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一种高强度聚苯胺微球/环氧阻尼材料的制备方法技术

技术编号:13892306 阅读:124 留言:0更新日期:2016-10-24 14:20
本发明专利技术涉及一种高强度聚苯胺微球/环氧阻尼材料的制备方法,属于阻尼材料制备技术领域。针对现有制备的阻尼材料以空心球为孔洞载体,致阻尼材料力学性能较差,在某些高强环境下无法满足使用的缺陷,通过将苯胺单体与冰醋酸混合置于高压釜中,超声分散并聚合,在二氧化碳气氛下,曝气处理,同时加压使二氧化碳形成固体,通过二氧化碳固体超声分散至聚苯胺小球中,待聚合完成,对其加热并使其迅速升华形成气体,导致体积增大,从聚苯胺微球中逃逸出来,形成微孔结构,在不损害微球结构的同时,使其形成孔结构,本发明专利技术较其他空心微球阻尼材料提高5~10%,弹性模量可达10GPa以上,且制备步骤简单,绿色环保无污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高强度聚苯胺微球/环氧阻尼材料的制备方法,属于阻尼材料制备

技术介绍
阻尼材料包括高分子、合金和陶瓷及其复合材料。其中合金和陶瓷材料的阻尼性能较差,其阻尼因子为量级,合金及陶瓷基复合材料的阻尼因子约为量级,而高分子材料的阻尼因子大多在量级,因此以高分子材料为原料的高阻尼材料具有较好应用前景。环氧树脂是常用的工业产品,具有耐热、耐潮湿、化学稳定性好和挥发性小等优点,并且与许多材料具有良好的粘结性能。现有制备的环氧阻尼材料,主要通过以空心球为孔洞载体所制得的多孔材料,通过多孔材料内部气体会对振动或声音产生一定的阻尼或抑制作用,这在作为阻尼减振、吸音吸能材料时具有一定的优势,但是材料中存在空心球与基体的界面及大量的孔洞,界面结合的状况会直接影响多孔材料的性能,导致阻尼材料力学性能较差,在某些高强环境下无法满足使用,所以制备一种高强度阻尼材料很有必要。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题:针对现有制备的阻尼材料以空心球为孔洞载体,致阻尼材料力学性能较差,在某些高强环境下无法满足使用的缺陷,提供了一种通过将苯胺单体与冰醋酸混合置于高压釜中,超声分散并聚合,在二氧化碳气氛下,曝气处理,同时加压使二氧化碳形成固体,通过二氧化碳固体超声分散至聚苯胺小球中,待聚合完成,对其加热并使其迅速升华形成气体,导致体积增大,从聚苯胺微球中逃逸出来,形成微孔结构,在不损害微球结构的同时,使其形成孔结构,本专利技术制备的聚苯胺微球环氧阻尼材料有效的对噪音进行吸收,且大幅提高阻尼材料力学强度。为解决上述技术问题,本专利技术采用如下所述的技术方案是:(1)按重量份数计,分别称量45~65份去离子水、15~25份冰醋酸和20~30份苯胺单体置于高压反应釜中,在200~300W下超声分散10~15min,随后在0~5℃冰水浴下,搅拌混合25~30min;(2)待混合完成后,滴加苯胺单体质量10%的质量浓度10%过硫酸铵溶液至高压反应釜中,控制滴加时间为10~15min,待滴加完成后,制备得聚合混合液,随后对高压反应釜加压至15~18MPa,随后通二氧化碳排除空气,再通过曝气管通入二氧化碳至聚合混合液中,在200~300W下超声分散处理,聚合反应1~2h;(3)待聚合反应完成后,停止加压曝气,将高压反应釜移至55~60℃下水浴加热10~15min,待水浴加热完成后,抽滤并收集滤饼,用去离子水洗涤3~5次后,在65~80℃下干燥6~8h,随后碾磨制备得微孔聚苯胺颗粒;(4)按重量份数计,分别称量25~50份丙三醇环氧树脂、20~30份异氰酸酯、3~5份三聚氰胺、2~5份三乙醇胺、2~5份环氧丙烷丁基醚、3~5份γ-氨丙基三乙氧基硅烷和20~25份上述制备的微孔聚苯胺颗粒置于三口烧瓶中,在200~300W下超声分散处理后,并置于55~60℃下水浴加热1~2h;(5)待水浴加热制备得混合浆料,将其静置脱泡1~2h后,注入不锈钢模具中,在室温下静置固化6~8h,待固化完成后,再将其置于65~80℃下干燥3~5h,即可制备得一种高强度聚苯胺微球/环氧阻尼材料。本专利技术制备聚苯胺阻尼材料密度为1.12g/cm3,损耗因子为0.65,阻尼材料弹性模量为8.5GPa,阻尼因子可达10×10-2。本专利技术与其他方法相比,有益技术效果是:(1)本专利技术制备的高强度聚苯胺微球/环氧阻尼材料阻尼效果较其他空心微球阻尼材料提高5~10%,弹性模量可达10GPa以上;(2)本专利技术制备步骤简单,绿色环保无污染。具体实施方式首先按重量份数计,分别称量45~65份去离子水、15~25份冰醋酸和20~30份苯胺单体置于高压反应釜中,在200~300W下超声分散10~15min,随后在0~5℃冰水浴下,搅拌混合25~30min;待混合完成后,滴加苯胺单体质量10%的质量浓度10%过硫酸铵溶液至高压反应釜中,控制滴加时间为10~15min,待滴加完成后,制备得聚合混合液,随后对高压反应釜加压至15~18MPa,随后通二氧化碳排除空气,再通过曝气管通入二氧化碳至聚合混合液中,在200~300W下超声分散处理,聚合反应1~2h;待聚合反应完成后,停止加压曝气,将高压反应釜移至55~60℃下水浴加热10~15min,待水浴加热完成后,抽滤并收集滤饼,用去离子水洗涤3~5次后,在65~80℃下干燥6~8h,随后碾磨制备得微孔聚苯胺颗粒;按重量份数计,分别称量25~50份丙三醇环氧树脂、20~30份异氰酸酯、3~5份三聚氰胺、2~5份三乙醇胺、2~5份环氧丙烷丁基醚、3~5份γ-氨丙基三乙氧基硅烷和20~25份上述制备的微孔聚苯胺颗粒置于三口烧瓶中,在200~300W下超声分散处理后,并置于55~60℃下水浴加热1~2h;待水浴加热制备得混合浆料,将其静置脱泡1~2h后,注入不锈钢模具中,在室温下静置固化6~8h,待固化完成后,再将其置于65~80℃下干燥3~5h,即可制备得一种高强度聚苯胺微球/环氧阻尼材料。实例1首先按重量份数计,分别称量45份去离子水、25份冰醋酸和30份苯胺单体置于高压反应釜中,在200W下超声分散10min,随后在0℃冰水浴下,搅拌混合25min;待混合完成后,滴加苯胺单体质量10%的质量浓度10%过硫酸铵溶液至高压反应釜中,控制滴加时间为10min,待滴加完成后,制备得聚合混合液,随后对高压反应釜加压至15MPa,随后通二氧化碳排除空气,再通过曝气管通入二氧化碳至聚合混合液中,在200W下超声分散处理,聚合反应1h;待聚合反应完成后,停止加压曝气,将高压反应釜移至55℃下水浴加热10min,待水浴加热完成后,抽滤并收集滤饼,用去离子水洗涤3次后,在65℃下干燥6h,随后碾磨制备得微孔聚苯胺颗粒;按重量份数计,分别称量25份丙三醇环氧树脂、30份异氰酸酯、5份三聚氰胺、5份三乙醇胺、5份环氧丙烷丁基醚、5份γ-氨丙基三乙氧基硅烷和25份上述制备的微孔聚苯胺颗粒置于三口烧瓶中,在200W下超声分散处理后,并置于55℃下水浴加热1h;待水浴加热制备得混合浆料,将其静置脱泡1h后,注入不锈钢模具中,在室温下静置固化6h,待固化完成后,再将其置于65℃下干燥3h,即可制备得一种高强度聚苯胺微球/环氧阻尼材料。本专利技术制备聚苯胺阻尼材料密度为1.12g/cm3,损耗因子为0.65,阻尼材料弹性模量为8.5GPa,阻尼因子可达10×10-2。实例2首先按重量份数计,分别称量50份去离子水、20份冰醋酸和30份苯胺单体置于高压反应釜中,在250W下超声分散12min,随后在2℃冰水浴下,搅拌混合27min;待混合完成后,滴加苯胺单体质量10%的质量浓度10%过硫酸铵溶液至高压反应釜中,控制滴加时间为12min,待滴加完成后,制备得聚合混合液,随后对高压反应釜加压至17MPa,随后通二氧化碳排除空气,再通过曝气管通入二氧化碳至聚合混合液中,在250W下超声分散处理,聚合反应1h;待聚合反应完成后,停止加压曝气,将高压反应釜移至57℃下水浴加热12min,待水浴加热完成后,抽滤并收集滤饼,用去离子水洗涤4次后,在72℃下干燥7h,随后碾磨制备得微孔聚苯胺颗粒;按重量份数计,分别称量30份丙三醇环氧树脂、30份异氰酸酯、5份三聚氰胺、5份三乙醇胺、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度聚苯胺微球/环氧阻尼材料的制备方法,其特征在于具体制备步骤为:(1)按重量份数计,分别称量45~65份去离子水、15~25份冰醋酸和20~30份苯胺单体置于高压反应釜中,在200~300W下超声分散10~15min,随后在0~5℃冰水浴下,搅拌混合25~30min;(2)待混合完成后,滴加苯胺单体质量10%的质量浓度10%过硫酸铵溶液至高压反应釜中,控制滴加时间为10~15min,待滴加完成后,制备得聚合混合液,随后对高压反应釜加压至15~18MPa,随后通二氧化碳排除空气,再通过曝气管通入二氧化碳至聚合混合液中,在200~300W下超声分散处理,聚合反应1~2h;(3)待聚合反应完成后,停止加压曝气,将高压反应釜移至55~60℃下水浴加热10~15min,待水浴加热完成后,抽滤并收集滤饼,用去离子水洗涤3~5次后,在65~80℃下干燥6~8h,随后碾磨制备得微孔聚苯胺颗粒;(4)按重量份数计,分别称量25~50份丙三醇环氧树脂、20~30份异氰酸酯、3~5份三聚氰胺、2~5份三乙醇胺、2~5份环氧丙烷丁基醚、3~5份γ‑氨丙基三乙氧基硅烷和20~25份上述制备的微孔聚苯胺颗粒置于三口烧瓶中,在200~300W下超声分散处理后,并置于55~60℃下水浴加热1~2h;(5)待水浴加热制备得混合浆料,将其静置脱泡1~2h后,注入不锈钢模具中,在室温下静置固化6~8h,待固化完成后,再将其置于65~80℃下干燥3~5h,即可制备得一种高强度聚苯胺微球/环氧阻尼材料。...

【技术特征摘要】
1.一种高强度聚苯胺微球/环氧阻尼材料的制备方法,其特征在于具体制备步骤为:(1)按重量份数计,分别称量45~65份去离子水、15~25份冰醋酸和20~30份苯胺单体置于高压反应釜中,在200~300W下超声分散10~15min,随后在0~5℃冰水浴下,搅拌混合25~30min;(2)待混合完成后,滴加苯胺单体质量10%的质量浓度10%过硫酸铵溶液至高压反应釜中,控制滴加时间为10~15min,待滴加完成后,制备得聚合混合液,随后对高压反应釜加压至15~18MPa,随后通二氧化碳排除空气,再通过曝气管通入二氧化碳至聚合混合液中,在200~300W下超声分散处理,聚合反应1~2h;(3)待聚合反应完成后,停止加压曝气,将高压反应釜移至55~...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭舒洋高玉刚
申请(专利权)人:郭舒洋
类型:发明
国别省市:江苏;32

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