CN108912295A - 无溶剂自流平室温成型聚氨酯阻尼材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种无溶剂自流平室温成型聚氨酯阻尼材料及其制备方法,由端羟基聚合物A组份和聚合异氰酸酯B组份构成,其特征在于所述的端羟基聚合物A的组成及质量份数为:端羟基星型聚合物10~30份;端羟基线性聚醚10~30份;吸水剂5~10份;消泡剂1~10份;阻尼填料2~20份;阻燃填料20~40份。制得的阻尼材料可以在甲板上一次性自流平施工,室温固化成型。本发明提供的阻尼材料具有良好的阻尼性能,在100~1600Hz范围内,材料损耗因子≥0.5,铺设于甲板敷料下可使整体结构损耗因子提高0.4倍以上。本发明提供的阻尼材料具有良好的阻燃性能,达UL94‑V0级,通过船用材料低播焰测试。本发明提供的阻尼材料固化时间、硬度可控。
Description
技术领域
本发明涉及一种无溶剂自流平室温成型聚氨酯阻尼材料及其制备方法。
背景技术
舰船在工作运行中产生的振动与噪声不仅会严重降低乘坐的舒适性,更会降低舰船的技术性能。在舱室的甲板敷料与钢甲板之间,铺设一层适当的阻尼材料,构成约束阻尼结构,当结构发生弯曲振动时,除了在阻尼层内产生拉压变形外,还产生剪切变形。通过剪切变形耗散振动和噪声能量,可限制振动噪声在空气和结构中的传递,是一种有效的减振降噪技术手段。
我国船舶甲板所用的阻尼材料型号众多:有做自由阻尼材料使用的阻尼板、阻尼膏;还有在阻尼层外再涂覆环氧和水泥基约束层的约束型阻尼涂料。如专利CN103031030A,CN 104129132A,CN105273599A报道,多采用双组份无溶剂聚氨酯或水性丙烯酸类乳液做基料,阻尼层比较稠厚,需要手工多次刮涂,施工不便。尚未见到适用于甲板大面积自流平施工的阻尼层制备方法报道。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种可在室温下自流平施工,同时具有较好的减振降噪性能,以及优越阻燃性的船舶甲板阻尼材料。
本发明的目的之二在于提供该阻尼材料的制备方法。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
一种无溶剂自流平室温成型聚氨酯阻尼材料,由端羟基聚合物A组份和聚合异氰酸酯B组份构成,其特征在于所述的端羟基聚合物A的组成及质量份数为:
其中,所述吸水剂的组成及质量份数为:
十八酸甘油酯 30~60份;
分散剂 1~5份;
5A分子筛粉 30~60份。
上述端羟基星型聚合物为:星型的带有酯基和醚基的端羟基聚合物,粘度2500~4000mPa·s,羟基含量4%。
上述端羟基星型聚合物为:从一个中心碳原子,伸出至少3个支链,每个支链的结构为 CH3(CH2)5CHOH(CH2)n COOCH2或CH3(CH2)5CHX(CH2)n COOCH2,
其中X可为-OCOCH3,-OCOC2H5中的一种,n为8~11。
上述的端羟基线性聚醚的分子量1000~2000,羟基含量1.5%。
上述的端羟基线性聚醚为:结构为HO(R1OR2)nOH,其中R1,R2可为-CH2CH2-, -CH(CH3)CH2-中的至少一种或两种。
上述的阻燃填料为:磷氮阻燃剂HF600、膨胀石墨200、硫酸镁晶须中的至少一种。
上述聚异氰酸酯B组份中的聚异氰酸酯为含苯基的低聚多异氰酸酯,粘度30mPa·s,异氰酸酯基含量30%;
一种制备上述的无溶剂自流平室温成型聚氨酯阻尼材料的方法,其特征在于该方法的具体步骤为:
a.将甘油酯、干燥分子筛粉,助剂2加入到真空高速分散机中,分散均匀,真空脱泡,密封保存;
b.将端羟基星型聚合物与端羟基线性聚醚加入到真空高速分散机中,边搅拌边加入计量的分散剂、阻尼填料、阻燃填料,在真空状态下分散均匀;再加入步骤a所得吸水剂,真空状态下分散均匀,最后再加入脱泡剂分散10分钟,制得粘性流体,密封保存。
一种上述的无溶剂自流平室温成型聚氨酯阻尼材料的施工方法,其特征在于该施工方法的具体步骤为:将端羟基聚合物A组份与聚异氰酸酯B组分按羟基:异氰酸酯基=0.85:1的摩尔比混合均匀,涂覆在清理干净的钢甲板上,即可自流平为光滑平整的阻尼层。
本发明的优点如下:
本发明提供的阻尼材料可以在室温下性自流平施工,即使钢甲板表面不够平整,阻尼层也能流平为光滑平整的平面。
本发明中通过调节端羟基聚合物A组份中端羟基星型聚合物与端羟基线性聚醚的比例,使阻尼层可操作时间1-3小时、固化时间12-24小时可控,适于不同气候条件下的施工要求。
本发明提供的阻尼材料具有良好的阻尼性能,在100~1600Hz范围内,室温附近,材料损耗因子≥0.5,铺设于甲板敷料下可使整体结构损耗因子提高0.4倍以上。
本发明提供的阻尼材料具有良好的阻燃性能,达UL94-V0级,可通过船舶材料的低播焰测试。
附图说明
图1为本发明阻尼材料在100-1600Hz振动频率范围内的损耗因子。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明提供的无溶剂自流平室温成型聚氨酯甲板阻尼材料及其应用进行详细的说明,但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1:本实施例的无溶剂自流平室温成型聚氨酯甲板阻尼材料,包括以下重量含量的原料:端羟基星型聚合物30份,端羟基线性聚醚8份,助剂2份,阻尼填料10份,阻燃填料27份,吸水剂8份,聚异氰酸酯15份。
其制备过程为:将端羟基星型聚合物与端羟基线性聚醚加入到真空高速分散机中,边搅拌边加入计量的分散剂、阻尼填料、阻燃填料,在真空分散30分钟。加入吸水剂,真空分散 15分钟,加入脱泡剂分散10分钟,制得粘性端羟基聚合物A组分。其施工过程为:将端羟基聚合物A组份与聚异氰酸酯B组分混合均匀,倒在清理干净的钢甲板上,用耙子推开,即可自流平为均匀光滑的阻尼层。
实施例2:本实施例的阻尼层,包括以下重量含量的原料:端羟基星型聚合物24份,端羟基线性聚醚16份,助剂2份,阻尼填料8份,阻燃填料25份,吸水剂7份,聚合异氰酸酯13份。
其制备过程为:将端羟基星型聚合物与端羟基线性聚醚加入到真空高速分散机中,边搅拌边加入计量的分散剂、阻尼填料、阻燃填料,在真空分散30分钟。加入吸水剂,真空分散 15分钟,加入脱泡剂分散10分钟,制得粘性端羟基聚合物A组分。其施工过程为:将端羟基聚合物A组份与聚异氰酸酯B组分比例混合均匀,倒在清理干净的钢甲板上,用耙子推开,即可自流平为均匀光滑的阻尼层。
实施例3:本实施例的阻尼层,包括以下重量含量的原料:端羟基星型聚合物18份,端羟基线性聚醚20份,助剂2份,阻尼填料12份,阻燃填料20份,吸水剂9份,聚合异氰酸酯11份。
其制备过程为:将端羟基星型聚合物与端羟基线性聚醚加入到真空高速分散机中,边搅拌边加入计量的分散剂、阻尼填料、阻燃填料,在真空分散30分钟。加入吸水剂,真空分散 15分钟,加入脱泡剂分散10分钟,制得粘性端羟基聚合物A组分。其施工过程为:将端羟基聚合物A组份与聚异氰酸酯B组分比例混合均匀,倒在清理干净的钢甲板上,用耙子推开,即可自流平为均匀光滑的阻尼层。
本发明对实施例所得的阻尼层的基本性能进行了测定,结果如表1所示。
表1阻尼层的基本性能参数
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种无溶剂自流平室温成型聚氨酯阻尼材料,由端羟基聚合物A组份和聚合异氰酸酯B组份构成,其特征在于所述的端羟基聚合物A的组成及质量份数为:
其中,所述吸水剂的组成及质量份数为:
十八酸甘油酯 30~60份;
分散剂 1~5份;
5A分子筛粉 30~60份。
2.根据权利要求1所述的无溶剂自流平室温成型聚氨酯阻尼材料,其特征在于所述端羟基星型聚合物为:星型的带有酯基和醚基的端羟基聚合物,粘度2500~4000mPa·s,羟基含量4%。
3.根据权利要求1所述的无溶剂自流平室温成型聚氨酯阻尼材料,其特征在于所述端羟基星型聚合物为:从一个中心碳原子,伸出至少3个支链,每个支链的结构为CH3(CH2)5CHOH(CH2)nCOOCH2或CH3(CH2)5CHX(CH2)nCOOCH2,
其中X可为-OCOCH3,-OCOC2H5中的一种,n为8~11。
4.根据权利要求1所述的无溶剂自流平室温成型聚氨酯阻尼材料,其特征在于所述的端羟基线性聚醚的分子量1000~2000,羟基含量1.5%。
5.根据权利要求1所述的无溶剂自流平室温成型聚氨酯阻尼材料,其特征在于所述的端羟基线性聚醚为:结构为HO(R1OR2)nOH,其中R1,R2可为-CH2CH2-,-CH(CH3)CH2-中的至少一种或两种。
6.根据权利要求1所述的无溶剂自流平室温成型聚氨酯阻尼材料,其特征在于所述的阻燃填料为:磷氮阻燃剂HF600、膨胀石墨200、硫酸镁晶须中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的无溶剂自流平室温成型聚氨酯阻尼材料,其特征在于,所述聚异氰酸酯B组份中的聚异氰酸酯为含苯基的低聚多异氰酸酯,粘度30mPa·s,异氰酸酯基含量30%。
8.一种制备根据权利要求1~7中任一项所述的无溶剂自流平室温成型聚氨酯阻尼材料的方法,其特征在于该方法的具体步骤为:
a.将甘油酯、干燥分子筛粉,助剂2加入到真空高速分散机中,分散均匀,真空脱泡,密封保存;
b.将端羟基星型聚合物与端羟基线性聚醚加入到真空高速分散机中,边搅拌边加入计量的分散剂、阻尼填料、阻燃填料,在真空状态下分散均匀;再加入步骤a所得吸水剂,真空状态下分散均匀,最后再加入脱泡剂分散10分钟,制得粘性流体,密封保存。
9.一种根据权利要求1~7中任一项所述的无溶剂自流平室温成型聚氨酯阻尼材料的施工方法,其特征在于该施工方法的具体步骤为:将端羟基聚合物A组份与聚异氰酸酯B组分按羟基:异氰酸酯基=0.85:1的摩尔比混合均匀,涂覆在清理干净的钢甲板上,即可自流平为光滑平整的阻尼层。
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