[发明专利]一种UV聚合型本体发泡阻尼材料及其制备方法

说明书

技术领域 本发明涉及阻尼材料领域，尤其涉及UV聚合型本体发泡阻尼材料及其制备方法。

背景技术 机械运转产生的振动和噪声不仅污染环境，而且影响机械的加工精度和产品质量，加速机械结构的疲劳损坏，缩短机械的使用寿命。阻尼材料是将固体机械振动能转变为热能而耗散的材料，主要用于振动和噪声控制。阻尼材料的设计原则是：尽量使滞后损失大，损耗模量高，储存模量低，有效阻尼温度范围宽。阻尼材料的阻尼性能可根据它耗散振动能的能力来衡量，即阻尼材料的损耗因子。

日本特开平5-78570号公报报道了一种软化点为100～200℃左右的聚烯烃系的热熔树脂的橡胶阻尼材料。热熔树脂为非反应性且高分子量线性高分子，在预先使其为熔融状态的基础上使橡胶成分交联固化，得到阻尼材料。然而，在材料成型时，为了使其加工方便，必须使其保持熔融状态或者是溶液状态，这样就必须对其加热或者使用大量的溶剂进行溶解，材料成型时生产成本较高。另外，由于大量使用有机溶剂，使得产品稳定性差，寿命短，同时也污染环境。再次，这种阻尼材料自身没粘接能力，其应用领域也受到严重制约。

中国专利CN1033814A提供了一种合成新型阻尼材料-AB-交联聚合物的方法，利用烯烃封端的聚氨酯预聚物为B链，以聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯为A链合成了AB-交联聚合物，中国专利CN85104749A报道了由聚环丙烷二元醇形成的聚氨酯通过与环氧树脂进一步形成互穿网络结构而制得的阻尼材料，阻尼温域大于100℃，阻尼值大于0.4。这些专利报道的阻尼材料具有良好的阻尼性能、耐热和力学韧性，但专利报道的材料为溶剂型阻尼材料，存在严重污染环境的问题。

发明内容 为了克服现有技术不足，本发明的目的是利用UV聚合技术，提供一种零溶剂，绿色环保，性能优异的UV聚合型本体发泡阻尼材料，同时还提供UV聚合型本体发泡阻尼材料的制备方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种UV聚合型本体发泡阻尼材料，其包括以下重量份数的组份：

丙烯酸酯共聚物：20～30份；

活性稀释剂：70～75份；

光引发剂：0.5～0.8份；

纳米空心无机粒子：1～5份。

优选的，所述丙烯酸酯共聚物由环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯共聚得到，其结构式(I)所示：

式(I)中，R₁为甲基或芳基；R₂为甲基或芳基；x为50～100的正整数，y为10～20的正整数，z为50～100的正整数。

本发明中的丙烯酸酯共聚物由环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯共聚得到。由于环氧丙烯酸酯具有优异的耐水与耐药物性、粘结性、韧性等特点，但柔顺性差，不耐老化；聚氨酯丙烯酸树脂具有耐老化，柔韧性好，粘度低等特点，但是粘接性差。本发明利用环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯共聚得到丙烯酸酯共聚物，具备两种反应物环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯的优点，使共聚物具有良好的耐水、耐药物性，耐老化能力强，粘接性与柔顺性好等优点。

本发明中加入由环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯共聚得到丙烯酸酯共聚物，不仅可引入上述环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯两种反应物的优点，更重要的是以丙烯酸酯共聚物为产品阻尼材料的基材，并对产品提供一定的内聚力，还可以改善材料的持粘性和剥离强度。

优选的，所述活性稀释剂为下列中的一种或两种以上的组合：苯乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯酸或丙烯酸异辛酯。

本发明中加入活性稀释剂的主要作用有：1、作为稀释剂调节反应体系的粘度，从而方便地控制体系粘度；2.通过不同种类和配比的活性稀释剂单体加入，控制反应体系中长短碳链的比例，从而调节产品阻尼材料的玻璃化转变温度；3.上述稀释剂为极性单体或含有极性基团，从而通过加入稀释剂提高阻尼材料的极性；4.由于上述稀释剂含有氢键或可水解出氢键，通过加入稀释剂从而增加体系氢键含量，既可以控制体系的交联密度，也可以提高材料的粘接性能。因此，本发明通过加入稀释剂降低产品阻尼材料的玻璃化转变温度，使阻尼材料链段活动能力强，柔顺性好，阻尼材料浸润能力好，具有很好的初粘性；同时，稀释剂还使阻尼材料分子量分布宽且具有一定的交联密度，所以产品内聚强度高，剥离强度大。

优选的，所述的光引发剂为下列中的一种：2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，苯甲酰甲酸酯、二苯甲酮或硫杂蒽酮。本发明中加入光引发剂的主要作用是提供活性自由基，促使体系可发生UV聚合反应。

优选的，所述所述的纳米空心无机粒子为下列中的一种：纳米空心二氧化钛、纳米空心硼硅酸钠或纳米空心二氧化硅。