体填料选用液体聚异丁烯(pib)、液体聚丁烯(pb)，聚氨酯(PU)。实施例1 :室温硫化聚酯型聚氨酯阻尼材料(1)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚酯型聚氨酯阻尼材料，其特征在于：所述的聚酯型聚氨酯阻尼材料的分子主链具有同碳二甲基结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李彦涛，刘德居，刘会强，杨淑兰，周海军，张晓蕾，
申请(专利权)人：河北省能源研究所，
类型：发明
国别省市：13