【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于阻尼材料，更具体的说是涉及一种含d-α-生育酚的聚氨酯弹性体阻尼材料及其制备方法。
技术介绍
1、随着工业社会的快速发展，振动和噪音带来的问题日益突出。它们不仅会缩短机械零件的寿命，降低设备的测试精度，而且严重危害人类身心健康。为了有效减小振动和噪音造成的影响，阻尼材料得到了广泛的应用。具有粘弹性的聚合物由于在玻璃化转变区内链段弛豫产生的强内摩擦可引起高能量耗散而常被用作传统的阻尼材料。其中，聚氨酯弹性体受到了大量研究者的关注。聚氨酯弹性体分子链由无定形的软段和嵌入软相中的硬段组成，由于软段和硬段之间的热力学不相容性，使聚氨酯弹性体具有特殊的微相分离结构，这种独特的分子结构和软硬段高度的可设计性使聚氨酯弹性体成为一种新兴的阻尼材料。然而，传统pue的玻璃化转变温度(tg)低于室温，且玻璃化转变区狭窄，而阻尼材料的使用环境温度通常在20-60℃左右，故其难以满足现实中的应用要求。
2、为了扩宽pue的有效阻尼温域，使其在一个较宽的温度范围内都具有优异的阻尼性能，需要对其进行改性处理。目前的技术方案主要有纳米填料改性、物理共混改性、化学共聚改性、互穿聚合物网络改性和向聚氨酯弹性体分子链中接入悬挂链结构等，但是这些改性方法对阻尼性能的提升十分有限。wu等在《polym sci b：polym phys》的2000年38卷“organic hybrid of chlorinated polyethylene and hindered phenol”中发现受阻胺、受阻酚类有机小分子化合物与聚合物之间可形成大量的氢
3、此外，常用的受阻酚/受阻胺抗氧剂在室温下都是高度结晶的晶体，当将它们直接与pue进行共混时，其往往会在聚氨酯弹性体结构中形成聚集态，这不仅会破坏pue本身的晶体结构，而且对阻尼性能没有实质性的提升。所以必须在高温条件下将受阻酚抗氧剂转化为不定形结构，以增强其与聚氨酯弹性体之间的相容性。然而，在聚氨酯工业中，过高的生产温度应该被避免。这是因为高温会加速预聚物与扩链剂之间的反应速度，不利于后续工序的进行，而且大大提高了生产和研究的成本。不仅如此，在石油资源日益枯竭的环境背景下，抗氧剂ao-80等传统的石油化工产物终将面临着被淘汰的命运。
4、因此，如何提供一种含d-α-生育酚的聚氨酯弹性体阻尼材料及其制备方法，是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中的缺点和不足，本专利技术提供了一种含d-α-生育酚的聚氨酯弹性体阻尼材料及其制备方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种含d-α-生育酚的聚氨酯弹性体阻尼材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚氨酯预聚物10～50份、二硫键扩链剂2份、小分子扩链剂2份、生育酚1～4.1份；
4、所述生育酚选自d-α-生育酚、dl-α-生育酚、d-α-生育三烯酚中的一种。
5、优选的，所述生育酚占聚氨酯总质量的3～20％。
6、进一步优选的，所述生育酚为d-α-生育酚，d-α-生育酚占聚氨酯总质量的3～12％。
7、上述技术方案的有益效果是：d-α-生育酚是天然的维生素e，其氧化活性远强于人工合成的dl-α-生育酚和d-α-生育三烯酚，故d-α-生育酚能与聚氨酯中的极性基团形成更强的分子间氢键。优选3～12％的添加量可以在增强聚氨酯阻尼性能的前提下保证其力学性能。
8、优选的，所述聚氨酯预聚物是由大分子二醇和二异氰酸酯在保护气氛下反应而得。
9、优选的，所述聚氨酯预聚物中：
10、大分子二醇与二异氰酸酯的质量比为2-5：1；
11、所述大分子二醇选自端羟基聚丁二烯-丙烯腈、端羟基聚丁二烯、端羟基丁苯液体橡胶、聚己二酸乙二醇丙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯中的两种；
12、两种大分子二醇的质量比为1-4：1；
13、所述二异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯、2，4-甲苯二异氰酸酯、4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸中的一种。
14、进一步优选的，所述聚氨酯预聚物中：
15、两种大分子二醇为端羟基聚丁二烯-丙烯腈和聚己二酸乙二醇丙二醇酯，质量比为1：1；
16、所述二异氰酸酯为2，4-甲苯二异氰酸酯。
17、上述技术方案的有益效果是：使用两种不同的大分子多元醇(端羟基聚丁二烯-丙烯腈和聚己二酸乙二醇丙二醇酯)可以使聚氨酯的微相分离程度增加，这导致其阻尼曲线上出现两个损耗峰，从而有利于阻尼温域的扩宽。
18、优选的，所述二硫键扩链剂是由溶解在溶剂中的芳香族二硫化物和二异氰酸酯在催化剂的作用下反应而得；
19、所述小分子扩链剂选自三羟甲基丙烷、新戊二醇、1，4-丁二醇中的一种或多种。
20、进一步优选的，所述小分子扩链剂为三羟甲基丙烷和新戊二醇。
21、优选的，所述二硫键扩链剂中：
22、芳香族二硫化物和异氰酸酯的摩尔比为2：1；
23、所述芳香族二硫化物选自2，2’-二氨基二苯二硫醚、4，4’-二氨基二苯二硫醚、4，4’-二羟基二苯二硫醚、3，3’-二羟基二苯二硫醚中的一种；
24、所述二异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯、2，4-甲苯二异氰酸酯、4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种。
25、优选的，所述二硫键扩链剂由4，4’-二氨基二苯二硫醚和异佛尔酮二异氰酸酯反应而得。
26、上述方案的有益效果是：使用4，4’-二氨基二苯二硫醚封端异佛尔酮二异氰酸酯合成了一种具有双二硫键的扩链剂，这可以为聚氨酯提供更多数量的二硫键，大量二硫键的断裂和重组有利于聚氨酯阻尼性能的增强。
27、本专利技术还提供了上述的一种含d-α-生育酚的聚氨酯弹性体阻尼材料的制备方法，包括以下步骤：
28、(1)将两种大分子二醇混合均匀后进行真空脱水，加入二异氰酸酯进行预聚合，得到聚氨酯预聚物；
29、(2)将二硫键扩链剂滴加到预聚物中，进行第一次扩链反应，得到初步扩链产物；
30、(3)将小分子扩链剂加入到初步扩链产物中，进行第二次扩链反应，并加入生育酚，搅拌均匀后倒入模具中固化。
31、优选的，步骤(1)中真空脱水条件为：真空度为-0.1mpa，温度为130℃，时间本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含D-α-生育酚的聚氨酯弹性体阻尼材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚氨酯预聚物10～50份、二硫键扩链剂2份、小分子扩链剂2份、生育酚1～4.1份；
2.根据权利要求1所述的一种含D-α-生育酚的聚氨酯弹性体阻尼材料，其特征在于，所述生育酚占聚氨酯总质量的3～20％。
3.根据权利要求1所述的一种含D-α-生育酚的聚氨酯弹性体阻尼材料，其特征在于，所述聚氨酯预聚物是由大分子二醇和二异氰酸酯在保护气氛下反应而得。
4.根据权利要求3所述的一种含D-α-生育酚的聚氨酯弹性体阻尼材料，其特征在于，所述聚氨酯预聚物中：
5.根据权利要求1所述的一种含D-α-生育酚的聚氨酯弹性体阻尼材料，其特征在于，所述二硫键扩链剂是由溶解在溶剂中的芳香族二硫化物和二异氰酸酯在催化剂的作用下反应而得；
6.根据权利要求5所述的一种含D-α-生育酚的聚氨酯弹性体阻尼材料，其特征在于，所述二硫键扩链剂中：
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种含D-α-生育酚的聚氨酯弹性体阻尼材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：p>
8.根据权利要求7所述的一种含D-α-生育酚的聚氨酯弹性体阻尼材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中真空脱水条件为：真空度为-0.1MPa，温度为130℃，时间为4h；
9.根据权利要求7所述的一种含D-α-生育酚的聚氨酯弹性体阻尼材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中二硫键扩链剂的滴加时间为20-30min。
10.根据权利要求7所述的一种含D-α-生育酚的聚氨酯弹性体阻尼材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中固化温度为85℃，固化时间为24h。
...【技术特征摘要】
1.一种含d-α-生育酚的聚氨酯弹性体阻尼材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚氨酯预聚物10～50份、二硫键扩链剂2份、小分子扩链剂2份、生育酚1～4.1份；
2.根据权利要求1所述的一种含d-α-生育酚的聚氨酯弹性体阻尼材料，其特征在于，所述生育酚占聚氨酯总质量的3～20％。
3.根据权利要求1所述的一种含d-α-生育酚的聚氨酯弹性体阻尼材料，其特征在于，所述聚氨酯预聚物是由大分子二醇和二异氰酸酯在保护气氛下反应而得。
4.根据权利要求3所述的一种含d-α-生育酚的聚氨酯弹性体阻尼材料，其特征在于，所述聚氨酯预聚物中：
5.根据权利要求1所述的一种含d-α-生育酚的聚氨酯弹性体阻尼材料，其特征在于，所述二硫键扩链剂是由溶解在溶剂中的芳香族二硫化物和二异氰酸酯在催化剂的作用下反应而...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟向丽，覃元泊，王金斌，伏钊，宋宏甲，亓峰，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：
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