專利名稱：丙烯酸酯橡膠中空纖維阻尼材料防粘防扁的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種丙烯酸酯橡膠中空纖維阻尼材料防粘防扁的制備方法。
背景技術(shù)：
阻尼材料是一種振動衰減材料，也是一類環(huán)境功能材料，因其優(yōu)越的減振、抗沖擊、降低噪聲的性能而倍受世人的關(guān)注。當(dāng)今社會，各種機(jī)械設(shè)備正向著高速、高效、自動化的方向發(fā)展，但其在工作時產(chǎn)生的振動和噪聲不僅破壞機(jī)械本身的精確度、可靠性和穩(wěn)定性，使機(jī)械產(chǎn)生疲勞，而且還嚴(yán)重危害著人們的身心健康，對環(huán)境也造成了一定程度的污染，因此，減振降噪已成為當(dāng)今社會關(guān)注和亟待解決的問題。隨著人們對環(huán)保意識的逐漸提高以及振動和噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格，人們在合理使用阻尼材料有效的降低振動和噪聲的同時，對阻尼材料的要求也越來越高，研究和開發(fā)綜合性能優(yōu)異的輕型阻尼材料已成為新型阻尼材料發(fā)展的趨勢。中空纖維是指橫截面沿軸向具有管狀空腔的化學(xué)纖維，是一種重要的異形纖維， 可以由不同的高分子聚合物材料通過熔融紡絲或濕法紡絲技術(shù)紡制而成。目前該類中空纖維多用來做膜，應(yīng)用于水處理領(lǐng)域當(dāng)中，而在阻尼材料領(lǐng)域的應(yīng)用報道很少。本發(fā)明是以去離子水或者自來水為芯液，通過共混改性，調(diào)整干濕相轉(zhuǎn)化法工藝參數(shù)，將丙烯酸酯橡膠制備成不粘不扁的中空纖維阻尼材料。丙烯酸酯橡膠(ACM)是以丙烯酸酯為主要單體與少量硫化物經(jīng)自由基共聚制得的彈性體，其主鏈為飽和碳鏈，側(cè)基為極性酯基的一類高溫耐油特種橡膠。具有優(yōu)異的耐高溫、耐油性、耐候、耐臭氧、抗紫外線等性能，廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械、化工、電子、儀表、輕工業(yè)等行業(yè)中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種丙烯酸酯橡膠中空纖維阻尼材料防粘防扁的制備方法，通過共混改性降低它的粘性，達(dá)到能夠?qū)⑵浼徶瞥刹徽巢槐獾闹锌绽w維的目的，本發(fā)明的丙烯酸酯橡膠中空纖維阻尼材料，具有質(zhì)輕、耐高溫、耐腐蝕和可抗沖擊性能，可廣泛應(yīng)用于減振降噪領(lǐng)域。本發(fā)明是這樣來實(shí)現(xiàn)的，其特征是方法為
(1)丙烯酸酯橡膠的共混改性向丙烯酸酯橡膠(ACM)中摻入聚偏氟乙烯(PVDF)， ACM與PVDF按質(zhì)量比為70:30 50:50共混，然后再向共混物中加入強(qiáng)極性溶劑二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺將其溶解，使最終共混聚合物的質(zhì)量百分比濃度控制在18% 25%，溶劑的質(zhì)量百分比為82% 75%。將共混聚合物溶液在40°C 60°C下攪拌8 12小時充分溶解，即得改性后的用于紡制中空纖維的丙烯酸酯橡膠鑄膜液；
(2)丙烯酸酯橡膠中空纖維阻尼材料的制備采用干濕相轉(zhuǎn)化法，將熟化的鑄膜液恒溫靜置脫泡36 72小時，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下并以氮?dú)庾鳛閴毫⑵鋲喝脒^濾網(wǎng)過濾，經(jīng)計(jì)量泵打入自制環(huán)形紡絲頭，環(huán)隙為鑄膜液，以去離子水或者自來水作為芯液。調(diào)節(jié)紡絲參數(shù)擠出速度18 40ml/min，芯液流量10 20ml/min，凝膠浴水溫18 23°C，干紡程10 15cm。鑄膜液經(jīng)過紡絲頭后在空氣中蒸發(fā)一段時間形成初生膜進(jìn)入自來水凝膠浴并纏繞在導(dǎo)絲輪上，紡制完成后切割并浸泡在清水中48 72小時，期間需多次換水，清洗出殘留的溶劑，然后將其進(jìn)入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為309Γ50%的甘油水溶液中48飛0小時后，置于室溫下通風(fēng)晾干，以此制備得到丙烯酸酯橡膠中空纖維。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是制備的丙烯酸酯橡膠中空纖維阻尼材料質(zhì)輕，且初生的中空纖維膜內(nèi)外表面沒有膠粘性，因此纖維繞在導(dǎo)絲輪上不會粘結(jié)在一起；浸泡過甘油后晾干的中空纖維阻尼材料的空腔不會扁塌且回彈性較好；在所測試的溫度范圍內(nèi)，能獲得阻尼值大于0. 14的寬溫域范圍為-5 100°C。該產(chǎn)品質(zhì)輕，且具有較好的回彈性，安全性能好， 使用范圍廣，更可根據(jù)實(shí)際需要確定阻尼產(chǎn)品的參數(shù)，以確定加工特定產(chǎn)品。


圖1為本發(fā)明的丙烯酸酯橡膠中空纖維阻尼材料實(shí)施例一樣品的阻尼溫度特性圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明，但本發(fā)明不受實(shí)施例的限制 實(shí)施例一
分別稱取58. 75g丙烯酸酯橡膠和58. 75g聚偏氟乙烯，兩者混合后加入500ml 二甲基乙酰胺中充分?jǐn)嚢枞芙?小時后，恒溫靜置脫泡48小時，在0. 25MPa的N2壓力下，將鑄膜液通過濾網(wǎng)過濾，由計(jì)量泵打入芯液為去離子水的環(huán)行紡絲頭，擠出速度20ml/min，芯液流量 20ml/min，經(jīng)過15cm的干紡程后由導(dǎo)輪引入水溫為18°C的凝膠浴，得到未完全相轉(zhuǎn)化的丙烯酸酯橡膠中空纖維初生膜。將其用清水充分浸泡48小時，期間兩次換水使其完全脫溶劑后，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的甘油水浸泡48小時，于室溫下通風(fēng)晾干。如圖1所示，是試件的溫度與阻尼損耗因子的關(guān)系曲線，橫坐標(biāo)是測試溫度，縱坐標(biāo)為阻尼損耗因子，測試是在美國TA公司生產(chǎn)的DMA (Q800)動態(tài)熱機(jī)械分析儀上進(jìn)行的。 圖中曲線表示丙烯酸酯橡膠中空纖維阻尼材料的阻尼損耗因子與溫度的關(guān)系曲線。
權(quán)利要求
1. 一種丙烯酸酯橡膠中空纖維阻尼材料防粘防扁的制備方法，其特征是方法為(1)丙烯酸酯橡膠的共混改性向丙烯酸酯橡膠(ACM)中摻入聚偏氟乙烯(PVDF)，ACM 與PVDF按質(zhì)量比為70 30 50 50共混，然后再向共混物中加入強(qiáng)極性溶劑二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺將其溶解，使最終共混聚合物的質(zhì)量百分比濃度控制在18% 25%，溶劑的質(zhì)量百分比為擬％ 75%，將共混聚合物溶液在40°C 60°C下攪拌8 12小時使其充分溶解，即得改性后的用于紡制中空纖維的丙烯酸酯橡膠鑄膜液；(2)丙烯酸酯橡膠中空纖維阻尼材料的制備采用干濕相轉(zhuǎn)化法，將熟化的鑄膜液恒溫靜置脫泡36 72小時，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下并以氮?dú)庾鳛閴毫⑵鋲喝脒^濾網(wǎng)過濾，經(jīng)計(jì)量泵打入自制環(huán)形紡絲頭，環(huán)隙為鑄膜液，以去離子水或者自來水作為芯液，調(diào)節(jié)紡絲參數(shù) 擠出速度18 40ml/min，芯液流量10 20ml/min，凝膠浴水溫18 23°C，干紡程10 15cm，鑄膜液經(jīng)過紡絲頭后在空氣中蒸發(fā)一段時間形成初生膜進(jìn)入自來水凝膠浴并纏繞在導(dǎo)絲輪上，紡制完成后切割并浸泡在清水中48 72小時，期間兩次換水，清洗出殘留的溶齊U，然后將其進(jìn)入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為309Γ50%的甘油水溶液中48飛0小時后，置于室溫下通風(fēng)晾干，以此制備得到所需的丙烯酸酯橡膠中空纖維阻尼材料。
全文摘要
一種丙烯酸酯橡膠中空纖維阻尼材料防粘防扁的制備方法，方法為(1)丙烯酸酯橡膠的共混改性；(2)丙烯酸酯橡膠中空纖維的制備。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是制備的丙烯酸酯橡膠中空纖維阻尼材料質(zhì)輕，且初生的中空纖維膜內(nèi)外表面沒有膠粘性，因此纖維繞在導(dǎo)絲輪上不會粘結(jié)在一起；浸泡過甘油后晾干的中空纖維阻尼材料的空腔不會扁塌且回彈性較好；在所測試的溫度范圍內(nèi)，能獲得阻尼值大于0.14的寬溫域范圍為-5～100℃。該產(chǎn)品質(zhì)輕，且具有良好的回彈性，安全性能好，使用范圍廣，更可根據(jù)實(shí)際需要確定阻尼產(chǎn)品的參數(shù)，以確定加工特定產(chǎn)品。
文檔編號D01D1/02GK102505181SQ20111037375
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月22日
發(fā)明者徐泳文, 李明俊, 程燕, 董永全, 蔣文明, 陳文琳 申請人:南昌航空大學(xué)