本发明专利技术公开了一种聚合物基阻尼梯度材料及其制备方法，所述聚合物基阻尼梯度材料是首先将功能性添加剂加入极性聚合物基体中，通过熔融共混制备一系列功能性添加剂浓度不同的有机杂化共混物，然后将功能性添加剂浓度不同的有机杂化共混物各自压成片状而得到的厚度相同一系列阻尼片材，再将所述的一系列阻尼片材有序叠加复合在一起，使各阻尼片层的功能性添加剂浓度沿厚度方向呈梯度分布，从而得到所述的聚合物基阻尼梯度材料。本发明专利技术所述的聚合物基阻尼梯度材料，其不同阻尼层间的组分／性能的组合可以自由控制，制备方法简单，适合工业化生产。同时该阻尼梯度材料对有效阻尼温域的拓宽有明显的效果，在减震降噪阻尼材料领域具有广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种阻尼材料，尤其涉及，该聚合物基阻尼梯度材料可应用于减震降噪阻尼材料领域。(二)
技术介绍
聚合物材料的阻尼性能是由其玻璃化转变区决定的。聚合物基阻尼材料作为一类环保功能材料，由于其比重轻、易于加工，产生内耗较大等优点，广泛应用于交通工具、产业机械、精密仪器等领域的减震降噪，其研究开发不仅能产生重大的社会效益和经济效益，而且具有广阔的应用前景。单一聚合物材料的玻璃化转变区较狭窄，作为阻尼材料使用经常无法满足宽温域阻尼的要求。采用共混和共聚的多相体系可达到扩大阻尼温域的目的，但受限于聚合物各组分本身的rg，拓宽效果有限。此外，宽温域的聚合物基阻尼材料也可以通过互穿网络结构得到，但一般用作涂料，很少作为结构材料使用，而且互穿网络结构的合成工艺复杂，溶剂去除困难，成本较高。功能斗弟度才才泮+(functional gradient material, FGM)，即才才泮牛的组分和结构从材料的某一方位(一维、二维、三维)向另一方位连续地4变化，使材料的性能和功能也呈现梯度变化的一种新型材料。常用的功能梯度材料主要涉及陶瓷/金属、无机物、高分子、有机物和生物体等材料领域。到的高分子功能梯度材料，可以综合并优化体系中不同高分子材料的特殊性能。根据高分子功能梯度材料的组成特点，可将其分为四种类型高分子梯度共聚物材料、填充复合型高分子功能梯度材料、共混型高分子功能梯度材料和互穿网络型高分子功能梯度材料。目前聚合物基功能梯度材料已成为材料领域的热门研究课题，在许多
乃至日常生活领域都有着极大的潜在应用前景。例如可参见唐建国等人的专利CN101225534(2008.07);聂俊、杨林、许红光的专利CN101220126(2008.07);刘青等人的专利CN1358770 (2002.07);Yi國Qing Wang等人，大分子快讯(Macromol. Rapid Commun.), 2006,27:1162;陈春海等人的专利CN1654515(2005.08); M'谢勒等人的专利CN1382166(2002.11)。本专利技术是将聚合物基阻尼材料和梯度技术相结合，提供了一种有效拓宽玻璃化转变区的新方法。此聚合物基阻尼梯度材料的制备和应用尚未见文献和应用l艮道。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供，用本专利技术制备的聚合物基阻尼梯度材料能明显拓宽有效5阻尼温域。本专利技术涉及的一种聚合物基阻尼梯度材料，其结构是由多个阻尼层有序叠加复合而成。各阻尼层在组成、结构和性能上存在梯度变化。聚合物阻尼层至少选自单种聚合物、2种或2种以上聚合物、极性聚合物和功能性添加剂混合体、聚合物和无机填料混合体或聚合物互贯网络中的一种。本专利技术所采用的具体技术方案为所述聚合物基阻尼梯度材料是首先将功能性添加剂加入极性聚合物基体中，所述的功能性添加剂与极性聚合物基体的质量比为0- 100:100,通过熔融共混制备一系列功能性添加剂浓度不同的有机杂化共混物，然后将功能性添加剂浓度不同的有机杂化共混物各自压成片状而得到厚度相同的一 系列阻尼片材，再将所述的一系列阻尼片材有序叠加复合在一起，使各阻尼片层的功能性添加剂浓度沿厚度方向呈梯度分布，从而得到所述的聚合物基阻尼梯度材料。本专利技术中所述的功能性添加剂与极性聚合物基体的质量比为O ~100:100，当取O: IOO时，即在制备阻尼片材时，不添加功能性添加剂。一种酰胺基、腈基、酯基、卣素；所述的极性聚合物优选为丙烯酸酯类弹性体、氯化聚乙烯、氯化丁基橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物或丁腈橡胶；所述的极性聚合物最优选为丙烯酸酯类弹性体。本专利技术所述的功能性添加剂至少选自 一种化合物或低聚物，所述6官能团至少含有羟基、羧基、氨基、羰基或氟、氯、溴、氧、硫、氮杂原子的一种。所述的功能性添加剂优选为KT-B(2,2'-亚曱基-双(4-曱基-6-叔丁基苯酚))、AO-80 (3, 9-双{1， 1-二曱基-2-乙基}-2, 4, 8, 10-四氧杂螺环(5, 5)十一烷)、AO-60 (四季戊四醇酯)、DZ (N, N-二环己基-2-苯并p塞唑亚磺酰胺)或BPSR(4,4'-硫代-双(3-曱基-6-叔丁基苯酚)。所述的功能性添加剂最优选KT-B。本专利技术还提供了一种上述聚合物基阻尼梯度材料的制备方法，包括如下具体步骤(1) 在高于极性聚合物熔融温度10°C 2(TC的温度条件下，将极性聚合物基体混炼4 ~ 6分钟得到纯基体样品。极性聚合物基体用量由具体的开炼设备的投料参数而定，熔融温度由不同的极性聚合物基体决定。(2) 在与步骤(1)相同的混炼温度下，将纯基体样品与功能性添加剂共混5 IO分钟，从而得到一系列功能性添加剂浓度不同的有机杂化共混物样品，所述的功能性添加剂与极性聚合物基体的质量比为0- 100:100。(3) 分别将一 系列功能性添加剂浓度不同的有机杂化共混物样品在高于混炼温度l(TC ~20°C、压力为5~ 15MPa的条件下模塑2~5分钟，然后在空气中冷却至室温，得到一系列阻尼片材。其片层厚度视模具而定。(4)将阻尼片材有序叠加，使各阻尼片层的功能性添加剂浓度沿厚度方向呈梯度分布，在低于极性聚合物熔融温度1(TC 20。C、压 力为0.1 5MPa (保证各阻尼片层不受压变形)的条件下放置5 60 秒，使阻尼片层间受热粘接但又不相熔融，得到所述的聚合物阻尼梯 度材料。本专利技术所述的聚合物基阻尼梯度材料可应用于减震降噪阻尼材 料领域。本专利技术所述的聚合物基阻尼梯度材料，其不同阻尼层间的的组分 /性能的组合可以自由控制，因此制备方法简单，适合工业化生产。 同时该阻尼梯度材料对有效阻尼温域的拓宽有明显的效果，在减震降 噪阻尼材^H"领域具有广阔的应用前景。(四) 附图说明图1为本专利技术实施例1制得的聚合物基阻尼梯度材料和比较例1 、 2制得的材料的阻尼效果比较示意图，其中tanS为损耗因子。3、 4制得的材料的阻尼效果比较示意图。(五) 具体实施例方式下面以具体实施例对本专利技术的技术方案作进一步的说明，但本发 明的保护范围不限于此。本实施例采用的原料聚合物基体采用丙烯酸酯类弹性体，功能添加剂选用KT-B。 实施例1首先使用双辊开炼机，在12(TC下将100g聚合物基体混炼5分 钟得到纯基体样品。在相同温度下，将另100g聚合物基体混炼5分 钟，再与20g功能性添加剂共混5分钟得到共混物样品。然后分别将 它们在14(TC、 15MPa的压力下模塑5分钟，随后在空气中冷却，得 到厚度为1.5mm的阻尼片材。将这两阻尼片材在90°C 、压力为0.5MPa 的条件下放置20秒，使阻尼片层间受热粘接但又不相熔融，从而得 到叠加复合的聚合物基阻尼梯度材料。阻尼效果评估结果在图1中曲 线所示。实施例2首先使用双辊开炼机，在12(TC下将100g聚合物基体混炼5分 钟得到纯基体样品。在相同温度下，将另两份100g聚合物基体混炼 5分钟，再分别与40g、 100g功能性添加剂共混5分钟，得到添加剂 含量分别为40phr、 100phr的两种共混物样品。然后分别将它们在 140°C、 15MPa的压力下模塑5分钟，随后在空气中冷却，得到厚度 为1.5mm的阻尼片材。将这三阻尼片材在90°C、压力为0.5MPa的 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种聚合物基阻尼梯度材料，其特征在于所述聚合物基阻尼梯度材料是首先将功能性添加剂加入极性聚合物基体中，所述的功能性添加剂与极性聚合物基体的质量比为０～１００∶１００，通过熔融共混制备一系列功能性添加剂浓度不同的有机杂化共混物，然后将功能性添加剂浓度不同的有机杂化共混物各自压成片状而得到厚度相同的一系列阻尼片材，再将所述的一系列阻尼片材有序叠加复合在一起，使各阻尼片层的功能性添加剂浓度沿厚度方向呈梯度分布，从而得到所述的聚合物基阻尼梯度材料；所述的极性聚合物的分子内至少具有下列极性基团中的一种：酰胺基、腈基、酯基、卤素；所述的功能性添加剂至少选自一种化合物或低聚物，所述的化合物或低聚物中的官能团至少含有羟基、羧基、氨基、羰基或氟、氯、溴、氧、硫、氮杂原子的一种。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马淳安，沈伟，张诚，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]
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