CN1491983A - 减振材料组合物` - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供一种减振组合物,它在高温区域中具有高损耗模量(E”)和损耗因数(η),并且在高温区域中的宽温度范围内可用。提供的是(1)其有机聚合物基料材料含有减振剂的减振组合物,或(2)其有机聚合物基料材料含有减振剂和无机和/或有机填料的减振组合物,其中,该减振剂为聚乙烯基苯酚基树脂,该树脂具有通式[I]代表的重复单元。
Description
技术领域
本发明涉及一种减振材料组合物,更具体地是一种能够减弱振动和声音的减振材料组合物,其作为原材料(或以涂料或其它形式),特别是作为片状制品用于汽车、建筑物、各种工业机具、家电器具以及医疗设备,尤其是作为减振剂用于上述用途。
背景技术
在当今工业化社会,由于越来越需要节能并降低环境载荷以保护全球环境,所以非常需要更轻的减振和隔声材料。
然而,传统的具有减振和隔音功能的聚合物基减振材料依赖其所含各种粘弹性和无机填料组分提供的各自的粘滞效应和摩擦效应,通过将外部的振动能转化为热能并将热能散失入大气中来减弱振动能,这样达到对振动的吸收。这种材料是有缺点的,因为它的减振作用仅限在作为其组分的聚合物的玻璃化温度所确定的温度范围内,并且难以任意控制减振时间。它的另一个缺点是其重量的降低受到限制。
已经有人提出含有混合了各种有机添加剂的聚合物组分的减振材料,作为能够克服这些缺点的减振材料。这些包括聚合物与较低分子量的化合物,例如三唑基或受阻酚基化合物的复合物。例如,日本专利申请公开(kokai)No.11-68190公开了一种包含混合了苯并噻唑基化合物的氯化聚乙烯的减振材料,日本专利申请公开(kokai)No.2000-44818公开了一种包含混合了受阻酚基化合物的带有碱性极性侧链的碱性聚合物的减振材料。
然而,被提出作为减振剂的受阻酚基化合物具有丁基或更高级的大烷基,因此与作为基料或无机填料的聚合物的相互作用有限。因此,它涉及试剂/聚合物相互作用量降低的问题。它的其它缺点是,在高温下不能显示出高的最大损耗模量(E”)和损耗因数(η),并且有用的温度范围变窄,因为在高温下所述相互作用易于被破坏。这些缺点妨碍了它的工业应用。而且,对于改善能使其在延长的时间内显示出减振功能的持久性仍有很大空间。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种减振材料组合物,其显示出的减振功能比迄今为止提出的含苯酚基化合物的传统材料更好。更具体地说,它在高温下具有更高的最大损耗模量(E”)和损耗因数(η),对于上述每个特性具有更宽的有用温度范围,并且具有更高的持久性,这使得该组合物在延长的时间内显示出高水平的减振功能。
为了克服上述各种缺点,本发明人在广泛的研究后发现,使用与有机聚合物的减振材料基料的相互作用比用于传统材料的苯酚基化合物更强的特定苯酚基化合物,使得减振材料组合物在高温下显示出更高的最大损耗模量(E”)和损耗因数(η),并且提供了在更宽的温度范围内有用的减振组合物,这样获得了本发明。
本发明提供了一种减振组合物,其有机聚合物基料材料包含减振剂,其中的减振剂具有聚乙烯基苯酚基树脂,该树脂具有通式[I]代表的重复单元:
(在通式[I]中,X是至少一类选自烷基、alkyrol基和卤原子的取代基;“s”是0-2的数字;“t”是1或2的整数;“n”是5-200的数字)。
本发明的第一个方面涉及一种减振组合物,其包含有机聚合物基料材料和作为减振剂的聚乙烯基苯酚基树脂,该树脂具有通式[I]代表的重复单元。本发明的第二个方面涉及一种减振组合物,其包含有机聚合物(1)的基料材料,作为减振剂的通式[I]代表的聚乙烯基苯酚基树脂(2),以及无机和/或有机填料(3)。本发明包括作为优选实施方案的下列减振组合物1)-11):
1)上述减振组合物,其中有机聚合物基料材料是聚丁烯琥珀酸酯树脂,或是聚丁烯琥珀酸酯树脂与丙烯酸橡胶和/或聚乳酸树脂的混合物,
2)上述减振组合物,其中有机聚合物基料材料是丙烯酸橡胶(10-40%)和聚乳酸树脂(90-60%)的混合物,
3)上述减振组合物,其中有机聚合物基料材料是水乳液形式,
4)上述减振组合物,其作为母炼胶使用,并用不同于用于该减振组合物的有机聚合物稀释,
5)上述减振组合物,其中聚乙烯基苯酚基树脂是聚对乙烯基苯酚基树脂,
6)上述减振组合物,其中聚乙烯基苯酚基树脂的重均分子量为700-50,000,
7)上述减振组合物,其中有机填料具有山梨糖醇和/或含氟聚烯烃,
8)上述减振组合物,其中无机填料为选自碱性无机填料和酸性无机填料的至少一类,
9)上述减振组合物,其中减振剂(a)和无机和/或有机填料(b)按1∶0.1-1∶5的(a)∶(b)的比例加入,
10)上述减振组合物,其中有机聚合物基料材料具有丙烯酸橡胶和/或聚乳酸树脂,并且包含作为减振剂的5-60重量%的聚乙烯基苯酚基聚合物,和
11)上述减振组合物,其中有机聚合物基料材料具有丙烯酸橡胶和/或聚乳酸树脂,并且包含作为减振剂的5-60重量%的聚乙烯基苯酚基聚合物,1-20重量%的山梨糖醇和/或氟聚乙烯以及1-50重量%的云母。
附图说明
图1显示了用于评估减振材料组合物的损耗因数(η)的装置,其中A:试件,A1:样品(减振材料片),A2:基座,B:阻抗头C:振荡器,D:变换函数分析仪(用于FFT分析的PC)。
具体实施方式
下面更详细地描述本发明。
对于用作本发明减振材料的组分并且起到减振剂的基料作用的有机聚合物没有限制,只要它具有给定的分子量和熔点以及极性侧链。更具体地说,可用于本发明的有机聚合物包括丙烯酸橡胶、丁基橡胶、氯丁二烯、SBR(丁苯橡胶)、热塑性弹性体(例如乙烯/丙烯橡胶)、聚乳酸树脂和聚丁烯琥珀酸酯树脂,它们始于聚氨酯树脂、丙烯酸酯树脂、环氧树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、聚醚树脂、聚醋酸乙烯酯树脂、聚缩醛树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、苯乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、乙烯/氯乙烯共聚物、乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物、丙烯腈/苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,以及氯化聚烯烃,例如氯化聚乙烯、氯化聚丙烯和氯化聚丁烯。根据减振材料的特定用途,用于本发明的有机聚合物可以任选自上述各种化合物。然而,优选它具有与减振剂相互作用的极性基团,并且对环境保护有效。这些有机聚合物包括丙烯酸橡胶、乙烯-丙烯酸共聚物、丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯树脂、丙烯酸酯-苯乙烯树脂、聚醋酸乙烯酯树脂、苯乙烯-醋酸乙烯酯树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚碳酸酯树脂、聚乳酸树脂和聚丁烯琥珀酸酯树脂。对于本发明的减振材料组合物,更优选的有机聚合物是丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯树脂、丙烯酸橡胶、聚乳酸树脂、聚丁烯琥珀酸酯树脂,以及丙烯酸橡胶和聚乳酸树脂的混合物、聚乳酸树脂和聚丁烯琥珀酸酯树脂的混合物、以及丙烯酸橡胶和聚丁烯琥珀酸酯树脂的混合物。
丙烯酸橡胶是橡胶状的弹性体,它是丙烯酸酯的聚合物或丙烯酸酯作为主要组分的共聚物。丙烯酸酯包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸己酯;与丙烯酸酯共聚的单体包括甲基乙烯基酮、丙烯酸、丙烯腈、丁二烯和甲基丙烯酸甲酯。
通常,通过乳酸的脱水/缩聚以及将生成的乳酸低聚物解聚而生成交酯,交酯开环聚合生成聚乳酸树脂。可以通过各种方法生产聚乳酸树脂,因为它的可生物降解性高,所以对于环境保护很有用。
重均分子量为200,000-1,000,000,优选300,000-800,000的聚乳酸能用于本发明。优选其熔点为150℃或更高。为了可加工性,特别优选它与10-50重量%的多糖(例如纤维素或淀粉)或另一种添加剂混合。
聚氨酯树脂在主链的重复单元上具有尿烷键-NHCOO-。通常,通过有机二异氰酸酯与高分子量的二醇加聚生成的树脂可用于本发明。可用于本发明的有机二异氰酸酯包括4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯、对亚苯基二异氰酸酯、甲代亚苯基二异氰酸酯和4,4’-环己基甲烷二异氰酸酯,它们通常用作生产聚氨酯的原料化合物。对于可用于本发明的高分子量的二醇和三醇没有限制,可以使用聚醚类型的,例如聚氧丙二醇和聚氧化丙烯-聚氧乙二醇。聚氨酯树脂作为优选的有机聚合物基料材料时,其包含平均分子量为500-10,000,特别优选为1,000-7,000的高分子量的二醇。
在以上引用的可作为减振材料的有机聚合物基料材料用于本发明的各种聚合物中,更优选丙烯酸酯/甲基丙烯酸甲酯基树脂、丙烯酸橡胶、聚乳酸树脂,和丙烯酸橡胶和聚乳酸树脂的混合物,以及聚乳酸和聚丁烯琥珀酸酯树脂的混合物。能用于本发明的优选混合物由聚丁烯琥珀酸酯树脂(A)和聚乳酸树脂(B)组成,(A)∶(B)的重量比为(10-90)∶(90∶10),优选为(15-70)∶(85∶30)。
作为用于基料的有机聚合物,可以使用树脂乳状液或经由树脂乳状液生成的有机聚合物。这种树脂乳状液的一个例子含有分散在水或另一种溶剂中的树脂或乳化的树脂。为了保护环境,优选用水生成的水乳液。另外,可用简单方法来生成它,并且它能生成性质均匀的涂膜。能够随意设定树脂乳状液的固含量。然而,优选其为20-80重量%,特别优选为35-65%。乳液中的树脂平均粒度为0.01-50μm,特别优选0.1-10μm。
当减振材料组合物用于片状制品时,用于该组合物的有机聚合物基料具有稳定该片状制品的作用,并且也具有稀释减振剂母炼胶的作用。上述聚合物能够制成按要求具有上述特性的基料。
其次,作为本发明的减振材料组合物的一个组分,减振剂是具有通式[I]代表的重复单元的聚乙烯基苯酚基树脂:
该聚乙烯基苯酚基树脂是独特的,因为它包含上述重复单元。这些化合物既包括聚乙烯基苯酚均聚物树脂又包括其共聚物树脂。
在通式[I]中,X是至少一类选自烷基、alkyrol基和卤原子的取代基;“s”是平均取代率,为0-2的整数。烷基和alkyrol基优选的碳数为1-3。可用于本发明的卤原子包括溴、氯和氟,其中优选溴。“t”代表每个环中的羟基数,为1或2,优选1。“n”是5-200的数字,优选为10-160,用它来表示可用于减振剂的高分子量化合物。可以将它设定在最佳范围内,即可以选择最佳分子量的减振剂,以用于减振材料的特定用途。
作为本发明减振材料组合物的减振剂,聚乙烯基苯酚基树脂的重均分子量为700-50,000,优选1,500-30,000。重均分子量不到700的聚乙烯基苯酚基树脂不能充分显示出减振功能,而重均分子量超过50,000的树脂与有机聚合物基料的相互作用不够。
聚乙烯基苯酚基共聚物树脂包含共聚物组分。可共聚单体可以是至少一类选自以下物质的单体:羧酸乙烯酯(例如乙酸乙烯酯和丙酸乙烯酯);未饱和的羧酸酯((甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、2-(甲基)丙烯酸羟乙酯、马来酸二乙酯和衣康酸二甲酯);芳族乙烯基化合物(例如苯乙烯和α-甲基苯乙烯)和烯烃(乙烯、丙烯、丁二烯和异戊二稀);甲基乙烯基醚、异丁基乙烯醚、十六烷基乙烯基醚、(甲基)丙烯酸、酸性(甲基)丙烯酸磷氧基乙(phosphoxyethyl)酯、苯乙烯磺酸、乙烯醇、烯丙基缩水甘油醚和(甲基)丙烯酸缩水甘油酯。优选的共聚物组分包括丙烯酸基单体、甲基丙烯酸基单体和苯乙烯。
可用于本发明的丙烯酸基单体包括丙烯酸烷基酯,例如丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯,甲基丙烯酸基单体包括2-甲基丙烯酸羟乙酯。乙烯基苯酚组分优选占单体总量的30-60摩尔%。对聚乙烯基苯酚基树脂没有限制,只要它具有直链或支链的化学结构。
用于本发明减振材料组合物的特别优选的聚乙烯基苯酚共聚物是通式[II]代表的共聚物:
在通式[II]中,其重复单元与通式[I]中的相同,A是至少一种选自下列式(1)~(8)代表的可聚合单体:
和
其中,“m”是1-200的数字,特别优选是5-100。
具有通式[I]或[II]代表的重复单元并且显示出显著减振作用的树脂包括聚对乙烯基苯酚基树脂,其乙烯基键连在羟基的4位上,以及溴化的聚对乙烯基苯酚基树脂。
这些聚对乙烯基苯酚基树脂的市售产品包括MaruzenPetrochemical的Marukalyncrn MS-1P、MS-2P、MS-3P、MS-4P、MH-2P以及MB。
这些苯酚基化合物作为减振剂能在宽的温度范围内产生很显著的减振作用。它们能够以很低的成本制备,因此十分有利于工业生产。
可将减振剂按整个减振材料组合物的5-60重量%的量加入,优选为10-55%,更优选为15-50%。低于5%时,它不能产生所希望的减振作用。另一方面,高于70%时,它可能从有机聚合物基料材料中相分离出来。
可以将本发明的减振材料组合物作为包含高浓度减振剂的母炼胶提供,在使用前将其稀释。在这种情况下,基料聚合物可以包含前述极性基团。作为稀释剂的树脂可以选自不同于基料聚合物的那些,例如缺少极性基团的聚烯烃。可以根据组合物的特定用途任意选择。
接下来描述作为减振材料组合物组分的填料。对填料类型没有限制,只要它能与有机聚合物基料很强地相互作用。它可以是无机的、碳基的或有机的以及压电性的材料。
可用于本发明的无机填料包括含有SiO2、Al2O3、MgO、Na2O等的层状化合物,例如碳酸钙、滑石、氧化镁、皂石、绿土、蒙脱石、蛭石、硬硅钙石、云母、粉末状不锈钢、电气石、BaTiO3和PbTiZrO3;以及滑石、碳酸钙、天然和合成沸石、中孔性的沸石和片状二氧化硅。可用于本发明的碳基填料包括Ketjen的炭黑、包壳碳(sheathedcarbon)和片状石墨。
当有机聚合物为酸性时,特别优选无机填料为碱性。可用于本发明的碱性无机填料包括TiO2、MgO、CaO和滑石。层状硅酸盐粘土矿物也可以用作酸性无机填料。这类矿物优选是2∶1型的,特别是基面距离相对大的那些,即在垂直于层平面的方向上具有相对大的单元结构厚度或重复单元(cycle),例如距离为14-15或更大的那些。具体地说,可用于本发明的那些除云母外还包括绿土、蒙脱土、皂石、蛭石及其混合物。
可用于本发明的有机填料包括二亚苄基山梨糖醇、四氟聚乙烯、gelol D、粉末纤维素、非织造织物、木屑、糖、纸、纤维素和FRP以及液晶聚合物材料。优选的液晶聚合物包括芳族聚酯、芳族聚酯酰胺以及相关化合物。例如,能够使用市售的有机填料POLYARYLATE纤维。
作为上述压电性材料,优选钛酸钡粉末、聚酰胺、聚偏二氟乙烯、玻璃碳。
无机和有机填料的结合使用能够显著地扩展在其中能将损耗模量(E”)保持在高水平的温度范围。
优选使用微粒、特别是小薄片或纤维形式的无机或有机填料。平均粒径为1-200μm、特别是40-100μm的那些非常有助于吸收振动和声音。
特别是,部分被有机填料代替的聚乙烯基苯酚基树脂、有机填料和无机填料的结合使用,能起到在宽的温度范围内(特别是高温范围内)获得高损耗模量(E”)的显著作用。
填料(无机或有机填料,或其组合)的加入量为整个减振材料组合物的2-80重量%,优选为20-60%。低于2%时,它不能充分地改善吸收振动的性能。另一方面,高于80%时,它可能引起一些问题,例如相分离,这使组合物的强度恶化,从而难以使组合物保持足够的强度。特别是,使用有机填料时,其加入量优选为2-30重量%,特别优选为5-20%。
本发明减振材料组合物的有机聚合物基料材料(a)、聚乙烯基苯酚基树脂(b)和无机和/或有机填料(c)各组分的优选含量为:(a):50-50%,优选10-40%,(b):5-60%,优选10-40%,而(c):2-70%,优选10-60%,所有百分比均按重量计算。
有机或无机填料可用作树脂组合物的母炼胶,该树脂组合物含有基料树脂和减振剂,也可以仅含有减振剂。
在本发明的减振材料组合物中,可以进一步在作为有机聚合物基料树脂中根据需要加入另一种有机聚合物,这取决于该组合物的特定用途。可用于本发明的这些有机聚合物不同于用于基料树脂的那些,其包括三聚氰胺树脂、酚醛树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯和聚烯烃。
另外,可在本发明的减振材料组合物中进一步加入一种或多种其它添加剂,例如润滑剂、抗老化剂和起泡剂。
以纤维、微粒、颗粒等形式使用本发明的减振材料。可以以任何形式用于需要减振并使用它的机具、建筑物等。特别优选以片状制品的形式使用它。根据特定用途和所需性能可以任意设定其厚度。然而,优选其为0.05-7mm,特别优选为1-4mm。
也可以以涂料的形式提供本发明的减振材料组合物。例如,可以将其涂布在泡沫结构或复杂形状的结构上,或涂布在两层或更多层上形成叠层,并将减振材料放入该层状结构。可将其用于需要减振的各种结构,例如建筑物、机具和运输设备。
对生产上述本发明的减振材料组合物的方法没有限制。可以使用下列方法生产所述片状制品和涂料。可以根据例如起始材料和组合物的特定用途来选择特定的工艺条件。
(1)片状制品
在常温或更高温度下,将有机聚合物(a)和减振剂(b)的颗粒,或有机聚合物(a)、减振剂(b)和有机和/或无机填料(c)的颗粒按给定比例捏和,通过在挤压混合物所需的温度/压力条件下挤压或拉伸而形成片状,所述温度/压力条件为例如60-300℃,优选100-200℃,和100-300kgf/cm2,优选150-250kgf/cm2。
(2)涂料
制备包含分散/混合有减振剂(b)的有机聚合物(a)乳液的涂料溶液,或包含分散/混合有减振剂(b)和有机和/或无机填料(c)的有机聚合物(a)乳液的涂料溶液。可以调整涂料中每种起始材料的混合比以获得减振材料组合物。
在放入叠层各层间的一个或多个空间或挤压到表面上之后,片状制品可应用于一个或多个需要减振的平面。
也可以以液态例如涂料的形式提供本发明的减振材料组合物。它在涂布于叠层间的空间或涂布在其表面后产生减振作用。
实施例
通过实施例和对比实施例更详细地描述本发明,但其绝非限制本发明。
使用动态粘弹性测量仪DVA-200S(IT Measurement Control有限公司),在-50-100℃的温度范围内,以50Hz的频率和5℃/分钟的加热速率,以0.1%的动态应变的拉伸模式测量在每个实施例和对比实施例中制备的减振材料组合物的损耗模量(E”)。试件尺寸为约20mml×5mmw×1mmt。
根据JIS G-0602(1993)使用图1所示评估装置通过中央振动法测量损耗因数(η),其中,A:包含键合到作为基座的冷轧钢片A2上的减振材料片A1的试验样品,B:阻抗头,C:振荡器,D:分析仪(用于在通过模态分析软件进行傅里叶变换后,由半宽法从谐振峰值测得损耗因数(η))。基座的大小为200mml×10mmw×0.8mmt,调整样品使样品的表面密度为2kg/m2。
实施例1-7
在实施例1-7的每一个中制备减振材料组合物,其中100份作为有机聚合物基料材料的丙烯酸橡胶与表1中给出的作为减振剂的不同聚4-乙烯基苯酚树脂(聚对乙烯基苯酚树脂)(Maruzen Petrochemical的“Marukalyncur-M”系列)混合,减振剂的用量也在表1中给出。每个混合物都在180℃和200kgf/cm2下热压,形成1mm厚的片状减振材料组合物。评估结果在表1中给出。
实施例8和9
在实施例8和9的每一个中制备减振材料组合物,其中聚乳酸树脂与聚丁烯琥珀酸酯50/50的混合物与表1中给出的作为减振剂的不同聚4-乙烯基苯酚树脂(Maruzen Petrochemical的“Marukalyncur-M”系列)混合,减振剂的用量也在表1中给出。每个混合物都在180℃和200kgf/cm2下热压,形成1mm厚的片状减振材料组合物。
对比实施例I-4
在对比实施例1和2的每一个中制备减振材料组合物,其中作为有机聚合物基料材料的丙烯酸橡胶与表2中给出用量的作为减振剂的2,2’-亚甲基-二-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)或4,4’-硫代-二(4-甲基-6-叔丁基苯酚)混合。在对比实施例3或4中制备的减振组合物由聚乳酸树脂或聚丁烯琥珀酸酯组成,不含任何苯酚基树脂。每个减振材料组合物的评估结果在表2中给出。
表1
实施例 | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
聚合物基料丙烯酸橡胶注1)聚乳酸树脂注2)聚丁烯琥珀酸酯注3) | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 5050 | 5050 |
聚乙烯基苯酚基树脂PVPH1注4)PVPH2注5)PVPH3注6)PVPH4注7) | 80 | 80 | 80 | 80 | 2020 | 40 | 40 | 40 | 40 |
最大损耗模量E”(×108),Pa将E”保持在高于108Pa的温度区域温度范围℃ | 3.568~2240 | 3.060~1941 | 2.570~2050 | 3.055~1045 | 3.047~1037 | 1.592~6032 | 1.551~1833 | 2.147~1235 | 2.050~1436 |
表2
对比实施例 | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | |
聚合物基料丙烯酸橡胶注1)聚乳酸树脂注2)聚丁烯琥珀酸酯注3) | 100 | 100 | 100 | 100 |
苯酚基化合物PH101注8)PH102注9) | 80 | 80 | ||
最大损耗模量E”(×108),Pa将E”保持在高于108Pa的温度区域温度范围℃ | 2.823~225 | 2.936~1125 | 2.369~5613 | 1.1-17~3013 |
注1)丙烯酸橡胶(Nippon Zeon有限公司的AR32)
注2)聚乳酸树脂(Shimadzu有限公司的Lacty 5000)
注3)聚丁烯琥珀酸酯,Showa Highpolymer的Bionolle 1001
注4)PVPH1:聚4-乙烯基苯酚树脂(重均分子量:2100)(MaruzenPetrochemical的Marukalyncur MS-1P)
注5)PVPH2:聚4-乙烯基苯酚树脂(重均分子量:4800)(MaruzenPetrochemical的Marukalyncur MS-2P)
注6)PVPH 3:聚4-乙烯基苯酚树脂(重均分子量:9300)(MaruzenPetrochemical的Marukalyncur MS-4P)
注7)PVPH4:聚4-乙烯基苯酚树脂(重均分子量:20,900)(MaruzenPetrochemical的Marukalyncur MH-2P)
注8)PH101:亚甲基-二(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(OuchishinkoChemical Industrial的Nocrac NS6)
注9)PH102:硫代-二(3-甲基-6-叔丁基苯酚)(OuchishinkoChemical Industrial的Nocrac 300)
实施例11-14
在实施例11-14的每一个中制备减振材料组合物,其中丙烯酸橡胶与聚丙烯按表3给出的比例混合的混合物与表3中给出的作为减振剂的聚4-乙烯基苯酚树脂混合,减振剂的用量也在表3中给出。每个混合物都在140-180℃和100-200kgf/cm2下热压20分钟,形成片状减振材料组合物。
由前述方法测定每个片状组合物能将其损耗因数(η)保持为0.08或更大的温度区域,这样确定它的减振性能。评估结果在表3中给出。
实施例15-21
在实施例15-21的每一个中制备涂料,其中丙烯酸基乳液、乙酸乙烯酯基乳液和聚氨酯基乳液的混合物与表4中给出用量的聚4-乙烯基苯酚树脂和共聚物混合,并进一步与稳定剂、分散剂、消泡剂、填料、粘度调节剂、水和无机填料混合。
将每种涂料都以给定量涂布在底板上,自然干燥,并在100-200℃下热处理。评估结果在表4中给出。
表3
实施例 | ||||
11 | 12 | 13 | 14 | |
聚合物基料丙烯酸橡胶注1)聚丙烯树脂注2) | 100 | 8020 | 100 | 7030 |
聚乙烯基苯酚基树脂PVPH1注3)PVPH2注4)PVPH3注5)PVPH4注6) | 40 | 40 | 80 | 50 |
OF2注7) | 10 | |||
IF1注8)IF3注9) | 7010 | 50 | 20 | 80 |
使损耗因数(η)高于0.08的温度性能·初级谐级(20-110Hz)温度区域℃温度值℃·次级谐振(300-750Hz)温度区域℃温度值℃·三级谐振(1000-2500Hz)温度区域℃温度值℃ | 55~154058~184060~2436 | 40~04045~54050~1634 | 55~154058~203860~2535 | 55~104558~184060~2238 |
注1)丙烯酸橡胶(Nippon Zeon有限公司的AR32)
注2)无规聚丙烯(Idemitsu Petrochemical)
注3)PVPH1;聚4-乙烯基苯酚基树脂(重均分子量:2100)(MaruzenPetrochemical的Marukalyncur MS-1P)
注4)PVPH2;聚4-乙烯基苯酚基树脂(重均分子量:4800)(MaruzenPetrochemical的Marukalyncur MS-2P)
注5)PVPH3;聚4-乙烯基苯酚基树脂(重均分子量:9300)(MaruzenPetrochemical的Marukalyncur MS-4P)
注6)PVPH4;聚4-乙烯基苯酚基树脂(重均分子量:20900)(Maruzen Petrochemical的Marukalyncur MH-2P)
注7)OF2;二亚苄基山梨糖醇(Chiba Specialty Chemicals的IRGACLEAR D)
注8)IF1;Kuraray的suzolite 200HK云母
注9)IF3;Cabot的包壳300Carbon
表4
实施例 | |||||||
15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | |
聚合物基料丙烯酸乳液注1)丙烯酸乳液注2)乙酸乙烯酯乳液注3)氨基甲酸乙酯乳液注4) | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
聚乙烯基苯酚基树脂PVPH1注5)PVPH2注6)PVPH3注7)PH9注8)PVPH8注9)PVPH9注10)PVPH10注11) | 30 | 2020 | 30 | 20 | 30 | 30 | 30 |
OF1注12) | 45 | 45 | 45 | 45 | |||
IF1注13)IF2注14) | 4510 | 45 | 45 | 45 | 80 | 80 | 80 |
使损耗因数(η)高于0.08的温度性能·初级谐级(20-110Hz)温度区域℃温度值℃·次级谐振(300-750Hz)温度区域℃温度值℃·三级谐振(1000-2500Hz)温度区域℃温度值℃ | 55~-56060~144660~2040 | 50~-54555~55060~1545 | 50~05055~154060~2337 | 55~104054~183660~2535 | 45~54060~55560~060 | 40~53550~104055~1045 | 50~104054~153958~1642 |
注1)丙烯酸苯乙烯酯基乳液(Koatsu Gas Kogyo的P873)
注2)甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸酯基乳液(Koatsu Gas Kogyo的P781)
注3)乙烯/乙酸乙烯酯基乳液(Showa Highpolymer的EVAP20)
注4)尿烷基乳液(Dai-ichi Kogyo Seiyaku的F8598E)
注5)PVPH1:聚4-乙烯基苯酚基树脂(重均分子量:2100)(MaruzenPetrochemical的Marukalyncur MS-1P)
注6)PVPH2:聚4-乙烯基苯酚基树脂(重均分子量:4800)(MaruzenPetrochemical的Marukalyncur MS-2P)
注7)PVPH3:聚4-乙烯基苯酚基树脂(重均分子量:9300)(MaruzenPetrochemical的Marukalyncur MS-4P)
注8)PH9:2,2’-二(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷(Tokyo Kasei Kogyo的B1567)
注9)PVPH8;聚4-乙烯基苯酚-甲基丙烯酸甲酯共聚物树脂,重均分子量5000(Maruzen petrochemical的Marukalyneur CMM)
注10)PVPH9;聚4-乙烯基苯酚-2甲基丙烯酸羟乙酯共聚物树脂,重均分子量1400(Maruzen petrochemical的Marukalyncur CHM)
注11)PVPH10;聚4-乙烯基苯酚-苯乙烯共聚物树脂,重均分子量5000(Maruzen petrochemical的Marukalyncur CST)
注12)OF1;含有20%的稳定剂、分散剂、消泡剂和粘度调节剂的水溶液
注13)IF1;Kuraray的黑云辉长岩200HK云母
注14)IF2;Nippon Kasseki Seiren的SSSS滑石
对比实施例5
除了用2,2′-亚甲基-二(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(它是受阻酚基化合物)替代聚4-乙烯基苯酚基树脂外,在相同的条件下制备减振组合物。评估结果在表5中给出。
对比实施例6
除了用4,4′-硫代二(3-甲基-6-叔丁基苯酚)(它是受阻酚基化合物)替代聚4-乙烯基苯酚基树脂外,在与对比实施例1相同的条件下使用相同的起始材料制备减振组合物。评估结果在表5中给出。
表5
对比实施例 | ||
5 | 6 | |
聚合物基料丙烯酸橡胶注1) | 100 | 100 |
聚乙烯基苯酚基树脂PH101注2)PH102注3) | 80 | 80 |
IFl注4) | 310 | 310 |
使损耗因数(η)高于0.08的温度性能·初级谐级(20-110Hz)温度区域℃温度值℃·次级谐振(300-750Hz)温度区域℃温度值℃·三级谐振(1000-2500Hz)温度区域℃温度值℃ | 29~92033~112240~1525 | 45~182750~282244~2222 |
注1)丙烯酸橡胶(Nippon Zeon有限公司的AR32)
注2)PH101;2,2’-亚甲基-二(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(Ouchishinko Chemical Industrial的NOCRAC N36)
注3)PH102;硫代-二(3-甲基-6-叔丁基苯酚)(OuchishinkoChemical Industrial的NOCRAC 300)
注4)IF1;含有20%的稳定剂、分散剂、消泡剂和粘度调节剂的水溶液。
发明效果
本发明能够提供一种减振材料组合物,如上所述,其具有高的最大损耗模量(E”)并能在从常温至高温的宽温度范围中将E”保持为高于108Pa,这因为它含有有机聚合物基料(a)和聚二苯酚基减振剂(b)。本发明也能够提供一种减振材料组合物,其具有高的损耗因数(η),这因为它含有有机聚合物基料(a)、减振剂(b)和有机和/或无机填料(c)。另外,本发明也能够提供一种最大损耗模量(E”)和损耗因数(η)都得到改善的减振材料组合物,它比混合了已知减振剂的减振材料组合物产生的减振作用大得多。
Claims (14)
2.一种减振组合物,其有机聚合物基料材料包含减振剂和无机和/或有机填料,其中该减振剂为聚乙烯基苯酚基树脂,该树脂具有通式[I]代表的重复单元:
(在通式[1]中,X是至少一类选自烷基、alkyrol基和卤原子的取代基;“s”是0-2的数字;“t”是1或2的整数;“n”是5-200的数字)。
3.权利要求1或2的减振组合物,其中所述有机聚合物基料材料为至少一种选自以下物质的高分子量化合物:乙酸乙烯酯基树脂、乙烯/乙酸乙烯酯基树脂、环氧基树脂、醇酸树脂基树脂、聚酯基树脂、聚氨酯基树脂、聚碳酸酯基树脂、聚乳酸基树脂、聚丁烯琥珀酸酯树脂、聚醚基树脂、乙烯/甲基丙烯酸酯基树脂、丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯基树脂、丙烯腈/苯乙烯基共聚物、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯基树脂、丙烯酸橡胶、丁基橡胶、卤代聚烯烃、聚乙烯和聚丙烯。
4.权利要求1或2的减振组合物,其中所述有机聚合物基料材料为丙烯酸橡胶和/或丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯基树脂。
5.权利要求1或2的减振组合物,其中所述基料材料为聚乳酸树脂或聚乳酸树脂、丙烯酸橡胶和丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯基树脂的混合物。
6.权利要求1或2的减振组合物,其中所述减振剂为聚4-乙烯基苯酚均聚物树脂,其重均分子量为700-50,000。
8.权利要求1或2的减振组合物,其中所述减振剂以整个组合物的5-60重量%的量加入。
9.权利要求2的减振组合物,其中所述无机填料是至少一种选自用于碱性无机填料、酸性无机填料和压电性材料的那些化合物的无机化合物。
10.权利要求2的减振组合物,其中所述有机填料是液晶聚合物材料。
11.权利要求2的减振组合物,其中所述无机和/或有机填料以整个组合物的2-80重量%的量加入。
12.权利要求1或2的减振组合物,其形成0.05-7mm厚的片状制品。
13.权利要求1或2的减振组合物,其被涂布到结构上,在其上形成涂膜。
14.一种由通式[I]代表的减振剂:
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