[发明专利]一种超支化阻尼剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻尼剂及其制备方法和应用，具体说，是涉及一种超支化阻尼剂及其制备方法和应用，属于阻尼材料技术领域。

背景技术

当今社会随着科学技术的不断发展，人类的衣食住行都有了很大的改变，人们对生活舒适安全的要求也越来越高，人们渴望更加美好的生活环境，更加安静的环境，更加安全的出行。而阻尼减震材料的制备与发展就是为了满足人们对于这些生活条件的要求。

层状硅酸盐，由于其层状结构赋予其有很好的提高材料之间相互摩擦的条件，蒙脱土是层状硅酸盐中应用最为广泛的一种。但是蒙脱土作为一种无机材料要与有机材料共混必须得对其进行有机改性，以期提高其与高分子聚合物的相容性和阻尼性能。现在提高材料阻尼性能的方法，多是通过材料之间简单的共混，以拓宽复合材料的Tg范围，从而增加其相互摩擦的时间，以提高其阻尼性能，但其阻尼温域范围以及阻尼效果仍然不能满足实际需求。

中国专利CN 102504338B公开了一种树枝型阻尼剂及其制备方法和应用，这种树枝型阻尼剂还存在很多缺陷，例如：树枝型阻尼剂制备比较繁杂，加工成本高，不利于实际的生产实践，实际应用价值低；树枝型阻尼剂在合成时需要严格控制反应条件，不适合规模化生产。

发明内容

为了克服现有技术存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种阻尼温域广、阻尼性能高的超支化阻尼剂及其制备方法和应用。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种超支化阻尼剂，是由AB2型单体与硅烷改性有机蒙脱土反应生成的超支化有机蒙脱土与受阻酚反应制得，所述的硅烷改性有机蒙脱土是由硅烷季铵盐对无机蒙脱土改性得到。

所述的AB2型单体可以采用多种单体通过多种聚合方式获得，例如：可采用邻苯二甲酸酐、六氢苯酐、3-硝基邻苯二甲酸酐等与二异丙醇胺反应制备AB2型单体，也可采用丙交酯与双(羟甲基)丙酸在Sn(Oct)₂催化下开环聚合制备AB2型单体，还可采用邻苯二甲酸酐与多元醇反应制备AB2型单体等。

作为优选方案，所述硅烷改性有机蒙脱土通过将无机蒙脱土与硅烷季铵盐混合后加入到乙醇水溶液中，在60～80℃下反应制得。

作为进一步优选方案，1mL乙醇水溶液中加入(0.2～0.6)g无机蒙脱土和(0.4～0.6)mL硅烷季铵盐。

作为更进一步优选方案，所述乙醇水溶液的体积分数为30～50％。

作为进一步优选方案，所述的硅烷季铵盐由硅烷与叔胺在催化剂作用下反应制得，所述的硅烷为3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷或3-氯丙基甲基二乙氧基硅烷；所述的叔胺为十六烷基二甲基叔胺或十八烷基二甲基叔胺与癸基二甲基叔胺按体积比为(4～8):1配制得到；所述的催化剂为碘化钠或碘化钾。

作为更进一步优选方案，所述的硅烷季铵盐是通过将硅烷、叔胺、催化剂加入有机溶剂中，在氮气保护下，搅拌回流反应14～42小时制得。

作为更进一步优选方案，所述催化剂与叔胺的摩尔比为(0.01:1)～(0.05:1)。

作为优选方案，所述受阻酚是由抗氧剂245进行碱性水解制得。

作为进一步优选方案，所述受阻酚是通过将抗氧剂245加入氢氧化钠水溶液中，回流反应5～6小时后，加入到盐酸水溶液中静置沉淀制得。

作为更进一步优选方案，1mL氢氧化钠水溶液中加入(0.3～0.4)g抗氧剂245；氢氧化钠水溶液的质量分数为30～40％；盐酸水溶液的pH值为4～5。

本发明所述的超支化阻尼剂的制备方法，包括如下步骤：

a)在氮气保护下，将AB2型单体分批加入硅烷改性有机蒙脱土中，在140～160℃下反应直至体系的酸值小于20mg KOH/g，制得超支化有机蒙脱土；

b)向超支化有机蒙脱土中加入受阻酚，在140～160℃下继续反应；

c)待反应完全，加入丙酮使产物完全溶解后加入乙醚中进行沉淀；

d)过滤，干燥，即得所述的超支化阻尼剂。

作为优选方案，所述的AB2型单体与硅烷改性有机蒙脱土的摩尔比为(7～12):1，AB2型单体的第一次加入量与硅烷改性有机蒙脱土的摩尔比为(1～2):1；所述的受阻酚与超支化有机蒙脱土的摩尔比为(1:3)～(1:8)。

一种应用本发明所述的超支化阻尼剂制备的阻尼橡胶材料，其特征在于：在100质量份的橡胶基体中，添加有5～20质量份所述的超支化阻尼剂。

作为一种优选方案，所述阻尼橡胶材料的组成及配比如下：