耐高温宽温域高阻尼聚氨酯弹性体材料及其制备方法

摘要

本发明公开了耐高温宽温域高阻尼聚氨酯弹性体材料及其制备方法。该材料的原料配方由以下组分组成：聚氨酯预聚物12～48重量份，含二硫键的小分子扩链剂2～8重量份，悬挂链预聚物5～25重量份；将含二硫键的小分子扩链剂对聚氨酯预聚物扩链后与悬挂链预聚物反应制得耐高温宽温域高阻尼聚氨酯弹性体材料。本发明不多的悬挂链结构在提高聚氨酯材料阻尼性能的同时可以保证一定的力学性能，且聚硅氧烷的耐高温性能可以提高带悬挂链聚氨酯的最高长期使用温度；所得阻尼材料的有效阻尼温域(tanδ≥0.3)超过170℃，且可在120℃下长期使用，应用效果好。

权利要求

1.耐高温宽温域高阻尼聚氨酯弹性体材料，其特征在于，其原料配方由以下组分组成：聚氨酯预聚物12～48重量份，含二硫键的小分子扩链剂2～8重量份，悬挂链预聚物5～25重量份；

制备该材料时，将含二硫键的小分子扩链剂对聚氨酯预聚物扩链后与悬挂链预聚物反应，制得耐高温宽温域高阻尼聚氨酯弹性体材料；

所述的含二硫键的小分子扩链联剂为2,2'-二硫代二苯甲酸、4,4'-二氨基二苯二硫醚、2,2'-二氨基二苯二硫醚、3,3'-二羟基二苯二硫醚、4,4'-二羟基二苯二硫醚、双(2-羟乙基)二硫化物中的一种以上；

所述的聚氨酯预聚物由聚酯二元醇、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(10～40)：(2～8)；

所述的二异氰酸酯为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中的一种以上；

所述的聚酯二元醇为聚己二酸丁二醇酯，分子量为1000～4000；所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡；

所述的悬挂链预聚物是由端单羟基化合物、二异氰酸酯三聚体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三聚体的重量比为(4～20)：(1～5)；

所述的端单羟基化合物为端单羟基聚硅氧烷，分子量为1000～5000。

2.根据权利要求1所述的耐高温宽温域高阻尼聚氨酯弹性体材料，其特征在于：所述的聚酯二元醇在反应前进行真空脱水处理。

3.根据权利要求1所述的耐高温宽温域高阻尼聚氨酯弹性体材料，其特征在于：所述的二异氰酸酯三聚体为甲苯二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体、六亚甲基二异氰酸酯三聚体中的一种以上；所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡。

4.权利要求1-3任一项所述的耐高温宽温域高阻尼聚氨酯弹性体材料的制备方法，其特征在于步骤如下：(1)聚氨酯预聚物的制备

在反应釜内将聚酯二元醇加热至100～120℃，真空脱水2～3h，得到脱水的聚酯二元醇，在惰性气体保护下，将脱水的聚酯二元醇与二异氰酸酯混合，低速搅拌并升温至75～80℃，加入催化剂，恒温2～4h后，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)聚氨酯预聚物扩链

将含二硫键的小分子扩链剂用溶剂溶解后加入到聚氨酯预聚物中，匀速搅拌并控制温度在70～75℃，保温1～2h；

(3)悬挂链预聚物的制备

在惰性的气体保护和匀速搅拌的条件下，将端单羟基化合物与二异氰酸酯三聚体混合，升温至65～70℃，加入催化剂，反应1～2h，得到悬挂链预聚物；

(4)聚氨酯弹性体阻尼材料的制备

在惰性的气体保护和匀速搅拌的条件下，将扩链后的聚氨酯预聚物与悬挂链预聚物混合均匀，倒入模具中，然后将模具置于烘箱中，抽真空排溶剂和气泡，升温至70～75℃，保温

12～24h，固化，得到聚氨酯弹性体阻尼材料。

5.根据权利要求4所述的耐高温宽温域高阻尼聚氨酯弹性体材料的制备方法，其特征在于，所述的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺；所述惰性的气体为N2；所述的模具为聚四氟乙烯模具；所述的烘箱为真空烘箱。

说明书

耐高温宽温域高阻尼聚氨酯弹性体材料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种聚氨酯弹性体，特别是涉及一种基于聚硅氧烷悬挂链和动态二硫交换反应协同作用的耐高温宽温域高阻尼聚氨酯弹性体及其制备方法；属于阻尼材料的技术领域。

背景技术

[0002] 工业社会的高速发展产生越来越多的噪音和振动，而振动和噪声不仅使得精密的机械设备产生疲劳，精度降低，同样也会损害人们的健康。随着科学技术的发展，在很多领域特别是在高端精密制造，航空航天，军事国防和建筑抗震等领域对高效减震降噪提出更为严格的要求。减震降噪的重要方法是采用阻尼材料。弹性体阻尼材料是高分子阻尼材料的重要代表，其利用大分子的粘弹性来吸收能量，并将其转化为热能散发出去，达到减轻、降低甚至抑制振动和噪音的目的。

[0003] 宽温域高阻尼材料要求至少在其使用温度范围内60℃～80℃的温域区间，其阻尼因子tanδ≥0.3。聚氨酯弹性体阻尼材料由于非常灵活的结构设计性、耐磨性能优异及良好的制备可控性，使其成为粘弹性弹性体阻尼材料的研究重点。但聚氨酯阻尼材料有着粘弹性阻尼材料的通病，即其玻璃化转变温度附近20～40℃温度范围内阻尼性能良好，玻璃化转变温度以上的阻尼性能难以满足实际应用需求，即聚氨酯阻尼材料难以在其使用温度范围内一直保持高阻尼，阻尼温域缺乏可控性。在聚氨酯结构中引入悬挂链可以提高其Tg后的阻尼性能，往往需要引入大量悬挂链(一般50％以上)才可以满足阻尼性能的需要，但引入大量的悬挂链会使得聚氨酯的交联密度下降，从而导致聚氨酯材料的力学性能和耐热性能急剧下降，难以在实际生活中应用。文献(Yu Wenwen,et al.Role of graded length side chains up to 18carbons  in  length on the damping  behavior of polyurethane/epoxy interpenetrating polymer networks.European Polymer Journal,2013,49(6):1731-1741.)中报道了一系列具有渐变长度悬挂链的新型聚氨酯(PU)/环氧树脂(EP)接枝互穿聚合物网络复合材料，其tanδ≥0.3的阻尼温域可达140℃，但其力学强度在与高强度的环氧树脂并用后仍只有2MPa左右，无法满足实际使用的性能要求。

[0004] 发明人之前的中国发明专利申请CN107033324A公开了一种带长悬挂链的宽温域聚氨酯弹性体阻尼材料，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；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。该发明的阻尼材料有效阻尼温域宽度约170℃，温域范围内阻尼性能优异，其阻尼因子tanδ≥0.3，并且该发明的聚氨酯阻尼材料高低温阻尼性能好，高温有效阻尼可达120℃；虽然这种聚氨酯有效阻尼温域宽度约170℃，但其力学性能和耐高温有待进一步提高。

发明内容

[0005] 本发明目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种温域>170℃，阻尼性能良好的宽温域高阻尼聚氨酯弹性体材料及其制备方法，且这种聚氨酯阻尼材料具备的力学性能使其能在100～120℃的高温下长期使用。

[0006] 本发明针对带悬挂链的聚氨酯阻尼材料的缺点进行结构设计，在提升聚氨酯材料阻尼性能的同时保持一定的力学性能，并提升其耐高温性能，进一步拓宽聚氨酯阻尼材料的应用领域和范围。

[0007] 为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

[0008] 耐高温宽温域高阻尼聚氨酯弹性体材料，其原料配方由以下组分组成：聚氨酯预聚物12～48重量份，含二硫键的小分子扩链剂2～8重量份，悬挂链预聚物5～25重量份；

[0009] 制备该材料时，将含二硫键的小分子扩链剂对聚氨酯预聚物扩链后与悬挂链预聚物反应，制得耐高温宽温域高阻尼聚氨酯弹性体材料；

[0010] 所述的含二硫键的小分子扩链联剂为2,2'-二硫代二苯甲酸、4,4'-二氨基二苯二硫醚、2,2'-二氨基二苯二硫醚、3,3'-二羟基二苯二硫醚、4,4'-二羟基二苯二硫醚、双(2-羟乙基)二硫化物中的一种以上。

[0011] 为进一步实现本发明目的，优选地，所述的聚氨酯预聚物由聚酯二元醇、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(10～40)：(2～8)。

[0012] 优选地，所述的二异氰酸酯为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中的一种以上。

[0013] 优选地，所述的聚酯二元醇为聚己二酸丁二醇酯，分子量为1000～4000；所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡。

[0014] 优选地，所述的聚酯二元醇在反应前进行真空脱水处理。

[0015] 优选地，所述的悬挂链预聚物是由端单羟基化合物、二异氰酸酯三聚体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三聚体的重量比为(4～20)：(1～5)。

[0016] 优选地，所述的端单羟基化合物为端单羟基聚硅氧烷，分子量为1000～5000。

[0017] 优选地，所述的二异氰酸酯三聚体为甲苯二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体、六亚甲基二异氰酸酯三聚体中的一种以上；所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡。

[0018] 所述的耐高温高阻尼聚氨酯弹性体材料的制备方法，包括如下步骤：

[0019] (1)聚氨酯预聚物的制备

[0020] 在反应釜内将聚酯二元醇加热至100～120℃，真空脱水2～3h，得到脱水的聚酯二元醇，在惰性气体保护下，将脱水的聚酯二元醇与二异氰酸酯混合，低速搅拌并升温至75～80℃，加入催化剂，恒温2～4h后，获得弹性主链预聚物即聚氨酯预聚物；所述惰性气体为N2；

[0021] (2)聚氨酯预聚物扩链

[0022] 将含二硫键的小分子扩链剂用溶剂溶解后加入到聚氨酯预聚物中，匀速搅拌并控制温度在70～75℃，保温1～2h；

[0023] (3)悬挂链预聚物的制备

[0024] 在惰性的气体保护和匀速搅拌的条件下，将端单羟基化合物与二异氰酸酯三聚体混合，升温至65～70℃，加入催化剂，反应1～2h，得到悬挂链预聚物；

[0025] (4)聚氨酯弹性体阻尼材料的制备

[0026] 在惰性的气体保护和匀速搅拌的条件下，将扩链后的聚氨酯预聚物与悬挂链预聚物混合均匀，倒入模具中，然后将模具置于烘箱中，抽真空排溶剂和气泡，升温至70～75℃，保温12～24h，固化，得到聚氨酯弹性体阻尼材料；

[0027] 优选地，所述的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺；所述惰性的气体为N2；所述的模具为聚四氟乙烯模具；所述的烘箱为真空烘箱。

[0028] 本发明利用少量悬挂链结构提高弹性体玻璃化转变温度至室温的阻尼，利用二硫交换反应提高室温至高温的阻尼性能，通过悬挂链和可逆二硫键的协同作用来拓宽聚氨酯材料的阻尼温域，从而实现聚氨酯阻尼温域的可控性；图1所示为耐高温宽温域高阻尼聚氨酯弹性体的结构示意图，在聚氨酯弹性主链上富含动态二硫键，分子链间的二硫键之间可以发生动态交换，可以提高聚氨酯材料室温以上的阻尼性能；聚硅氧烷悬挂链的一端连接在交联点上，另一端可以自由运动，在提高聚氨酯阻尼性能的同时提高了聚氨酯材料的耐高温性能。本发明不多的悬挂链结构在提高聚氨酯材料阻尼性能的同时可以保证一定的力学性能，且聚硅氧烷的耐高温性能可以提高带悬挂链聚氨酯的最高长期使用温度。

[0029] 与现有技术相比，本发明具有以下特点：

[0030] 1)本发明针对聚氨酯阻尼材料的缺点，即聚氨酯材料在其使用温度范围内难以一直呈现高阻尼，其阻尼性能缺乏可控性，而且聚氨酯材料的耐高温性能较差，基于聚氨酯材料结构的灵活可设计性，将可逆动态键二硫键和聚硅氧烷悬挂链引入到聚氨酯网络中。悬挂链由于其不同于主链的松弛运动可以提升聚氨酯材料玻璃化转变温度到室温的阻尼性能，只引入少量悬挂链来保证一定的力学性能；二硫键可在比较低的温度下发生交换反应，并随温度升高反应速度加快，在其可逆交换过程中可以不断地将机械能转化为热能，从而提升聚氨酯材料室温以上的阻尼性能，依靠两者的协同作用来实现聚氨酯弹性体从玻璃化转变温度到高温区的阻尼温域的可控性。聚硅氧烷本身具有较好的耐热性能，将聚硅氧烷作为悬挂链引入到聚氨酯体系中，在提升其阻尼性能的同时可以提高其耐高温性能。

[0031] 2)当前已有采用悬挂链来拓宽材料阻尼温域的研究，但利用二硫交换反应提高阻尼性能未见报道，本发明更是首次将二者结合起来，利用二者协同作用共同提高材料的阻尼性能，并实现阻尼温域的可控。

[0032] 3)本发明的聚氨酯阻尼材料有效阻尼温域大于170℃，-58～120℃温域范围内阻尼性能优异，其阻尼因子tanδ≥0.3，现有的聚氨酯弹性体有效阻尼温域宽度较窄约在60～80℃左右；

[0033] 4)本发明利用聚硅氧烷作为悬挂链来提高聚氨酯阻尼材料耐高温性能，材料可在100～120℃长期使用，而普通聚氨酯的最高长期使用温度一般为80～90℃(山西省化工研究所编，聚氨酯弹性体手册，化学工业出版社，2001年，p207)。

[0034] 5)本发明的带长悬挂链的聚氨酯阻尼材料的力学性能可达8MPa以上。

附图说明

[0035] 图1为本发明基于动态共价键和悬挂链的耐高温高阻尼弹性体的结构示意图；

[0036] 图2为实施例1、对比例1、对比例2和对比例3制备的阻尼材料在10Hz下的动态力学谱图。

具体实施方式

[0037] 为更好地理解本发明，下面结合具体实施实例和附图以及表格数据对本发明做进一步说明，但本发明的实施方式不限于此。

[0038] 对实施例和对比例的聚氨酯材料进行阻尼性能测试和耐热性能的测试方法如下：

[0039] 阻尼性能测试：

[0040] 采用DMA 242C型动态力学分析仪(耐驰公司，德国)对其实施例和对比例进行动态力学测试分析，测试条件为：拉伸模式，扫描温度范围-100～120℃，升温速率5℃/min，测试频率10Hz。

[0041] 耐热性能测试：

[0042] 参照橡胶热空气加速老化和耐热实验的标准GB/T 3512-2001，将聚氨酯裁成哑铃状样条，老化箱调至120℃后将一半聚氨酯样条置于老化箱中进行实验，72h后取出试样，将老化后的聚氨酯样条置于空气中进行环境调节48h，用电子万能试验机(Zwick，德国)测试老化前和老化后聚氨酯样条的拉伸强度，观察其力学性能变化率，公式如下：

[0043]

[0044] P：力学性能变化率，％；

[0045] Xa：试样老化后的拉伸强度测定值；

[0046] X0：试样老化前的拉伸强度测定值。

[0047] 实施例1

[0048] 一种基于动态共价键和悬挂链的耐高温高阻尼弹性体的制备方法，包括以下工艺步骤：

[0049] (1)以重量分数计，将20份聚己二酸丁二醇酯(分子量为2000)在110℃下一边搅拌一边抽真空除水2h，除水完成后降温到75℃并通入N2保护，加入4份异佛尔酮二异氰酸酯和0.02份的催化剂二月桂酸酯二丁基锡，维持温度为75℃，搅拌反应4h，得到预聚体，N2氛围下保存；

[0050] (2)以重量分数计，将2份4,4’-二氨基二苯二硫醚(DTDA)用N,N-二甲基甲酰胺溶解后加入预聚体中，70℃反应1h，得到用二硫键小分子扩链后的聚氨酯预聚物；

[0051] (3)以重量分数计，在N2氛围保护下，向10份端单羟基聚硅氧烷(分子量1000)中加入3份HDI三聚体，匀速搅拌，维持温度在65℃后，匀速滴加0.01份的催化剂二月桂酸酯二丁基锡，保温1h，停止反应，得悬挂链预聚物，N2氛围下保存；

[0052] (4)将步骤(3)中的悬挂链预聚物加入到步骤(2)中扩链后的聚氨酯预聚物中，快速搅拌均匀后浇注到聚四氟乙烯模具中，真空脱泡，70℃下固化成型，保温16h至恒重，得到聚氨酯弹性体。

[0053] 实施例2

[0054] 一种基于动态共价键和悬挂链的耐高温高阻尼弹性体的制备方法，包括以下工艺步骤：

[0055] (1)以重量分数计，将20份聚己二酸丁二醇酯(分子量为2000)在110℃下一边搅拌一边抽真空除水2h，除水完成后降温到75℃并通入N2保护，加入4份异佛尔酮二异氰酸酯和0.02份的催化剂二月桂酸酯二丁基锡，维持温度为75℃，搅拌反应4h，得到预聚体，N2氛围下保存；

[0056] (2)以重量分数计，将2份4,4’-二氨基二苯二硫醚(DTDA)用N,N-二甲基甲酰胺溶解后加入预聚体中，70℃反应1h，得到用二硫键小分子扩链后的聚氨酯预聚物；

[0057] (3)以重量分数计，在N2氛围保护下，向20份端单羟基聚硅氧烷(分子量1000)中加入3份HDI三聚体，匀速搅拌，维持温度在65℃后，匀速滴加0.01份的催化剂二月桂酸酯二丁基锡，保温1h，停止反应，得悬挂链预聚物，N2氛围下保存；

[0058] (4)将步骤(3)中的悬挂链预聚物加入到步骤(2)中扩链后的聚氨酯预聚物中，快速搅拌均匀后浇注到聚四氟乙烯模具中，真空脱泡，70℃下固化成型，保温16h至恒重，得到聚氨酯弹性体。

[0059] 实施例3

[0060] 一种基于动态共价键和悬挂链的耐高温高阻尼弹性体的制备方法，包括以下工艺步骤：

[0061] (1)以重量分数计，将20份聚己二酸丁二醇酯(分子量为2000)在110℃下一边搅拌一边抽真空除水2h，除水完成后降温到75℃并通入N2保护，加入4份异佛尔酮二异氰酸酯和0.02份的催化剂二月桂酸酯二丁基锡，维持温度为75℃，搅拌反应4h，得到预聚体，N2氛围下保存；

[0062] (2)以重量分数计，将4份4,4’-二氨基二苯二硫醚(DTDA)用N,N-二甲基甲酰胺溶解后加入预聚体中，70℃反应1h，得到用二硫键小分子扩链后的聚氨酯预聚物；

[0063] (3)以重量分数计，在N2氛围保护下，向10份端单羟基聚硅氧烷(分子量1000)中加入3份HDI三聚体，匀速搅拌，维持温度在65℃后，匀速滴加0.01份的催化剂二月桂酸酯二丁基锡，保温1h，停止反应，得悬挂链预聚物，N2氛围下保存；

[0064] (4)将步骤(3)中的悬挂链预聚物加入到步骤(2)中扩链后的聚氨酯预聚物中，快速搅拌均匀后浇注到聚四氟乙烯模具中，真空脱泡，70℃下固化成型，保温16h至恒重，得到聚氨酯弹性体。

[0065] 实施例4

[0066] 一种基于动态共价键和悬挂链的耐高温高阻尼弹性体的制备方法，包括以下工艺步骤：

[0067] (1)以重量分数计，将10份聚己二酸丁二醇酯(分子量为1000)在110℃下一边搅拌一边抽真空除水2h，除水完成后降温到75℃并通入N2保护，加入4份异佛尔酮二异氰酸酯和0.02份的催化剂二月桂酸酯二丁基锡，维持温度为75℃，搅拌反应4h，得到预聚体，N2氛围下保存；

[0068] (2)以重量分数计，将2份4,4’-二氨基二苯二硫醚(DTDA)用N,N-二甲基甲酰胺溶解后加入预聚体中，70℃反应1h，得到用二硫键小分子扩链后的聚氨酯预聚物；

[0069] (3)以重量分数计，在N2氛围保护下，向10份端单羟基聚硅氧烷(分子量1000)中加入3份HDI三聚体，匀速搅拌，维持温度在65℃后，匀速滴加0.01份的催化剂二月桂酸酯二丁基锡，保温1h，停止反应，得悬挂链预聚物，N2氛围下保存；

[0070] (4)将步骤(3)中的悬挂链预聚物加入到步骤(2)中扩链后的聚氨酯预聚物中，快速搅拌均匀后浇注到聚四氟乙烯模具中，真空脱泡，70℃下固化成型，保温16h至恒重，得到聚氨酯弹性体。

[0071] 实施例5

[0072] 一种基于动态共价键和悬挂链的耐高温高阻尼弹性体的制备方法，包括以下工艺步骤：

[0073] (1)以重量分数计，将20份聚己二酸丁二醇酯(分子量为2000)在110℃下一边搅拌一边抽真空除水2h，除水完成后降温到75℃并通入N2保护，加入4份异佛尔酮二异氰酸酯和0.02份的催化剂二月桂酸酯二丁基锡，维持温度为75℃，搅拌反应4h，得到预聚体，N2氛围下保存；

[0074] (2)以重量分数计，将2份4,4’-二氨基二苯二硫醚(DTDA)用N,N-二甲基甲酰胺溶解后加入预聚体中，70℃反应1h，得到用二硫键小分子扩链后的聚氨酯预聚物；

[0075] (3)以重量分数计，在N2氛围保护下，向20份端单羟基聚硅氧烷(分子量2000)中加入3份HDI三聚体，匀速搅拌，维持温度在65℃后，匀速滴加0.01份的催化剂二月桂酸酯二丁基锡，保温1h，停止反应，得悬挂链预聚物，N2氛围下保存；

[0076] (4)将步骤(3)中的悬挂链预聚物加入到步骤(2)中扩链后的聚氨酯预聚物中，快速搅拌均匀后浇注到聚四氟乙烯模具中，真空脱泡，70℃下固化成型，保温16h至恒重，得到聚氨酯弹性体。

[0077] 实施例6

[0078] 一种基于动态共价键和悬挂链的耐高温高阻尼弹性体的制备方法，包括以下工艺步骤：

[0079] (1)以重量分数计，将20份聚己二酸丁二醇酯(分子量为2000)在110℃下一边搅拌一边抽真空除水2h，除水完成后降温到75℃并通入N2保护，加入4份甲苯二异氰酸酯和0.02份的催化剂二月桂酸酯二丁基锡，维持温度为75℃，搅拌反应4h，得到预聚体，N2氛围下保存；

[0080] (2)以重量分数计，将2份4,4’-二氨基二苯二硫醚(DTDA)用N,N-二甲基甲酰胺溶解后加入预聚体中，70℃反应1h，得到用二硫键小分子扩链后的聚氨酯预聚物；

[0081] (3)以重量分数计，在N2氛围保护下，向10份端单羟基聚硅氧烷(分子量1000)中加入3份HDI三聚体，匀速搅拌，维持温度在65℃后，匀速滴加0.01份的催化剂二月桂酸酯二丁基锡，保温1h，停止反应，得悬挂链预聚物，N2氛围下保存；

[0082] (4)将步骤(3)中的悬挂链预聚物加入到步骤(2)中扩链后的聚氨酯预聚物中，快速搅拌均匀后浇注到聚四氟乙烯模具中，真空脱泡，70℃下固化成型，保温16h至恒重，得到聚氨酯弹性体。

[0083] 对比例1

[0084] 一种聚氨酯弹性体的制备方法，包括以下工艺步骤：

[0085] (1)以重量分数计，将20份聚己二酸丁二醇酯(分子量为2000)在110℃下一边搅拌一边抽真空除水2h，除水完成后降温到75℃并通入N2保护，加入4份异佛尔酮二异氰酸酯和0.02份的催化剂二月桂酸酯二丁基锡，维持温度为75℃，搅拌反应4h，得到预聚体，N2氛围下保存；

[0086] (2)以重量分数计，将2份4,4’-二氨基二苯乙烷用N,N-二甲基甲酰胺溶解后加入预聚体中，70℃反应1h，得到不含二硫键小分子扩链后的聚氨酯预聚物；

[0087] (3)以重量分数计，将3份HDI三聚体加入到步骤(2)中扩链后的聚氨酯预聚物中，快速搅拌均匀后浇注到聚四氟乙烯模具中，真空脱泡，70℃下固化成型，保温16h至恒重，得到聚氨酯弹性体。

[0088] 对比例2

[0089] 一种聚氨酯弹性体的制备方法，包括以下工艺步骤：

[0090] (1)以重量分数计，将20份聚己二酸丁二醇酯(分子量为2000)在110℃下一边搅拌一边抽真空除水2h，除水完成后降温到75℃并通入N2保护，加入4份异佛尔酮二异氰酸酯和0.02份的催化剂二月桂酸酯二丁基锡，维持温度为75℃，搅拌反应4h，得到预聚体，N2氛围下保存；

[0091] (2)以重量分数计，将2份4,4’-二氨基二苯乙烷用N,N-二甲基甲酰胺溶解后加入预聚体中，70℃反应1h，得到不含二硫键小分子扩链后的聚氨酯预聚物；

[0092] (3)以重量分数计，在N2氛围保护下，向10份端单羟基聚硅氧烷(分子量1000)中加入3份HDI三聚体，匀速搅拌，维持温度在65℃后，匀速滴加0.01份的催化剂二月桂酸酯二丁基锡，保温1h，停止反应，得悬挂链预聚物，N2氛围下保存；

[0093] (4)将步骤(3)中的悬挂链预聚物加入到步骤(2)中扩链后的聚氨酯预聚物中，快速搅拌均匀后浇注到聚四氟乙烯模具中，真空脱泡，70℃下固化成型，保温16h至恒重，得到聚氨酯弹性体。

[0094] 对比例3

[0095] 一种聚氨酯弹性体的制备方法，包括以下工艺步骤：

[0096] (1)以重量分数计，将20份聚己二酸丁二醇酯(分子量为2000)在110℃下一边搅拌一边抽真空除水2h，除水完成后降温到75℃并通入N2保护，加入4份异佛尔酮二异氰酸酯和0.02份的催化剂二月桂酸酯二丁基锡，维持温度为75℃，搅拌反应4h，得到预聚体，N2氛围下保存；

[0097] (2)以重量分数计，将2份4,4’-二氨基二苯二硫醚(DTDA)用N,N-二甲基甲酰胺溶解后加入预聚体中，70℃反应1h，得到用二硫键小分子扩链后的聚氨酯预聚物；

[0098] (3)以重量分数计，将3份HDI三聚体加入到步骤(2)中扩链后的聚氨酯预聚物中，快速搅拌均匀后浇注到聚四氟乙烯模具中，真空脱泡，70℃下固化成型，保温16h至恒重，得到聚氨酯弹性体。

[0099] 对比例1采用结构相似但不含动态键的4,4’-二氨基二苯乙烷作为扩链剂，并且聚氨酯结构中没有引入硅氧烷悬挂链，可以作为对比样比较聚氨酯同时引入动态二硫键和聚硅氧烷悬挂链后阻尼性能、力学性能和耐高温性能的变化；对比例2采用结构相似但不含动态键的4,4’-二氨基二苯乙烷作为扩链剂，并且聚氨酯结构中引入硅氧烷悬挂链，可以作为对比样比较聚氨酯只引入聚硅氧烷悬挂链后阻尼性能、力学性能和耐高温性能的变化；对比例3采用含动态二硫键4,4’-二氨基二苯二硫醚(DTDA)作为扩链剂，并且聚氨酯结构中没有引入硅氧烷悬挂链，可以作为对比样比较聚氨酯中只引入动态二硫键阻尼性能、力学性能和耐高温性能的变化。

[0100] 图2是实施例1和对比例1-3的聚氨酯阻尼因子tanδ—温度曲线。由图2可以看出，通过对比例1与对比例2、3的比较，在单独引入硅氧烷悬挂链和单独引入动态二硫键时，分别在聚氨酯玻璃化转变温度到室温和室温以上的温域范围内对阻尼性能的提高起到了明显的作用，而再对比实施例1与对比例1-3发现两者的协同作用能有效提高其阻尼性能，实现了聚氨酯材料阻尼温域的可控性。

[0101] 如表1所示，通过比较实施例和对比例1-3的力学性能的变化率发现引入了聚硅氧烷悬挂链的聚氨酯其耐高温性能得到明显的提升，经过72h、120℃的热氧老化后其力学性能仍能保持90％以上，而对比例1和3未引入聚硅氧烷悬挂链的聚氨酯经过长时间的热氧老化后力学性能损失严重。

[0102] 表1

[0103]

[0104] 表2为本发明的阻尼聚氨酯与中国发明专利申请CN107033324A的阻尼聚氨酯的性能对比，表中的1为本发明实施例2的性能，2为中国发明专利申请CN107033324A的性能。通过比较可知，两者的有效阻尼温域范围接近，但本发明的阻尼聚氨酯的力学性能和耐老化性能均优于中国发明专利申请CN107033324A，中国发明专利申请CN107033324A的阻尼聚氨酯拉伸强度只有2.6MPa，且其经过120℃、72h的热空气老化后变形严重，难以在高温下长期使用。

[0105] 表2

[0106]

[0107] 本发明的力学强度和耐高温性能都得到了提升，可以应用于更加严苛的环境，比如航空航天、交通运输等领域，例如汽车发动机上的阻尼减震器，由于发动机工作时产生的热量较高，其附近温度常达到100度以上，因此汽车发动机上的阻尼减震器材料需要在100℃以上可以长时间使用且具备一定的力学性能，本发明的实施例在阻尼性能、力学性能和耐高温性能方面都可以满足要求，而中国发明专利申请CN107033324A由于其力学性能和耐高温性能的限制难以在这些领域应用，本发明耐高温宽温域高阻尼聚氨酯弹性体材料显著拓展了高阻尼聚氨酯弹性体材料在100℃以上高温领域的应用。

[0108] 以上实施例为本发明中制备耐高温高阻尼聚氨酯弹性体的过程实例，但本发明的实施方式不受上述实施例限制，其他的任何未背离本发明精神实质与原理下所做的改变、修饰、代替、组合、简化均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。