一種室溫固化環(huán)氧樹脂基高阻尼材料及其制備方法
【專利說(shuō)明】一種室溫固化環(huán)氧樹脂基高阻尼材料及其制備方法 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種阻尼材料及其制備方法，具體涉及一種室溫固化環(huán)氧樹脂基高阻 尼材料及其制備方法。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 已知的，高分子等粘彈性阻尼材料是一種通過(guò)分子鏈段的內(nèi)摩擦運(yùn)動(dòng)響應(yīng)，將激 勵(lì)其振動(dòng)或聲波的能量轉(zhuǎn)換成熱能而耗散于周圍環(huán)境，從而衰減振動(dòng)和聲能的一種材料， 其在工程減振降噪領(lǐng)域具有極為重要的作用，某些裝備的噪聲水平直接或間接影響著其技 術(shù)水平，在結(jié)構(gòu)受到振動(dòng)或聲波激勵(lì)時(shí)，與減振降噪效果直接相關(guān)的是材料的內(nèi)耗，即阻尼 性能，表征材料內(nèi)耗大小的參數(shù)是材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能參數(shù)（儲(chǔ)能彈性模量E'、損耗彈性 模量E"和損耗因子tanS)及呈現(xiàn)高內(nèi)耗的溫度范圍和頻帶。其中材料的損耗彈性模量 E"和（或）損耗因子tan S越大，呈現(xiàn)高損耗彈性模量E"和（或）損耗因子tan S的溫 度范圍越大，頻帶越寬，其減振降噪效果越好。
[0003] 目前絕大多數(shù)的粘彈性阻尼材料主要以固態(tài)聚合物材料，如橡膠、彈性體或樹脂 作基體材料，澆注型、灌封型、涂敷型的相對(duì)較少，多為丙烯酸酯類、聚氨脂類以及IPN(互 穿聚合物網(wǎng)絡(luò)）等，一般損耗因子溫度范圍較窄，最高損耗因子也不高。室溫固化寬溫域高 阻尼澆注型材料，特別適用于一些邊角縫隙等狹小區(qū)域振動(dòng)噪聲處理的部位。
[0004] 中國(guó)專利，公開號(hào)為CN20061958707A，其公開了一種環(huán)氧樹脂阻尼灌封膠，用于電 子器件或集成電路的密封和減緩振動(dòng)，主要組分為剛性環(huán)氧和柔性環(huán)氧、活性稀釋劑和液 體丁腈橡膠，具有較寬的阻尼溫度范圍。
[0005] 中國(guó)專利，公開號(hào)為CN101186803A，其公開了一種澆注型環(huán)氧樹脂基阻尼封裝料， 用于電子元器件的工業(yè)化封裝生產(chǎn)，具有瞬時(shí)高抗沖擊能力，由雙酚A環(huán)氧樹脂、聚氨酯環(huán) 氧樹脂和柔性環(huán)氧樹脂等組成，最高損耗因子tan S max彡〇. 5。
[0006] 中國(guó)專利，公開號(hào)為CN103320073A，其公開了 一種澆注型環(huán)氧樹脂基高阻尼封裝 料，用于電子元器件、部件的工業(yè)化封裝生產(chǎn)并防止儀器設(shè)備因外力沖擊、振動(dòng)而造成損 傷，提高設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。由雙酚A環(huán)氧樹脂、聚氨酯環(huán)氧樹脂、柔性環(huán)氧樹脂、活性 稀釋劑、脂肪胺、脂環(huán)胺、低分子聚酰胺等組成，最高損耗因子tan S max彡〇. 9。
[0007] 中國(guó)專利，公開號(hào)為CN102093528A，其公開了一種混合型聚醚-聚酯聚氨酯/環(huán)氧 阻尼復(fù)合材料制備方法，從曲線上得出的最高損耗因子tan 8 max約為1. 13。
[0008] 以上專利未提及采用端氨基聚醚（或聚醚胺）固化劑，對(duì)各類環(huán)氧樹脂的特性也 未加限定，材料的寬溫域特性數(shù)據(jù)未知，與本申請(qǐng)存在明顯的差異性。
[0009] 美國(guó)專利，公開號(hào)為USP5331062,其公開了一種聚氨酯/環(huán)氧樹脂IPN(互穿聚合 物網(wǎng)絡(luò)）聲學(xué)阻尼材料，其為改進(jìn)型聲學(xué)阻尼材料，在20°C的最大損耗因子低于0. 5。
[0010] 日本專利，公開號(hào)為JPS63186795,其公開了一種阻尼減振材料，但該材料固化條 件為120°C，固化3小時(shí)，亦不涉及端氨基聚醚（或聚醚胺）固化劑等。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0011] 為了克服【背景技術(shù)】中存在的不足，本發(fā)明提供了一種室溫固化環(huán)氧樹脂基高阻尼 材料及其制備方法，本發(fā)明主要成分由雙酚A環(huán)氧樹脂、聚氨酯改性環(huán)氧樹脂、硅烷偶聯(lián) 劑、混合胺類固化劑和固化促進(jìn)劑組成，本發(fā)明具有高阻尼，且阻尼溫域?qū)挘^長(zhǎng)的施工適 用期，能在室溫環(huán)境中自然固化等特點(diǎn)。
[0012] 為實(shí)現(xiàn)如上所述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案：
[0013] 一種室溫固化環(huán)氧樹脂基高阻尼材料，阻尼材料包括A組分和B組分，所述A組分 按重量份包括如下成分：
[0014] 主劑 70~90份；
[0015] 增塑-稀釋劑10~30份；
[0016] 硅烷偶聯(lián)劑 2~8份；
[0017] 所述B組分按重量份包括如下成分：
[0018] 固化劑 80~120份；
[0019] 固化促進(jìn)劑2~8份；
[0020] 所述A組分和B組分的配比為1: (0. 8~1. 2)。
[0021] 所述的室溫固化環(huán)氧樹脂基高阻尼材料，所述主劑為雙酚A環(huán)氧樹脂和聚氨酯改 性環(huán)氧樹脂，所述雙酚 A 環(huán)氧樹脂為 E-44、E-51、CYD-115、CYD-127、CYD-128、CYD-128E、 CYD-144其中的一種或任意兩種的組合；所述聚氨酯改性環(huán)氧樹脂為聚醚型聚氨酯改性環(huán) 氧樹脂和脂肪族縮水甘油醚改性的聚醚型聚氨酯改性環(huán)氧樹脂中的一種或兩種的組合。
[0022] 所述的室溫固化環(huán)氧樹脂基高阻尼材料，所述聚醚型聚氨酯改性環(huán)氧樹脂的環(huán)氧 當(dāng)量和粘度為200~220g/eg，粘度（25°C ) 50000±7000mpa. s和環(huán)氧當(dāng)量250~270g/eg， 粘度（25°C )50000±5000mpa. s ;所述脂肪族縮水甘油醚改性的聚醚型聚氨酯改性環(huán)氧樹 脂的環(huán)氧當(dāng)量為190~240g/eg，粘度為（25°C ) 13000±3000mpa. s，其中環(huán)氧樹脂含量為 85~95%，C12~14的脂肪族縮水甘油醚含量為5~15%。
[0023] 所述的室溫固化環(huán)氧樹脂基高阻尼材料，所述增塑-稀釋劑包括乙二醇二縮水甘 油醚、丙二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚和脂環(huán)族環(huán)己二醇二縮水甘油醚中的 任意一種或兩種及兩種以上的組合。
[0024] 所述的室溫固化環(huán)氧樹脂基高阻尼材料，所述硅烷偶聯(lián)劑包括Y _氨基丙基三乙 氧基硅烷、y -(環(huán)氧丙氧基）丙基三甲氧基硅烷、y -巰丙基三甲氧基硅烷和y -巰丙基三 乙氧基硅烷中的任意一種或兩種的組合。
[0025] 所述的室溫固化環(huán)氧樹脂基高阻尼材料，所述固化劑為脂肪胺、端氨基聚醚、聚醚 胺和低分子聚酰胺中的任意一種或兩種或兩種以上的組合。
[0026] 所述的室溫固化環(huán)氧樹脂基高阻尼材料，所述脂肪胺包括二乙烯三胺、三乙烯四 胺、四乙烯五胺和多乙烯多胺中的任意一種或兩種的組合；所述端氨基聚醚包括D-230、 D-400、D-2000和T5000中的任意一種或兩種或兩種以上的組合；所述低分子聚酰胺包括 200#、300#、650#、651#低分子聚酰胺中的任意一種或兩種的組合。
[0027] 所述的室溫固化環(huán)氧樹脂基高阻尼材料，所述固化促進(jìn)劑為促進(jìn)劑DMP-30。
[0028] -種室溫固化環(huán)氧樹脂基高阻尼材料的制備方法，所述制備方法首先按一定的比 例分別稱量A組分和B組分，然后對(duì)A組分中的主劑進(jìn)行加熱處理，進(jìn)一步，將A組分和B 組分分別在混合槽中單獨(dú)混合，然后分別通過(guò)攪拌器攪拌均勻，分組裝桶，密封保存即可。
[0029] 所述的室溫固化環(huán)氧樹脂基高阻尼材料的制備方法，所述主劑在電熱鼓風(fēng)干燥箱 中恒溫加熱1. 5~2. 5h，加熱溫度范圍為45~55°C。
[0030] 采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果：
[0031] 本發(fā)明所述的一種室溫固化環(huán)氧樹脂基高阻尼材料及其制備方法，本發(fā)明主要成 分由雙酚A環(huán)氧樹脂、聚氨酯改性環(huán)氧樹脂、硅烷偶聯(lián)劑、混合胺類固化劑和固化促進(jìn)劑組 成，將液態(tài)物料分成A、B兩個(gè)組分進(jìn)行配料，將樹脂先在電熱鼓風(fēng)干燥箱中恒溫加熱，充分 攪拌均勻，然后再進(jìn)行配料，在混合槽中將各組分單獨(dú)混合，通過(guò)攪拌器攪拌均勻，分組裝 桶，密封保存，即完成了本發(fā)明產(chǎn)品的制備，本發(fā)明具有高阻尼，且阻尼溫域?qū)?，較長(zhǎng)的施工 適用期，能在室溫環(huán)境中自然固化等特點(diǎn)。 【【附圖說(shuō)明】】
[0032] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的材料損耗因子隨溫度和頻率變化的試驗(yàn)結(jié)果；
[0033] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的材料損耗因子隨溫度和頻率變化的試驗(yàn)結(jié)果；
[0034] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例3的材料損耗因子隨溫度和頻率變化的試驗(yàn)結(jié)果；
[0035] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例4的材料損耗因子隨溫度和頻率變化的試驗(yàn)結(jié)果。 【【具體實(shí)施方式】】
[0036] 通過(guò)下面的實(shí)施例可以更詳細(xì)的解釋本發(fā)明，本發(fā)明并不局限于下面的實(shí)施例；
[0037] 本發(fā)明所述的一種室溫固化環(huán)氧樹脂基高阻尼材料，阻尼材料包括A組分（樹脂 體系）和B組分（固化體系），所述A組分按重量份包括如下成分：
[0038] 主劑 70~90份；增塑-稀釋劑10~30份；
[0039] 硅烷偶聯(lián)劑2~8份；
[0040] 所述B組分按重量份包括如下成分：
[0041] 固化劑 80~120份；固化促進(jìn)劑 2~8份；
[0042] 所述A組分和B組分的配比為1: (0. 8~1. 2)。
[0043] 其中樹脂體系的組成和優(yōu)選：
[0044] 所述主劑為雙酚A環(huán)氧樹脂和聚氨酯改性環(huán)氧樹脂，是阻尼材料的基礎(chǔ)成分，是 最終形成阻尼材料的主體，三者之間的質(zhì)量比首先考慮阻尼性能，其次是反應(yīng)和流變性能， 兼顧工藝性能和固化后的阻尼特性；其中所述雙酚A環(huán)氧樹脂為E-44、E-51、CYD-115、 CYD-127、CYD-128、CYD-128E、CYD-144其中的一種或任意兩種的組合；所述聚氨酯改性 環(huán)氧樹脂為聚醚型聚氨酯改性環(huán)氧樹脂和脂肪族縮水甘油醚改性的聚醚型聚氨酯改性 環(huán)氧樹脂中的一種或兩種的組合；所述聚醚型聚氨酯改性環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當(dāng)量和粘度 為 200