[发明专利]一种基于网络结构设计的宽温域聚氨酯弹性体阻尼材料及方法与应用

权利要求书

1.一种基于网络结构设计的宽温域聚氨酯弹性体阻尼材料，其特征在于：由以下组分制备而成：聚氨酯预聚物11~37重量份，悬挂链预聚物7~30重量份，端羟基超支化聚酯 1~25重量份；

所述聚氨酯预聚物，是由聚酯二元醇、二异氰酸酯在催化剂的作用下反应得到，其中聚酯二元醇与二异氰酸酯的重量比为（10~30）：（1~7），所述聚酯二元醇在反应前需进行真空脱水处理；

所述悬挂链预聚物，是由端单羟基化合物、二异氰酸酯在催化剂的作用下反应得到，其中端单羟基化合物与二异氰酸酯的重量比为（5~20）：（2~10）；

所述端羟基超支化聚酯，其端羟基数≥5，分子量≥500；所述端单羟基化合物为聚乙二醇单甲醚、聚乙二醇单硬脂酸酯、正己醇、十八醇或三十醇中一种以上。

2.根据权利要求1所述基于网络结构设计的宽温域聚氨酯弹性体阻尼材料，其特征在于：

所述聚氨酯预聚物中的二异氰酸酯与悬挂链预聚物中的二异氰酸酯相同或不同，二异氰酸酯为2,4-甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯或4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯；

所述聚酯二元醇的分子量为1000-4000。

3.根据权利要求1所述基于网络结构设计的宽温域聚氨酯弹性体阻尼材料，其特征在于：所述端羟基超支化聚酯为武汉超支化树脂科技有限公司生产的H101、H102、H103、H104、H201、H202、H203、H204、H301、H302、H303、H304、H401、H402、H403中的一种以上；

所述聚氨酯预聚物中的二异氰酸酯与悬挂链预聚物中的二异氰酸酯为2,4-甲苯二异氰酸酯；

所述端单羟基化合物为聚乙二醇单甲醚。

4.根据权利要求1所述基于网络结构设计的宽温域聚氨酯弹性体阻尼材料，其特征在于：所述聚氨酯预聚物中的催化剂与悬挂链预聚物中的催化剂相同或不同，催化剂为二月桂酸酯二丁基锡、羧酸铋、羧酸钾、辛酸亚锡中一种以上；

所述端羟基超支化聚酯以溶液的形式加入。

5.根据权利要求1~4任一项所述基于网络结构设计的宽温域聚氨酯弹性体阻尼材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）聚氨酯预聚物的制备

将聚酯二元醇加热至100~120℃，真空脱水，得到脱水的聚酯二元醇；在惰性气体保护和中速搅拌下，将脱水的聚酯二元醇与二异氰酸酯混合，升温至70~80℃，加入催化剂，保温1~3 h后停止反应，获得弹性主链预聚物即聚氨酯预聚物；所述惰性气体为N₂；

（2）悬挂链预聚物的制备

在惰性气体保护和中速搅拌的条件下，将端单羟基化合物与二异氰酸酯混合，升温至50~60℃，加入催化剂，反应1~2h停止反应，得到悬挂链预聚物；所述惰性气体为N₂；

（3）聚氨酯弹性体阻尼材料的制备

在惰性气体保护和搅拌的条件下，向聚氨酯预聚物与悬挂链预聚物的混合物中加入端羟基超支化聚酯，快速搅拌，浇注成型，排溶剂和气泡，升温至60~80℃，保温8~24h，继续升温至80~100℃，保温1h~6h，固化完成，得到聚氨酯弹性体阻尼材料；所述端羟基超支化聚酯是以溶液的形式加入，将端羟基超支化聚酯溶入溶剂中得到。

6.根据权利要求5所述基于网络结构设计的宽温域聚氨酯弹性体阻尼材料的制备方法，其特征在于：所述溶剂为四氢呋喃、二甲基乙酰胺、甲苯、二甲苯、丙酮中一种以上。

7.根据权利要求5所述基于网络结构设计的宽温域聚氨酯弹性体阻尼材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述真空脱水是在搅拌的条件下进行，搅拌速度为100~250 r/min；所述真空脱水的条件为在1~2MPa压力下干燥1.5~3 h；步骤（1）中所述中速搅拌的转速为200~350r/min。