一种耐水解的聚氨酯阻尼材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种耐水解的聚氨酯阻尼材料及其制备方法和应用，所述聚氨酯阻尼材料包括A组分和B组分；所述A组分包括特定份数的二聚酸聚酯二元醇、扩链剂和催化剂的组合，所述B组分包括特定份数的二聚酸聚酯二元醇和二异氰酸酯的组合，采用二聚酸聚酯二元醇作为原料，利用其具有较长的烷基侧链，使得到的聚氨酯阻尼材料具备优良的热稳定性、耐酸碱性、耐水解性、耐候性及较好的阻尼性能，且由于制备得到的聚氨酯的聚酯主链上含有极性较强的酯基，可与氨酯基之间形成较多的氢键，从而提高了分子间的作用力，使得到的聚氨酯阻尼材料还具有较好的力学性能。好的力学性能。好的力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种耐水解的聚氨酯阻尼材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于聚氨酯
，具体涉及一种耐水解的聚氨酯阻尼材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]阻尼材料现已广泛应用于航空航天、船舶、车辆、轨道交通、鞋材等多个领域，起到减振降噪等作用。聚氨酯材料是由软段和硬段组成的嵌段聚合物，本身具有大量的氢键和一定程度的微相分离，受到外部作用力时分子链发生运动，把部分动能转变成为分子运动摩擦内热能而耗散掉，降低振幅和噪声，有着较好的阻尼效果。但是，目前常规的聚氨酯普遍存在阻尼温域窄、阻尼因子低等现象。因此，需要通过对聚氨酯结构的设计，以拓宽聚氨酯阻尼材料的温域、提高聚氨酯阻尼材料的阻尼因子。
[0003]目前常用的拓宽聚氨酯阻尼材料的温域的方法是在聚氨酯软段结构上引入侧基来提高聚氨酯分子运动时的内摩擦，以聚氨酯阻尼材料的阻尼性能。CN101508762A公开了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。该专利技术由于以新戊二醇型聚酯多元醇作为软段，因此得到的聚酯型聚氨酯阻尼材料的侧基较短，耐水解性能较差，尤其在高温高湿的环境下的使用寿命较短，限制了其在某些需要在高温高湿环境领域的发展。
[0004]因此，开发一种具有优异耐水解性能的聚氨酯阻尼材料，是本领域急需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种耐水解的聚氨酯阻尼材料及其制备方法和应用，所述聚氨酯阻尼材料包括A组分和B组分；通过选择二聚酸聚酯二元醇作为A组分和B组分的制备原料，进而制备得到了耐水解性能优良、耐候性优良且阻尼温域宽的聚氨酯阻尼材料。
[0006]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种耐水解的聚氨酯阻尼材料，所述聚氨酯阻尼材料包括A组分和B组分；
[0008]所述A组分按照重量份包括如下组分：二聚酸聚酯二元醇50～80重量份、扩链剂1～20重量份和催化剂0.02～0.1重量份；
[0009]所述B组分按照重量份包括如下组分：二聚酸聚酯二元醇30～60重量份和二异氰酸酯40～70重量份。
[0010]其中，所述A组分中二聚酸聚酯二元醇可以为53重量份、56重量份、59重量份、62重
量份、65重量份、68重量份、71重量份、74重量份或77重量份等。
[0011]所述A组分中扩链剂可以为2重量份、4重量份、6重量份、8重量份、10重量份、12重量份、14重量份、16重量份或18重量份等。
[0012]所述A组分中催化剂可以为0.03重量份、0.04重量份、0.05重量份、0.06重量份、0.07重量份、0.08重量份或0.09重量份等。
[0013]所述B组分中二聚酸聚酯二元醇可以为33重量份、36重量份、39重量份、42重量份、45重量份、48重量份、51重量份、54重量份或57重量份等。
[0014]所述B组分中二异氰酸酯可以为43重量份、46重量份、49重量份、52重量份、55重量份、58重量份、61重量份、64重量份或69重量份等。
[0015]本专利技术提供的耐水解的聚氨酯阻尼材料包括A组分和B组分，其中，所述A组分包括特定份数的二聚酸聚酯二元醇、扩链剂和催化剂的组合，所述B组分包括特定份数的二聚酸聚酯二元醇和二异氰酸酯的组合，采用二聚酸聚酯多元醇作为主要软段组分，利用其具有较长的烷基侧链，使得到的聚氨酯阻尼材料具备优良的热稳定性、耐酸碱性、耐水解性、耐候性及较好的阻尼性能，同时制备得到的聚氨酯的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，使得到的聚氨酯阻尼材料还具有较好的力学性能；同时，本专利技术提供的耐水解的聚氨酯阻尼材料具有较高的损耗因子和较宽阻尼温域，其阻尼性能可通过控制二聚酸聚酯二元醇中二聚酸的含量和聚氨酯中软硬段的种类和含量等来调节。
[0016]优选地，所述A组分和B组分的质量比为100:(30～450)，例如100:50、100:80、100:120、100:160、100:200、100:240、100:280、100:320、100:360或100:400等。
[0017]优选地，所述A组分和B组分中二聚酸聚酯二元醇的分子量各自独立地为500～4000，例如1000、1500、2000、2500、3000、3500或4000等。
[0018]优选地，所述A组分和B组分中二聚酸聚酯二元醇中二聚酸的质量百分含量各自独立地为50～80％，例如53％、56％、59％、62％、65％、68％、71％、74％或77％等。
[0019]优选地，所述A组分和B组分中二聚酸聚酯二元醇均通过如下方法制备得到，所述方法包括：将二聚酸、二元醇和催化剂进行缩聚反应，得到所述二聚酸聚酯二元醇。
[0020]优选地，所述二元醇包括乙二醇、1,2
‑
丙二醇、1,3
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丙二醇、1,4
‑
丁二醇，1,3
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丁二醇，1,5
‑
戊二醇、新戊二醇、1,6
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己二醇、1,8
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辛二醇、氢醌羟乙基醚、环己基二甲醇、2
‑
甲基
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1,3
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丙二醇或2
‑
甲基
‑
1,3
‑
丁二醇中的任意一种或至少两种的组合。
[0021]优选地，所述缩聚反应具体包括：将体系第一次升温到130～150℃(例如132℃、134℃、136℃、138℃、140℃、142℃、144℃、146℃或148℃等)，反应1～2h(例如1.1h、1.2h、1.3h、1.4h、1.5h、1.6h、1.7h、1.8h或1.9h等)，将体系第二次升温到210～230℃(例如212℃、214℃、216℃、218℃、220℃、222℃、224℃、226℃或228℃等)，反应1.5～4h(例如1.8h、2.1h、2.4h、2.7h、3h、3.3h、3.6h或3.9h等)，减压抽真空，控制体系的温度为210～230℃(例如212℃、214℃、216℃、218℃、220℃、222℃、224℃、226℃或228℃等)，继续反应使得体系的羟值为28～224.4mgKOH/g(例如30mgKOH/g、60mgKOH/g、90mgKOH/g、120mgKOH/g、150mgKOH/g、180mgKOH/g或210mgKOH/g等)，完成所述缩聚反应。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐水解的聚氨酯阻尼材料，其特征在于，所述聚氨酯阻尼材料包括A组分和B组分；所述A组分按照重量份包括如下组分：二聚酸聚酯二元醇50～80重量份、扩链剂1～20重量份和催化剂0.02～0.1重量份；所述B组分按照重量份包括如下组分：二聚酸聚酯二元醇30～60重量份和二异氰酸酯40～70重量份。2.根据权利要求1所述的聚氨酯阻尼材料，其特征在于，所述A组分和B组分的质量比为100:(30～450)；优选地，所述A组分和B组分中二聚酸聚酯二元醇的分子量各自独立地为500～4000；优选地，所述A组分和B组分中二聚酸聚酯二元醇中二聚酸的质量百分含量各自独立地为50～80％。3.根据权利要求1或2所述的聚氨酯阻尼材料，其特征在于，所述A组分和B组分中二聚酸聚酯二元醇均通过如下方法制备得到，所述方法包括：将二聚酸、二元醇和催化剂进行缩聚反应，得到所述二聚酸聚酯二元醇；优选地，所述二元醇包括乙二醇、1,2
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丙二醇、1,3
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丙二醇、1,4
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丁二醇，1,3
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丁二醇、1,5
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戊二醇，新戊二醇、1,6
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己二醇、1,8
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辛二醇、氢醌羟乙基醚、环己基二甲醇、2
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甲基
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1,3
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丙二醇或2
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甲基
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1,3
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丁二醇中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述缩聚反应具体包括：将体系第一次升温到130～150℃，反应1～2h，将体系第二次升温到210～230℃，反应1.5～4h，减压抽真空，控制体系的温度为210～230℃，继续反应使得体系的羟值为28～224.4mg KOH/g，完成所述缩聚反应；优选地，所述缩聚反应中还添加有己二酸。4.根据权利要求1～3任一项所述的聚氨酯阻尼材料，其特征在于，所述扩链剂包括乙二醇、1,2
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丙二醇、1,3
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丙二醇、1,4
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丁二醇、1,3
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丁二醇、1,5
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戊二醇、新戊二醇、1,6
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己二醇、1,8
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辛二醇、氢醌羟乙基醚、环己基二甲醇、2
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甲基
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1,3
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丙二醇或2
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甲基
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1,3
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丁二醇中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述催化剂包...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛兴丰，李平，陈玉超，李文俊，唐劲松，
申请(专利权)人：上海华峰新材料研发科技有限公司，
类型：发明
国别省市：