一种改性树枝状聚酰胺-胺及其制备方法和在阻尼氯化丁基橡胶中的应用技术

本发明专利技术涉及一种改性树枝状聚酰胺

【技术实现步骤摘要】
一种改性树枝状聚酰胺
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胺及其制备方法和在阻尼氯化丁基橡胶中的应用


[0001]本专利技术涉及阻尼材料领域，具体涉及一种改性树枝状聚酰胺
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胺及其制备方法和在阻尼氯化丁基橡胶中的应用。

技术介绍

[0002]随着社会的发展，机械设备在日常生活和生产中都扮演了重要的角色，极大提高了生产效率和产品精度，但同时机器在运行过程中的振动也带来了很多问题，首先机器振动发出的噪声会严重影响人们的生产和生活环境，长期处于这种噪声之下会影响人的身体和身心健康，其次设备的振动会对设备本身造成影响，一方面会影响设备的精度，稳定性和可靠性，另一方面，振动会对设备的机械部件造成疲劳损坏，在一些高水平制造领域会使设计制造水平降低，甚至成为技术瓶颈。现在大多是采用阻尼材料对机械振动进行有效控制，实现阻尼降噪。而高分子阻尼材料作为一种新型材料，广泛应用于军事，民用等各个领域。
[0003]氯化丁基橡胶在减震、阻尼等领域的应用十分宽广。随着汽车工业和航天工业等尖端高科技的发展，氯化丁基橡胶作为优秀的减震基材有着十分广阔的应用前景。氯化丁基橡胶为有活性氯的异丁烯
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异戊二烯共聚弹性体。在橡胶的常见硫化体系中，异丁烯
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异戊二烯共聚弹性体可与异戊二烯的碳
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碳双键或者活性氯中的一种或者两种进行交联，因此氯化丁基橡胶的硫化胶具有良好的热稳定性和耐腐蚀性，能够在强腐蚀或者高温等极端环境下使用。氯化丁基橡胶的硫化速度快于丁基橡胶的硫化速度，并且能够与其它弹性体并用而硫化。我国氯化丁基橡胶曾经完全依赖进口，而国内对氯化丁基橡胶的需求以每年15
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20％的增长率持续增长，2005年增长率达到44.4％。但氯化丁基橡胶存在高温有效阻尼功能区不够宽广、低温阻尼稳定性不佳以及阻尼效果、导热性能不能满足阻尼减振苛刻要求等缺陷，因此其应用领域具有一定的局限性。
[0004]专利技术人发现，小分子受阻酚在一定程度上可以增强橡胶材料的阻尼性能，例如将受阻酚AO
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60添加到氯化丁基橡胶中，以提高其阻尼性能。或者将受阻酚AO
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80添加到氯化丁基橡胶/丁腈橡胶中，以提高其力学性能和阻尼性能。虽然小分子受阻酚可以在一定程度上改进氯化丁基橡胶的力学性能或阻尼性能，但是其有效阻尼温域范围、阻尼性能及力学性能的整体方面仍然不能满足实际需求，并且小分子受阻酚易迁移，影响其阻尼效果的长期保持。
[0005]另外，中国专利CN105801947A公开了一种高分子量受阻酚阻尼剂及其制备方法和应用。高分子量受阻酚的制备过程是先后经过受阻酚的羟基保护、甲醚化受阻酚的催化脱氢、含双键甲醚化受阻酚的加成聚合以及甲醚化高分子受阻酚的羟基解保护等，该阻尼剂由于分子量较大，因此将其加入橡胶基体中，在一定程度上可以起着橡塑共混的效果。但该阻尼剂中的氢键比例较低，且氢键位置不确定，与氯化丁基橡胶链不易形成氢键，在提升阻尼性能等方面还不够理想。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种使阻尼性能更加优异和稳定，且延长了阻尼材料使用寿命的改性树枝状聚酰胺
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胺及其制备方法和在阻尼氯化丁基橡胶中的应用。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0008]本专利技术中，需要采用一定的技术提升其在羟基中的稳定性，同时制备高羟基含量的阻尼剂，以进一步提升阻尼剂和橡胶基体间的氢键作用，增强橡胶材料的阻尼减振效果。
[0009]本专利技术使用一种含有酚羟基的小分子化合物去对树枝状聚酰胺
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胺进行改性，获得了较大相对分子质量的受阻酚类树枝状聚合物，相对于小分子受阻酚降低了其迁移性，使阻尼性能更加优异和稳定，且延长了阻尼材料的使用寿命。
[0010]本专利技术制备高分子量树枝状受阻酚，该阻尼剂除了含有较多的羟基外，由于树枝状聚合物具有球形的空间结构以及确定的分子结构，酚羟基都处于树枝状聚合物表面，使得其与氯化丁基橡胶形成的氢键速度、数量以及氢键牢固程度都会有很大提高，可以有效的提高氯化丁基橡胶的阻尼性能，具体方案如下：
[0011]一种改性树枝状聚酰胺
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胺的制备方法，该方法包括以下步骤：
[0012](1)G0.5 PAMAM的合成：将丙烯酸甲酯溶液，通氮气脱氧搅拌；再将乙二胺
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甲醇溶液，在冰水浴、N2保护条件下，滴加到丙烯酸甲酯溶液中，进行反应后，除去过量的丙烯酸甲酯，烘干，得无色粘稠状透明液体G0.5PAMAM；
[0013](2)G1.0 PAMAM的合成：将G0.5 PAMAM配制成溶液，在冰水浴、N2保护，搅拌条件下，滴加到乙二胺溶液中，然后搅拌反应，反应完成后，除去乙二胺；再将产物干燥，即可得到淡黄色、粘稠油状的G1.0 PAMAM树状大分子，产物G1.0 PAMAM为淡黄色的粘稠状液体；
[0014](3)G1.5 PAMAM的合成：将丙烯酸甲酯溶液，通氮气脱氧搅拌，将G1.0 PAMAM配制成溶液，在冰水浴、N2保护条件下，滴加到丙烯酸甲酯溶液中，进行反应后，除去过量的丙烯酸甲酯，烘干，得淡黄色粘稠状透明液体G1.5 PAMAM，粘度较G1.0 PAMAM有所下降；
[0015](4)G2.0 PAMAM的合成：将G1.5 PAMAM配制成溶液，在冰水浴、N2保护，搅拌条件下，滴加到乙二胺溶液中，然后搅拌反应，反应完成后，除去乙二胺；再将产物干燥，即可得到淡黄色、粘稠油状的G2.0 PAMAM树状大分子，产物G2.0 PAMAM为黄色的粘稠状液体，粘度较G1.0与G1.5有所增大；
[0016](5)G2.5 PAMAM的合成：将丙烯酸甲酯溶液，通氮气脱氧搅拌，将G2.0 PAMAM配制成溶液，在冰水浴、N2保护条件下，滴加到丙烯酸甲酯溶液中，进行反应后，除去过量的丙烯酸甲酯，烘干，即可得到黄褐色、粘稠油状的G2.5 PAMAM树状大分子，较G2.0 PAMAM粘度下降；
[0017](6)G3.0 PAMAM的合成：将G2.5 PAMAM配制成溶液，在冰水浴、N2保护，搅拌条件下，滴加到乙二胺溶液中，然后搅拌反应，反应完成后，除去乙二胺；再将产物干燥，即可得到淡黄色、粘稠油状的G3.0 PAMAM树状大分子，产物G3.0 PAMAM为黄褐色的粘稠状液体，粘度较G2.0与G2.5有所增大；
[0018](7)改性G3.0 PAMAM的合成：将G3.0 PAMAM配制成溶液，再将1
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(3
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二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N
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羟基琥珀酰亚胺(NHS)添加到双酚酸溶液中；然后将混合物滴加到G3.0 PAMAM的溶液中，然后进行反应，反应混合物渗析、干燥后，得到浅黄色
粉末状产物改性树枝状聚酰胺
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胺，将其保存在
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20℃下以备后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性树枝状聚酰胺
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胺的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)G0.5 PAMAM的合成：将丙烯酸甲酯溶液，通氮气脱氧搅拌；再将乙二胺
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甲醇溶液，在冰水浴、N2保护条件下，滴加到丙烯酸甲酯溶液中，进行反应后，除去过量的丙烯酸甲酯，烘干，得G0.5 PAMAM；(2)G1.0 PAMAM的合成：将G0.5 PAMAM配制成溶液，在冰水浴、N2保护，搅拌条件下，滴加到乙二胺溶液中，然后搅拌反应，反应完成后，除去乙二胺；再将产物干燥，即可得到产物G1.0 PAMAM；(3)G1.5 PAMAM的合成：将丙烯酸甲酯溶液，通氮气脱氧搅拌，将G1.0 PAMAM配制成溶液，在冰水浴、N2保护条件下，滴加到丙烯酸甲酯溶液中，进行反应后，除去过量的丙烯酸甲酯，烘干，得到G1.5 PAMAM；(4)G2.0 PAMAM的合成：将G1.5 PAMAM配制成溶液，在冰水浴、N2保护，搅拌条件下，滴加到乙二胺溶液中，然后搅拌反应，反应完成后，除去乙二胺；再将产物干燥，即可得到G2.0 PAMAM；(5)G2.5 PAMAM的合成：将丙烯酸甲酯溶液，通氮气脱氧搅拌，将G2.0 PAMAM配制成溶液，在冰水浴、N2保护条件下，滴加到丙烯酸甲酯溶液中，进行反应后，除去过量的丙烯酸甲酯，烘干，即可得到G2.5 PAMAM；(6)G3.0 PAMAM的合成：将G2.5 PAMAM配制成溶液，在冰水浴、N2保护，搅拌条件下，滴加到乙二胺溶液中，然后搅拌反应，反应完成后，除去乙二胺；再将产物干燥，即可得到G3.0 PAMAM；(7)改性G3.0 PAMAM的合成：将G3.0 PAMAM配制成溶液，再将1
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(3
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二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N
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羟基琥珀酰亚胺(NHS)添加到双酚酸溶液中；然后将混合物滴加到G3.0 PAMAM的溶液中，然后进行反应，反应混合物渗析、干燥后，得到改性树枝状聚酰胺
‑
胺。2.根据权利要求1所述的一种改性树枝状聚酰胺
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胺的制备方法，其特征在于，所述的丙烯酸甲酯溶液为丙烯酸甲酯甲醇溶液，其中丙烯酸甲酯与甲醇的比为(0.4
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0.5)mol:40ml；所述的乙二胺溶液为乙二胺甲醇溶液，其中乙二胺与甲醇的比为(0.05
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0.5)mol:(20
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50)ml；所述的双酚酸溶液为双酚酸DMSO溶液，其中双酚酸与DMSO的比为(0.02
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0.05)mol:200ml。3.根据权利要求1所述的一种改性树枝状聚酰胺
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胺的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的G0.5 PAMAM与乙二胺的摩尔比为0.01:(0.4
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0.5)；步骤(3)中，所述的G1.0 PAMAM与丙烯酸甲酯的摩尔比为0.04:(0.4
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0.5)；步骤(4)中，所述的G1.5 PAMAM与乙二胺的摩尔比为0.01:(0.2
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0.3)；步骤(5)中，所述的G2.0 PAMAM与丙烯酸甲酯的摩尔比为0.01:(0.4
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0.5)；步骤(6)中，所述的G2.5 PAMAM与乙二胺的摩尔比为0....

【专利技术属性】
技术研发人员：王锦成，路遥，陈嘉诚，代伟森，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：