一种UV聚合型本体发泡阻尼材料及其制备方法转让专利

申请号 : CN201610034785.3

文献号 : CN105585985B

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发明人 : 赵辉蒋涛张群朝郝同辉周威姚婧娴叶恭博

申请人 : 湖北大学

摘要 :

本发明公开一种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。本发明采用UV聚合制备高性能阻尼材料,彻底实现了产品的零溶剂,无污染。本发明以纳米空心无机粒子作为无机本体发泡剂,通过控制纳米空心无机粒子的加入量,可根据需求精准控制产品密度,同时还可控制提高产品的损耗因子。本发明制备的阻尼材料同时具有优异的初粘性,持粘性,剥离强度,界面润湿性以及高损耗因子。

权利要求 :

1.一种UV聚合型本体发泡阻尼材料,其特征在于: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;

所述UV聚合型本体发泡阻尼材料的制备方法包括以下步骤:

1)将丙烯酸酯共聚物和活性稀释剂加入反应釜,在室温下连续搅拌溶胀形成均匀的丙烯酸基体树脂;

2)将光引发剂加入步骤1)得到的丙烯酸基体树脂中,并搅拌溶解均匀;

3)将经硅烷偶联剂预处理的纳米空心无机粒子分批次加入步骤2)溶解均匀的树脂中,并搅拌使纳米空心无机粒子均匀分散和包覆于步骤2)得到的树脂中,得到UV聚合型本体发泡阻尼材料组合物;

4)将步骤3)得到的UV聚合型本体发泡阻尼材料组合物均匀涂布于离型PET膜片上,在紫外光下光照3~6分钟,得到所述UV聚合型本体发泡阻尼材料;

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;

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

2.根据权利要求1所述的UV聚合型本体发泡阻尼材料,其特征在于: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。

3.根据权利要求1所述的UV聚合型本体发泡阻尼材料,其特征在于: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。

4.根据权利要求3所述的UV聚合型本体发泡阻尼材料,其特征在于:所述的纳米空心无机粒子为先经硅烷偶联剂预处理,具体为:将硅烷偶联剂均匀喷涂在纳米空心无机粒子表面,所述硅烷偶联剂的喷涂量为纳米空心无机粒子质量的3%-10%。

5.如权利要求4所述的UV聚合型本体发泡阻尼材料的制备方法,其特征在于:所述硅烷偶联剂如式(II)所示:式(II)中,R1为碳链长度为C1~C6的烷基或芳基;R2为碳链长度为C1~C6的烷基或芳基;

n为1或2;R3为下列基团中的一种:—CH2—,—C2H4—,—C3H6—,—CH2OOC—,—C2H4OOC—或—C3H6OOC—;R4为下列基团中的一种:—H,—CH3,—C2H5,—C3H7,—OCH3,—OC2H5或—OC3H7。

6.如权利要求1~5之一所述的UV聚合型本体发泡阻尼材料的制备方法,其特征在于:其包括以下步骤:

1)将丙烯酸酯共聚物和活性稀释剂加入反应釜,在室温下连续搅拌溶胀形成均匀的丙烯酸基体树脂;

2)将光引发剂加入步骤1)得到的丙烯酸基体树脂中,并搅拌溶解均匀;

3)将经硅烷偶联剂预处理的纳米空心无机粒子分批次加入步骤2)溶解均匀的树脂中,并搅拌使纳米空心无机粒子均匀分散和包覆于步骤2)得到的树脂中,得到UV聚合型本体发泡阻尼材料组合物;

4)将步骤3)得到的UV聚合型本体发泡阻尼材料组合物均匀涂布于离型PET膜片上,在紫外光下光照3~6分钟,得到所述UV聚合型本体发泡阻尼材料。

7.如权利要求6所述的UV聚合型本体发泡阻尼材料的制备方法,其特征在于:所述步骤

4)中,UV聚合型本体发泡阻尼材料组合物均匀涂布于离型PET膜片上的厚度为0.5mm~

1.2mm。

说明书 :

一种UV聚合型本体发泡阻尼材料及其制备方法

[0001] 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。
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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。
[0005] 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。
[0006] 为了实现上述目的,本发明的技术方案为:
[0007] 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:
[0008] 丙烯酸酯共聚物:20~30份;
[0009] 活性稀释剂:70~75份;
[0010] 光引发剂:0.5~0.8份;
[0011] 纳米空心无机粒子:1~5份。
[0012] 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:
[0013]
[0014] 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。
[0015] 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。
[0016] 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。
[0017] 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。
[0018] 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。
[0019] 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。
[0020] 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。
[0021] 本发明中加入纳米空心无机粒子的主要作用是:纳米空心无机粒子作为本体发泡剂,可方便地控制产品的密度。纳米空心无机粒子在控制产品的密度和泡孔均匀性的同时,还可以调控产品的储能模量,进而可调控阻尼材料损耗因子的大小。总之,通过加入纳米空心无机粒子使产品密度以及泡孔均匀,在承受载荷时,具有良好的能量吸收能力,阻尼性能强。
[0022] 优选的,所述的纳米空心无机粒子为经硅烷偶联剂预处理过,具体为:将硅烷偶联剂均匀喷涂在纳米空心无机粒子表面,所述硅烷偶联剂的喷涂量为纳米空心无机粒子质量的3%-10%。纳米球形粒子被硅烷偶联剂喷涂处理后,其表面的硅氧烷遇空气中的水分发生水解并形成一定数目的羟基,羟基与羟基反应得到氢键,形成物理交联点。
[0023] 优选的,所述硅烷偶联剂如式(II)所示:
[0024]
[0025] 式(II)中,R1为碳链长度为C1~C6的烷基或芳基;R2为碳链长度为C1~C6的烷基或芳基;n为1或2;R3为下列基团中的一种:—CH2—,—C2H4—,—C3H6—,—CH2OOC—,—C2H4OOC—或—C3H6OOC—;R4为下列基团中的一种:—H,—CH3,—C2H5,—C3H7,—OCH3,—OC2H5或—OC3H7。
[0026] 本发明还提供一种UV聚合型本体发泡阻尼材料的制备方法,其包括以下步骤:
[0027] 1)将丙烯酸酯共聚物和活性稀释剂加入反应釜,在室温下连续搅拌溶胀形成均匀的丙烯酸基体树脂;
[0028] 2)将光引发剂加入步骤1)得到的丙烯酸基体树脂中,并搅拌溶解均匀;
[0029] 3)将经硅烷偶联剂预处理的纳米空心无机粒子分批次加入步骤2)溶解均匀的树脂中,并搅拌使纳米空心无机粒子均匀分散和包覆于步骤2)得到的树脂中,得到UV聚合型本体发泡阻尼材料组合物;
[0030] 4)将步骤3)得到的UV聚合型本体发泡阻尼材料组合物均匀涂布于离型PET膜片上,在紫外光下光照3-6分钟,得到所述UV聚合型本体发泡阻尼材料。
[0031] 本发明选用分子量适合的丙烯酸酯共聚物,使之均匀分散溶解于活性稀释剂中,进一步控制加入的光引发剂种类与数量,再选取合适的纳米空心无机粒子作为无机本体发泡剂,并使纳米空心无机粒子均匀分散和包覆于丙烯酸酯共聚物的基体树脂中。最后经过UV聚合工艺,得到零溶剂,绿色环保,性能优异的UV聚合型本体发泡阻尼材料。本发明制备的UV聚合型本体发泡阻尼材料,由于其玻璃化转变温度低,链段活动能力强,柔顺性好,材料浸润能力好,具有很好的初粘性;分子量分布宽且具有一定的交联密度,所以其内聚强度高,剥离强度大;本发明以纳米空心无机粒子作为无机本体发泡剂,从而控制材料的储能模量,产品密度以及泡孔均匀度,在承受载荷时,具有良好的能量吸收能力,阻尼性能强。
[0032] 优选的,所述步骤4)中,UV聚合型本体发泡阻尼材料组合物均匀涂布于离型PET膜片上的厚度为0.5mm~1.2mm。
[0033] 本发明制备的UV聚合型本体发泡阻尼材料,可广泛应用于电子通讯、汽车轮船,航天航空等领域。
[0034] 本发明的有益效果为:1、从配方和产品结构设计上:以纳米空心无机粒子作为无机本体发泡剂,通过控制纳米空心无机粒子的加入量,可根据需求精准控制产品密度,同时还可控制提高产品的损耗因子。2、从聚合技术上,首次采用UV聚合制备高性能阻尼材料,彻底实现了产品的零溶剂,无污染等特点;3、从工艺成本上:反应速度快,生产效率高,从而降低了成本低;4、从产品性能上:阻尼因子高,产品可实现自粘接,使用成本低;5、在环境友好方面,具有零溶剂,无污染,符合绿色化学的特点。

附图说明

[0035] 图1为实施例1-5制备UV聚合型本体发泡阻尼材料的在不同频率下的损耗因子图。
[0036] 具体实施方式 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面结合具体实施方式并参照附图,对本发明进一步详细说明。
[0037] 本发明公开一种UV聚合型本体发泡阻尼材料,其包括以下重量份数的组份:
[0038] 丙烯酸酯共聚物:20~30份;
[0039] 活性稀释剂:70~75份;
[0040] 光引发剂:0.5~0.8份;
[0041] 纳米空心无机粒子:1~5份。
[0042] 本发明还提供一种UV聚合型本体发泡阻尼材料的制备方法,其包括以下步骤:
[0043] 1)将丙烯酸酯共聚物和活性稀释剂加入反应釜,在室温下连续搅拌溶胀形成均匀的丙烯酸基体树脂;
[0044] 2)将光引发剂加入步骤1)得到的丙烯酸基体树脂中,并搅拌溶解均匀;
[0045] 3)将经硅烷偶联剂预处理的纳米空心无机粒子分批次加入步骤2)溶解均匀的树脂中,并搅拌使纳米空心无机粒子均匀分散和包覆于步骤2)得到的树脂中,得到UV聚合型本体发泡阻尼材料组合物;
[0046] 4)将步骤3)得到的UV聚合型本体发泡阻尼材料组合物均匀涂布于离型PET膜片上,在紫外光下光照3-6分钟,得到所述UV聚合型本体发泡阻尼材料。
[0047] 实施例1
[0048] 一种UV聚合型本体发泡阻尼材料的制备方法,其包括以下步骤:
[0049] 1)按以下重量份数称取各组分:
[0050] 丙烯酸酯共聚物:20份;
[0051] 活性稀释剂:75份;
[0052] 光引发剂:0.5份;
[0053] 纳米空心无机粒子:1份;
[0054] 所述丙烯酸酯共聚物为环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯的共聚物,其结构如下图所示:
[0055]
[0056] 其中,活性稀释剂为丙烯酸异辛酯和醋酸乙烯酯按质量比2:1的混合物,光引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦,纳米空心无机粒子为纳米空心二氧化钛。
[0057] 2)将丙烯酸酯共聚物和活性稀释剂加入反应釜,在室温下连续搅拌溶胀形成均匀的丙烯酸基体树脂;
[0058] 3)将光引发剂加入步骤2)得到的丙烯酸基体树脂中,并搅拌溶解均匀;
[0059] 4)将经硅烷偶联剂预处理的纳米空心无机粒子分两批(每次加入一半)加入步骤3)溶解均匀的树脂中,并搅拌使纳米空心无机粒子均匀分散和包覆于步骤3)得到的树脂中,得到UV聚合型本体发泡阻尼材料组合物;
[0060] 所述的纳米空心无机粒子经硅烷偶联剂预处理具体为:将硅烷偶联剂均匀喷涂在纳米空心无机粒子表面,所述硅烷偶联剂的喷涂量为纳米空心无机粒子质量的3%。
[0061] 所述硅烷偶联剂如式(II)所示:
[0062]
[0063] 式(II)中,R1为甲基,R2为苯环,n为1;R3为—CH2—基团;R4为—C2H5。
[0064] 5)将步骤4)得到的UV聚合型本体发泡阻尼材料组合物均匀涂布于离型PET膜片上,涂覆层的厚度为0.5mm,将涂布后的PET膜片在紫外光下光照3分钟,获得UV聚合型本体发泡阻尼材料。
[0065] 实施例2
[0066] 一种UV聚合型本体发泡阻尼材料的制备方法,其包括以下步骤:
[0067] 1)按以下重量份数称取各组分:
[0068] 丙烯酸酯共聚物:30份;
[0069] 活性稀释剂:70份;
[0070] 光引发剂:0.8份;
[0071] 纳米空心无机粒子:5份;
[0072] 所述线性丙烯酸酯共聚物为环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯的共聚物,其结构如下图所示:
[0073]
[0074] 其中,活性稀释剂为苯乙烯和醋酸乙烯酯按质量比2:1的混合物,光引发剂为苯甲酰甲酸酯,纳米空心无机粒子为纳米空心二氧化硅。
[0075] 2)将丙烯酸酯共聚物和活性稀释剂加入反应釜,在室温下连续搅拌溶胀形成均匀的丙烯酸基体树脂;
[0076] 3)将光引发剂加入步骤2)得到的丙烯酸基体树脂中,并搅拌溶解均匀;
[0077] 4)将经硅烷偶联剂预处理的纳米空心无机粒子分三批(每次加入三分之一的量)加入步骤3)溶解均匀的树脂中,并搅拌使纳米空心无机粒子均匀分散和包覆于步骤3)得到的树脂中,得到UV聚合型本体发泡阻尼材料组合物;
[0078] 所述的纳米空心无机粒子经硅烷偶联剂预处理具体为:将硅烷偶联剂均匀喷涂在纳米空心无机粒子表面,所述硅烷偶联剂的喷涂量为纳米空心无机粒子质量的10%。
[0079] 所述硅烷偶联剂如式(II)所示:
[0080]
[0081] 式(II)中,R1为—C2H5,R2为—C3H7,n为2;R3为—C2H4—基团;R4为—H。
[0082] 5)将步骤4)得到的UV聚合型本体发泡阻尼材料组合物均匀涂布于离型PET膜片上,涂覆层的厚度为0.7mm,将涂布后的PET膜片在紫外光下光照6分钟,获得UV聚合型本体发泡阻尼材料。
[0083] 实施例3
[0084] 一种UV聚合型本体发泡阻尼材料的制备方法,其包括以下步骤:
[0085] 1)按以下重量份数称取各组分:
[0086] 丙烯酸酯共聚物:25份;
[0087] 活性稀释剂:73份;
[0088] 光引发剂:0.6份;
[0089] 纳米空心无机粒子:3份;
[0090] 所述线性丙烯酸酯共聚物为环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯的共聚物,其结构如下图所示:
[0091]
[0092] 其中,活性稀释剂为丙烯酸异辛酯和丙烯酸按质量比2:1的混合物,光引发剂为二苯甲酮,纳米空心无机粒子为纳米空心硼硅酸钠。
[0093] 2)将线性丙烯酸酯共聚物和活性稀释剂加入反应釜,在室温下连续搅拌溶胀形成均匀的丙烯酸基体树脂;
[0094] 3)将光引发剂加入步骤2)得到的丙烯酸基体树脂中,并搅拌溶解均匀;
[0095] 4)将经硅烷偶联剂预处理的纳米空心无机粒子分两批(每次加入一半的量)加入步骤3)溶解均匀的树脂中,并搅拌使纳米空心无机粒子均匀分散和包覆于步骤3)得到的树脂中,得到UV聚合型本体发泡阻尼材料组合物;
[0096] 所述的纳米空心无机粒子经硅烷偶联剂预处理具体为:将硅烷偶联剂均匀喷涂在纳米空心无机粒子表面,所述硅烷偶联剂的喷涂量为纳米空心无机粒子质量的5%。
[0097] 硅烷偶联剂如式(II)所示:
[0098]
[0099] 式(II)中,R1为苯环,R2为—C2H5,n为1;R3为—CH2OOC—基团;R4为—OC3H7。
[0100] 5)将步骤4)得到的UV聚合型本体发泡阻尼材料组合物均匀涂布于离型PET膜片上,涂覆层的厚度为1.2mm,将涂布后的PET膜片在紫外光下光照4分钟,获得UV聚合型本体发泡阻尼材料。
[0101] 实施例4
[0102] 一种UV聚合型本体发泡阻尼材料的制备方法,其包括以下步骤:
[0103] 1)按以下重量称取各组分:
[0104] 丙烯酸酯共聚物:20份;
[0105] 活性稀释剂:70份;
[0106] 光引发剂:0.6份;
[0107] 纳米空心无机粒子:5份;
[0108] 所述线性丙烯酸酯共聚物为环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯的共聚物,其结构如下图所示:
[0109]
[0110] 所述活性稀释剂为丙烯酸异辛酯,光引发剂为硫杂蒽酮,纳米空心无机粒子为纳米空心硼硅酸钠。
[0111] 2)将线性丙烯酸酯共聚物和活性稀释剂加入反应釜,在室温下连续搅拌溶胀形成均匀的丙烯酸基体树脂;
[0112] 3)将光引发剂加入步骤2)得到的丙烯酸基体树脂中,并搅拌溶解均匀;
[0113] 4)将经硅烷偶联剂预处理的纳米空心无机粒子分三批(每批加入三分之一的量)加入步骤3)溶解均匀的树脂中,并搅拌使纳米空心无机粒子均匀分散和包覆于步骤3)得到的树脂中,得到UV聚合型本体发泡阻尼材料组合物;
[0114] 所述的纳米空心无机粒子经硅烷偶联剂预处理具体为:将硅烷偶联剂均匀喷涂在纳米空心无机粒子表面,所述硅烷偶联剂的喷涂量为纳米空心无机粒子质量的6%。
[0115] 所述硅烷偶联剂如式(II)所示:
[0116]
[0117] 式(II)中,R1为—CH3,R2为—C4H9,n为2;R3为—C3H6—基团;R4为—OC2H5。
[0118] 5)将步骤4)得到的UV聚合型本体发泡阻尼材料组合物均匀涂布于离型PET膜片上,涂覆层的厚度为0.8mm,将涂布后的PET膜片在紫外光下光照5分钟,获得UV聚合型本体发泡阻尼材料。
[0119] 实施例5
[0120] 一种UV聚合型本体发泡阻尼材料的制备方法,其包括以下步骤:
[0121] 1)按以下重量份数称取各组分:
[0122] 丙烯酸酯共聚物:25份;
[0123] 活性稀释剂:70份;
[0124] 光引发剂:0.5份;
[0125] 纳米空心无机粒子:5份;
[0126] 所述线性丙烯酸酯共聚物为环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯的共聚物,其结构如下图所示:
[0127]
[0128] 其中,活性稀释剂为丙烯酸和苯乙烯按质量比2:1的混合物,光引发剂为硫杂蒽酮,纳米空心无机粒子为纳米空心二氧化硅。
[0129] 2)将线性丙烯酸酯共聚物和活性稀释剂加入反应釜,在室温下连续搅拌溶胀形成均匀的丙烯酸基体树脂;
[0130] 3)将光引发剂加入步骤2)得到的丙烯酸基体树脂中,并搅拌溶解均匀;
[0131] 4)将经硅烷偶联剂预处理的纳米空心无机粒子分两批(每批加入一半的量)加入步骤3)溶解均匀的树脂中,并搅拌使纳米空心无机粒子均匀分散和包覆于步骤3)得到的树脂中,得到UV聚合型本体发泡阻尼材料组合物;
[0132] 所述的纳米空心无机粒子经硅烷偶联剂预处理具体为:将硅烷偶联剂均匀喷涂在纳米空心无机粒子表面,所述硅烷偶联剂的喷涂量为纳米空心无机粒子质量的8%。
[0133] 所述硅烷偶联剂如式(II)所示:
[0134]
[0135] 式(II)中,R1为—C3H7,R2为苯环,n为1;R3为—CH2OOC—基团;R4为—OCH3。
[0136] 5)将步骤4)得到的UV聚合型本体发泡阻尼材料组合物均匀涂布于离型PET膜片上,涂覆层的厚度为1.0mm,将涂布后的PET膜片在紫外光下光照3分钟,获得UV聚合型本体发泡阻尼材料。
[0137] 分别参照国家标准GB/T4852-2002和GB/T4851-1998测得实施例1-5制备得到的UV聚合型本体发泡阻尼材料各项性能指标如表1所示:
[0138] 表一:实施例1-5制备得到的UV聚合型本体发泡阻尼材料各项性能指标[0139]
[0140] 根据表1可知:由本发明方法所制备的UV聚合型本体发泡阻尼材料可以同时具有优异的初粘性、持粘性、剥离强度以及界面润湿性,以及高损耗因子。
[0141] 图1是本发明实施例1-5制备的UV聚合型本体发泡阻尼材料的损耗因子图。由图1可知,本发明制备的UV聚合型本体发泡阻尼材料具有高损耗因子。
[0142] 本发明的核心是利用UV聚合技术,实现制备的阻尼材料零溶剂,无污染,产品绿色环保。同时,本发明以空心纳米无机粒子为本体发泡剂,以丙烯酸酯共聚物作为基体,可方便地控制产品的密度,同时还可控制提高产品的损耗因子。另外,本发明加入的活性稀释剂可调整阻尼材料的分子量,将分子量分为调宽度,降低产品的玻璃化转变温度,提高产品的初粘性。总之,本发明所制备的UV聚合型本体发泡阻尼材料同时具有优异的初粘性,持粘性,剥离强度,界面润湿性以及高损耗因子。