[发明专利]丙烯酸酯橡胶中空纤维阻尼材料防粘防扁的制备方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种丙烯酸酯橡胶中空纤维阻尼材料防粘防扁的制备方法。

背景技术

阻尼材料是一种振动衰减材料，也是一类环境功能材料, 因其优越的减振、抗冲击、降低噪声的性能而倍受世人的关注。当今社会，各种机械设备正向着高速、高效、自动化的方向发展，但其在工作时产生的振动和噪声不仅破坏机械本身的精确度、可靠性和稳定性，使机械产生疲劳，而且还严重危害着人们的身心健康，对环境也造成了一定程度的污染，因此，减振降噪已成为当今社会关注和亟待解决的问题。随着人们对环保意识的逐渐提高以及振动和噪声控制标准的日益严格，人们在合理使用阻尼材料有效的降低振动和噪声的同时，对阻尼材料的要求也越来越高，研究和开发综合性能优异的轻型阻尼材料已成为新型阻尼材料发展的趋势。

中空纤维是指横截面沿轴向具有管状空腔的化学纤维，是一种重要的异形纤维，可以由不同的高分子聚合物材料通过熔融纺丝或湿法纺丝技术纺制而成。目前该类中空纤维多用来做膜，应用于水处理领域当中，而在阻尼材料领域的应用报道很少。本发明是以去离子水或者自来水为芯液，通过共混改性，调整干湿相转化法工艺参数，将丙烯酸酯橡胶制备成不粘不扁的中空纤维阻尼材料。

丙烯酸酯橡胶（ACM）是以丙烯酸酯为主要单体与少量硫化物经自由基共聚制得的弹性体，其主链为饱和碳链，侧基为极性酯基的一类高温耐油特种橡胶。具有优异的耐高温、耐油性、耐候、耐臭氧、抗紫外线等性能，广泛应用于汽车、机械、化工、电子、仪表、轻工业等行业中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种丙烯酸酯橡胶中空纤维阻尼材料防粘防扁的制备方法，通过共混改性降低它的粘性，达到能够将其纺制成不粘不扁的中空纤维的目的，本发明的丙烯酸酯橡胶中空纤维阻尼材料，具有质轻、耐高温、耐腐蚀和可抗冲击性能，可广泛应用于减振降噪领域。

本发明是这样来实现的，其特征是方法为： 

 (1)丙烯酸酯橡胶的共混改性：向丙烯酸酯橡胶 (ACM)中掺入聚偏氟乙烯(PVDF)，ACM与PVDF按质量比为70:30～50:50共混，然后再向共混物中加入强极性溶剂二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺将其溶解，使最终共混聚合物的质量百分比浓度控制在18%～25%，溶剂的质量百分比为82%～75%。将共混聚合物溶液在40℃～60℃下搅拌8～12小时充分溶解，即得改性后的用于纺制中空纤维的丙烯酸酯橡胶铸膜液；

(2)丙烯酸酯橡胶中空纤维阻尼材料的制备：采用干湿相转化法，将熟化的铸膜液恒温静置脱泡36～72小时，在氮气保护下并以氮气作为压力将其压入过滤网过滤，经计量泵打入自制环形纺丝头，环隙为铸膜液，以去离子水或者自来水作为芯液。调节纺丝参数：挤出速度18～40ml/min，芯液流量10～20ml/min，凝胶浴水温18～23℃，干纺程10～15cm。铸膜液经过纺丝头后在空气中蒸发一段时间形成初生膜进入自来水凝胶浴并缠绕在导丝轮上，纺制完成后切割并浸泡在清水中48～72小时，期间需多次换水，清洗出残留的溶剂，然后将其进入质量分数为30%~50%的甘油水溶液中48~60小时后，置于室温下通风晾干，以此制备得到丙烯酸酯橡胶中空纤维。

本发明的优点是：制备的丙烯酸酯橡胶中空纤维阻尼材料质轻，且初生的中空纤维膜内外表面没有胶粘性，因此纤维绕在导丝轮上不会粘结在一起；浸泡过甘油后晾干的中空纤维阻尼材料的空腔不会扁塌且回弹性较好；在所测试的温度范围内，能获得阻尼值大于0.14的宽温域范围为：-5～100℃。该产品质轻，且具有较好的回弹性，安全性能好，使用范围广，更可根据实际需要确定阻尼产品的参数，以确定加工特定产品。

附图说明

图1为本发明的丙烯酸酯橡胶中空纤维阻尼材料实施例一样品的阻尼温度特性图。

具体实施方式

下面结合实施例进一步阐述本发明，但本发明不受实施例的限制：

实施例一：

分别称取58.75g丙烯酸酯橡胶和58.75g聚偏氟乙烯，两者混合后加入500ml二甲基乙酰胺中充分搅拌溶解8小时后，恒温静置脱泡48小时，在0.25MPa的N₂压力下，将铸膜液通过滤网过滤，由计量泵打入芯液为去离子水的环行纺丝头，挤出速度20ml/min，芯液流量20ml/min，经过15cm的干纺程后由导轮引入水温为18℃的凝胶浴，得到未完全相转化的丙烯酸酯橡胶中空纤维初生膜。将其用清水充分浸泡48小时，期间两次换水使其完全脱溶剂后，用质量分数为30%的甘油水浸泡48小时，于室温下通风晾干。

如图1所示，是试件的温度与阻尼损耗因子的关系曲线，横坐标是测试温度，纵坐标为阻尼损耗因子，测试是在美国TA公司生产的DMA（Q800）动态热机械分析仪上进行的。图中曲线表示：丙烯酸酯橡胶中空纤维阻尼材料的阻尼损耗因子与温度的关系曲线。