CN1167743C - 聚硅氧烷/聚（甲基）丙烯酸烷基酯阻尼材料的制备方法 - Google Patents
聚硅氧烷/聚（甲基）丙烯酸烷基酯阻尼材料的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1167743C CN1167743C CNB011072857A CN01107285A CN1167743C CN 1167743 C CN1167743 C CN 1167743C CN B011072857 A CNB011072857 A CN B011072857A CN 01107285 A CN01107285 A CN 01107285A CN 1167743 C CN1167743 C CN 1167743C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- methyl
- damping material
- preparation
- polysiloxane
- alkyl acrylate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Silicon Polymers (AREA)
Abstract
聚硅氧烷/聚(甲基)丙烯酸烷基酯阻尼材料的制备方法，其特点是将α，ω-二羟基聚硅氧烷齐聚物20～80份，与(甲基)丙烯酸烷基酯80～20份，在交联剂、催化剂和引发剂存在下，加入同一个带有搅拌的反应器中，在氮气氛下，于温度0～60℃搅拌混合浇铸到模具中，将已加料的模具置于0～5MPa的压机上或者真空烘箱中，于温度60～90℃反应24小时，获得一个玻璃化温度转变峰的互贯聚合物网络阻尼材料。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种聚硅氧烷/聚(甲基)丙烯酸烷基酯阻尼材料的制备方法，属于高分子合成及其成型加工领域。
二、背景技术
聚合物材料在外力作用下，当链段运动受阻处于半滞后状态时，所产生的摩擦作用，将机械能转化为热能耗散掉。高分子阻尼材料正是利用这一原理，达到减振降噪的目的。在聚合物的玻璃化温度转变区，高分子材料对振动有最大的阻尼作用，显然，高聚物玻璃化温度转变区的宽度，决定了阻尼材料有效功能区的大小。由一种单体合成的均聚物，玻璃化温度转变区很窄，一般仅有20～30℃。因此，通过共聚、共混特别是互贯聚合物网络获得宽温(宽频)阻尼材料，使之能适应于在各种温度(频率)下使用，是近年来世界各国竞相研究开发的阻尼材料及其技术。
关于用互贯聚合物网络制备阻尼材料，过去大多集中在聚氨酯和乙烯基树脂上，这些互贯聚合物网络往往能产生一种有效功能区很宽的阻尼材料，但是其耐热性和抗氧化性能与聚硅氧烷/聚丙烯酯阻尼材料相差甚远。Polymer，1992，Vol.33，No.4，和Polymer 1989，Vol.30上报道了X.We.He应用室温硫化硅橡胶技术，采用羟基封端的聚二甲基硅氧烷齐聚物(PDMS)与甲基丙烯酸甲脂PMMA的游离基聚合体系结合，进行PDMS/PMMA同步互贯，制得透明或半透明的膜材料。该材料气体透过率很高，而且PMMA对硅橡胶力学性能改进很大。仅加入30％的PMMA，则对硅橡胶有明显的增强作用。但是，由于PDMS与大多数聚合物的不相容性，上述互贯聚合物网络材料具有粗糙的相结构，其分散相相畴一般为几十个毫微米，且在差示扫描量热仪(DSC)上出现两个转变峰。显然，这种聚合物互贯网络(IPN)材料不可能用作阻尼材料。美国Dow Corning公司1998年在法国申请的专利2,757,528，公布了由含有甲基苯基的α，ω-二羟基聚硅氧烷齐聚物和多羟基硅氧烷交联剂形成第一网络，甲基丙烯酸甲酯(苯酯)与其交联剂形成第二网络构成IPN。该专利的主要目的是制备透明，折射指数高的光学材料，全文既没有提到材料在减振降噪方面的应用，也没有报道关于材料阻尼性能方面的测试数据。
三、发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种聚硅氧烷/聚(甲基)丙烯酸烷基酯阻尼材料的制备方法，其特点是在IPN材料中引入聚硅氧烷拓宽聚(甲基)丙烯酸烷基酯的低温阻尼区和改进其耐热性，并以聚(甲基)丙烯酸烷基酯提高聚硅氧烷的阻尼值，从而获得一种玻璃化温度转变区的跨越温度范围宽和tgδ值较高并且可以调节的阻尼材料。
本发明的目的由以下技术措施实现，其中所述原料份数除特殊说明外，均为重量份数。
聚硅氧烷/聚(甲基)丙烯酸烷基酯阻尼材料的制备方法：
a.聚硅氧烷的制备
将含甲基苯基硅氧烷的前体和八甲基环四硅氧烷作为起始原料，以甲基苯基硅氧烷单元结构与二甲基硅氧烷单元结构的摩尔比为6∶94～99∶1，四甲基氢氧化铵为硅氧烷总重量的0.01～0.1％，加入带有搅拌器、温度计和冷凝器的反应釜中，于温度90～120℃下反应，待粘度增加后，通入压力为0.1330～0.4081MPa水蒸气，平衡反应2～4小时，升温至170℃分解触媒0.5～1小时，停止通入水蒸气，改通氮气脱除低分子物2小时，获得重均分子量Mw＝400～50000的α，ω-二羟基封端的聚硅氧烷齐聚物，其结构表示为
R1，
-CH3；R2，R4＝-CH3
b.同步互贯聚合物网络阻尼材料的制备方法
将α，ω-二羟基聚硅氧烷齐聚物20～80份，正硅酸甲酯或正硅酸乙酯1～5份和催化剂1～4份，加入带有搅拌的反应器中，将甲基丙烯酸烷基酯或者与丙烯酸烷基酯的混合物80～20份，引发剂0.2～1份，交联剂0～8份，加入上述同一个带有搅拌的反应器中，在氮气氛下，与α，ω-二羟基聚硅氧烷齐聚物混合，于温度60～90℃反应24小时，获得一个玻璃化温度转变峰的互贯聚合物网络阻尼材料。
含甲基苯基硅氧烷的前体为甲基苯基二羟基硅烷，三甲基三苯基环三硅氧烷和/或四甲基四苯基环四硅氧烷至少一种。
催化剂为二乙基二乙酸锡，二辛基二乙酸锡，二丁基二乙酸锡，二辛基二月桂酸锡和/或辛酸亚锡至少一种。
甲基丙烯酸烷基酯为甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸丁酯；丙烯酸烷基酯为丙烯酸2-乙基己酯，丙烯酸十二醇酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸乙酯和/或丙烯酸甲酯至少一种。
交联剂为二甲基丙烯酸四乙二醇酯，二丙烯酸一缩乙二醇酯，二丙烯酸三缩丙三醇酯，1，1，1-三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和/或二乙烯基苯至少一种。
引发剂为偶氮二异丁腈，过氧化二苯甲酰和/或过氧化二碳酸酯至少一种。
DMA试验结果表明，制得的一系列聚硅氧烷/聚(甲基)丙烯酸烷基酯同步互贯聚合物网络阻尼材料，都具有一个高而宽的玻璃化温度转变峰，其玻璃化温度转变区的跨越温度可达110～155℃，最高阻尼值tgδmax可达1.4～0.55，并可在-95～+130℃的温度范围内进行调节；DSC表明材料完全消除了聚二甲基硅氧烷的结晶-熔融峰，但链段并不僵化，可以做成柔软或较硬的材料，具有较好的力学性能；热失重(TGA)表明，材料具有优越的耐热性，随PMPS含量提高，材料的初始热分解温度可在纯聚丙烯酸烷基酯的基础上提高50～100℃，特别在高温如大于400℃后失重速率明显降低。
该高分子阻尼材料可广泛用于航空航天、飞机，运载火箭、卫星、高速列车，精密仪器和建筑设施方面，具有显著的经济效益和社会效益。
本发明具有如下优点
1.在水蒸气存在下，制备α，ω-二羟基甲基苯基聚硅氧烷齐聚物，特别是利用二羟基甲基苯基硅烷在聚硅氧烷齐聚物中直接引入甲基苯基链节，是发明者首次创造，省去了制备和提纯甲基苯基环硅烷的步骤，简化了工艺，降低了成本。
2.制得的羟基封端聚(二甲基硅氧烷/甲基苯基硅氧烷)无规共聚的齐聚物，完全消除了聚二甲基硅氧烷(PDMS)的结晶性，提高了低温下tgδ值。但是链段并不僵化。根据需要，聚硅氧烷/聚丙烯酸酯IPN材料的起始玻璃化转变温度可达-95℃，终点温度可达130℃，达到了在较宽温域内具有高阻尼值的目的。
3.以普通原料及交联剂，通过同步互贯聚合物网络技术制备阻尼材料，有利于它的成型加工和进一步工业化生产。更重要的是通过调节催化剂和交联剂用量，调节两种成分的相对反应速度，有效控制材料的微相分离程度，提高两类聚合物的相容性，而不是加入某种特殊结构的交联剂或单体来达到此目的，是一种具有理论意义和实用价值的制备IPN聚合物阻尼材料的有效方法。
4.除了具有宽而高的阻尼峰外，材料本身还具有高的耐热氧稳定性，耐候性，耐水透汽性和耐油性能等。应用前景十分广阔。
四、具体实施方式
实施例
下面通过实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。
1～3，为α，ω-二羟基甲基硅氧烷齐聚物的制备，具体配方组分(其中所述原料份数除特殊说明外，均为重量份数)，详见表1所示。
按表1的配方组分，分别将甲基苯基二羟基硅烷和八甲基环四硅氧烷以及碱胶[含(CH3)4NOH 2％]加入带有搅拌器、温度计、冷凝器和气体出入口的反应釜中，开动搅拌、升温至110～120℃，待粘度增加时，通入压力为0.1330～0.4081MPa的水蒸气，反应2～3小时。升温至170℃，反应0.5～1小时分解触媒，停止通入水蒸气，改通氮气2小时，脱除低分子物。停止加热和通氮，获得α，ω-二羟基封端的聚硅氧烷齐聚物，经凝胶渗透色谱法测得重均分子量Mw＝4000～20000。
4～6为同步互贯聚合物网络的制备，具体配方组分详见表2所示。
按表2的配方组分，分别将α，ω-二羟基聚硅氧烷齐聚物、正硅酸乙酯、辛酸亚锡及其甲基丙烯酸烷基酯或其它丙烯酸烷基酯的混合物、二甲基丙烯酸四乙二醇酯和偶氮二异丁腈加入反应釜中，在氮气保护下，0～60℃搅拌混合浇铸到模具中。将已加料的模具置于0～5MPa的压机上或者真空烘箱中，按程序升温如65℃，4小时；70℃，6小时；75℃，12小时；90℃，2小时；获得同步互贯聚合物网络阻尼材料。
比较例是将α，ω-二羟基聚硅氧烷齐聚物与正硅酸乙酯和辛酸亚锡混合，在室温下保持24小时，待交联成型后，加入偶氮二异丁腈，二甲基丙烯酸四乙二醇酯，甲基丙烯酸甲酯浸泡至预定重量，然后在相同条件下，按70℃，4小时，80℃，4小时，90℃，2小时，压制制得，在DMA上显示二个Tg峰。
表1制备α，ω-二羟基聚硅氧烷齐聚物的配方组分
表2制备同步互贯聚合物网络配方组分
Claims (6)
1、聚硅氧烷/聚(甲基)丙烯酸烷基酯阻尼材料的制备方法，其特征在于：
a.聚硅氧烷的制备
将含甲基苯基硅氧烷的前体与八甲基环四硅氧烷作为起始原料，以甲基苯基硅氧烷单元结构与二甲基硅氧烷单元结构的摩尔比为6∶94～99∶1，四甲基氢氧化铵为硅氧烷总重量的0.01～0.1％，加入带有搅拌器、温度计和冷凝器的反应釜中，于温度90～120℃下反应，待粘度增加后，通入压力为0.1330～0.4081MPa的水蒸气，平衡反应2～4小时，升温至170℃分解触媒0.5～1小时，停止通入水蒸气，改通氮气脱除低分子物2小时，获得重均分子量
Mw＝400～50000的α，ω-二羟基封端的聚硅氧烷齐聚物，其结构表示为：
R1，
-CH3；R2，R4＝-CH3
b.同步互贯聚合物网络阻尼材料的制备方法
其中所述原料份数除特殊说明外，均为重量份数，
将α，ω-二羟基聚硅氧烷齐聚物20～80份，正硅酸甲酯或正硅酸乙酯1～5份和催化剂1～4份，加入带有搅拌的反应器中，将甲基丙烯酸烷基酯或者与丙烯酸烷基酯的混合物80～20份，引发剂0.2～1份，交联剂0～8份，加入上述同一个带有搅拌器的反应器中，在氮气氛下，与α，ω-二羟基聚硅氧烷齐聚物混合，于温度0～60℃，搅拌混合浇铸到模具中，再将已加料的模具置于0～5MPa的压机上于温度60～90℃压制24小时或者真空烘箱中于温度60～90℃反应24小时，获得一个玻璃化温度转变峰的互贯聚合物网络阻尼材料。
2、按照权利要求1所述聚硅氧烷/聚(甲基)丙烯酸烷基酯阻尼材料的制备方法，其特征在于含甲基苯基硅氧烷的前体为甲基苯基二羟基硅烷，三甲基三苯基环三硅氧烷和/或四甲基四苯基环四硅氧烷中的至少一种。
3、按照权利要求1所述聚硅氧烷/聚(甲基)丙烯酸烷基酯阻尼材料的制备方法，其特征在于催化剂为二乙基二乙酸锡，二辛基二乙酸锡，二丁基二乙酸锡，二辛基二月桂酸锡和/或辛酸亚锡中的至少一种。
4、按照权利要求1所述聚硅氧烷/聚(甲基)丙烯酸烷基酯阻尼材料的制备方法，其特征在于甲基丙烯酸烷基酯为甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸丁酯；丙烯酸烷基酯为丙烯酸丁酯，丙烯酸2-乙基己酯，丙烯酸十二醇酯，丙烯酸乙酯和/或丙烯酸甲酯中的至少一种。
5、按照权利要求1所述聚硅氧烷/聚(甲基)丙烯酸烷基酯阻尼材料的制备方法，其特征在于交联剂为二甲基丙烯酸四乙二醇酯，二丙烯酸一缩乙二醇酯，二丙烯酸三缩丙三醇酯，1，1，1-三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和/或二乙烯基苯中的至少一种。
6、按照权利要求1所述聚硅氧烷/聚(甲基)丙烯酸烷基酯阻尼材料的制备方法，其特征在于引发剂为偶氧二异丁腈，过氧化二苯甲酰和/或过氧化二碳酸酯中的至少一种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB011072857A CN1167743C (zh) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | 聚硅氧烷/聚（甲基）丙烯酸烷基酯阻尼材料的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB011072857A CN1167743C (zh) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | 聚硅氧烷/聚（甲基）丙烯酸烷基酯阻尼材料的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1376736A CN1376736A (zh) | 2002-10-30 |
| CN1167743C true CN1167743C (zh) | 2004-09-22 |
Family
ID=4656229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB011072857A Expired - Fee Related CN1167743C (zh) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | 聚硅氧烷/聚（甲基）丙烯酸烷基酯阻尼材料的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1167743C (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104725866A (zh) * | 2014-12-17 | 2015-06-24 | 苏州锦腾电子科技有限公司 | 高阻尼硅橡胶 |
| CN106496450B (zh) * | 2016-09-30 | 2018-11-27 | 深圳航天科技创新研究院 | 一种应力响应型聚甲基丙烯酸甲酯改性硅硼聚合物微凝胶及其制备方法 |
| CN108530659B (zh) * | 2018-05-17 | 2021-08-27 | 苏州大学 | 一种基于接枝共聚物的聚苯醚-聚硅氧烷光交联薄膜及其制备方法 |
-
2001
- 2001-03-27 CN CNB011072857A patent/CN1167743C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1376736A (zh) | 2002-10-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2570574C2 (ru) | Силикон-акриловый сополимер | |
| TWI374915B (en) | Silicone resin composition and molded product thereof | |
| US5747608A (en) | Rubber-modified rigid silicone resins and composites produced therefrom | |
| US5830950A (en) | Method of making rubber-modified rigid silicone resins and composites produced therefrom | |
| JP4903765B2 (ja) | ゴム変性硬質シリコーン樹脂 | |
| CN105949464B (zh) | 一种易于量产的制备微米级单分散性聚有机硅氧烷微球的方法 | |
| KR900011807A (ko) | 함실리콘 중합체입자의 제조방법 | |
| RU2012104397A (ru) | Способ получения силиконового клея, склеивающего при надавливании | |
| JP6021605B2 (ja) | かご型シルセスキオキサン化合物、それを用いた硬化性樹脂組成物及び樹脂硬化物 | |
| CN101280061A (zh) | 有机硅-聚氨酯-丙烯酸酯三元复合离聚物乳液的合成方法 | |
| CN104045831A (zh) | 一种硅氧烷桥基梯形聚硅氧烷及其制备方法 | |
| US8697828B2 (en) | Hydrosilicone resin and preparation process thereof | |
| CN110818860A (zh) | 一种丙烯酸酯改性的有机硅树脂的制备方法 | |
| CN110734739A (zh) | 一种有机硅压敏胶的制备方法 | |
| CN1167743C (zh) | 聚硅氧烷/聚（甲基）丙烯酸烷基酯阻尼材料的制备方法 | |
| CN112126062A (zh) | 一种烷氧基封端硅氧烷聚合物及其制备方法 | |
| CN117327233B (zh) | 一种具有核壳结构的耐寒硅丙增韧剂及其制备方法 | |
| CN101638481B (zh) | 一种聚苯基甲氧基硅烷及其制备方法和应用 | |
| CN1089275A (zh) | 聚二甲基硅氧烷嵌段共聚物的制备方法 | |
| CN1244602C (zh) | 高性能硅丙乳液及其生产方法 | |
| CN1629234A (zh) | 一种高光泽耐高温硅丙聚氨酯涂料及其制备方法 | |
| CN115521677A (zh) | 耐老化稳定型环保防水涂料 | |
| CN113336947B (zh) | 一种具有高效uv光固化及热固化性能的氟硅聚合物及其制备方法及涂层 | |
| RU2007148921A (ru) | Полимерная дисперсия в реакционной органической среде, способ получения и применение | |
| JPH0391509A (ja) | ジメチルポリシロキサン―ビニル系ポリマーのブロック共重合体及びそれを用いた被覆組成物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20040922 Termination date: 20100327 |