一種超支化阻尼劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超支化阻尼劑及其制備方法和應(yīng)用。所述的超支化阻尼劑是由AB2型單體與硅烷改性有機(jī)蒙脫土反應(yīng)生成的超支化有機(jī)蒙脫土與受阻酚反應(yīng)制得，所述的硅烷改性有機(jī)蒙脫土是由硅烷季銨鹽對(duì)無機(jī)蒙脫土改性得到。在100質(zhì)量份的橡膠基體中，添加5～20質(zhì)量份本發(fā)明所述的超支化阻尼劑，可制備阻尼橡膠材料。本發(fā)明提供的超支化阻尼劑具有高阻尼性能和相容性，可使制備的阻尼橡膠材料具有優(yōu)良的阻尼性能、耐磨性能和力學(xué)性能；而且所述阻尼劑還具有制備工藝簡(jiǎn)單，不需要嚴(yán)格控制反應(yīng)條件，重復(fù)性好，易于實(shí)現(xiàn)規(guī)?；葍?yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種超支化阻尼劑及其制備方法和應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種阻尼劑及其制備方法和應(yīng)用，具體說，是涉及一種超支化阻尼劑 及其制備方法和應(yīng)用，屬于阻尼材料【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)今社會(huì)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人類的衣食住行都有了很大的改變，人們對(duì) 生活舒適安全的要求也越來越高，人們渴望更加美好的生活環(huán)境，更加安靜的環(huán)境，更加安 全的出行。而阻尼減震材料的制備與發(fā)展就是為了滿足人們對(duì)于這些生活條件的要求。
[0003] 層狀硅酸鹽，由于其層狀結(jié)構(gòu)賦予其有很好的提高材料之間相互摩擦的條件，蒙 脫土是層狀硅酸鹽中應(yīng)用最為廣泛的一種。但是蒙脫土作為一種無機(jī)材料要與有機(jī)材料共 混必須得對(duì)其進(jìn)行有機(jī)改性，以期提高其與高分子聚合物的相容性和阻尼性能。現(xiàn)在提高 材料阻尼性能的方法，多是通過材料之間簡(jiǎn)單的共混，以拓寬復(fù)合材料的Tg范圍，從而增 加其相互摩擦的時(shí)間，以提高其阻尼性能，但其阻尼溫域范圍以及阻尼效果仍然不能滿足 實(shí)際需求。
[0004] 中國(guó)專利CN 102504338B公開了一種樹枝型阻尼劑及其制備方法和應(yīng)用，這種樹 枝型阻尼劑還存在很多缺陷，例如：樹枝型阻尼劑制備比較繁雜，加工成本高，不利于實(shí)際 的生產(chǎn)實(shí)踐，實(shí)際應(yīng)用價(jià)值低；樹枝型阻尼劑在合成時(shí)需要嚴(yán)格控制反應(yīng)條件，不適合規(guī)模 化生產(chǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種阻尼溫域廣、阻尼 性能高的超支化阻尼劑及其制備方法和應(yīng)用。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0007] -種超支化阻尼劑，是由AB2型單體與硅烷改性有機(jī)蒙脫土反應(yīng)生成的超支化有 機(jī)蒙脫土與受阻酚反應(yīng)制得，所述的硅烷改性有機(jī)蒙脫土是由硅烷季銨鹽對(duì)無機(jī)蒙脫土改 性得到。
[0008] 所述的AB2型單體可以采用多種單體通過多種聚合方式獲得，例如：可采用鄰苯 二甲酸酐、六氫苯酐、3-硝基鄰苯二甲酸酐等與二異丙醇胺反應(yīng)制備AB2型單體，也可采用 丙交酯與雙（羥甲基）丙酸在Sn (Oct)2催化下開環(huán)聚合制備AB2型單體，還可采用鄰苯二 甲酸酐與多元醇反應(yīng)制備AB2型單體等。
[0009] 作為優(yōu)選方案，所述硅烷改性有機(jī)蒙脫土通過將無機(jī)蒙脫土與硅烷季銨鹽混合后 加入到乙醇水溶液中，在60?80°C下反應(yīng)制得。
[0010] 作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，IrnL乙醇水溶液中加入（0. 2?0. 6) g無機(jī)蒙脫土和（0. 4? 0.6) mL硅烷季銨鹽。
[0011] 作為更進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述乙醇水溶液的體積分?jǐn)?shù)為30?50%。
[0012] 作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述的硅烷季銨鹽由硅烷與叔胺在催化劑作用下反應(yīng)制 得，所述的硅烷為3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷或3-氯丙基甲基二乙氧基硅烷；所述的叔胺 為十六烷基二甲基叔胺或十八烷基二甲基叔胺與癸基二甲基叔胺按體積比為（4?8) : 1配 制得到；所述的催化劑為碘化鈉或碘化鉀。
[0013] 作為更進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述的硅烷季銨鹽是通過將硅烷、叔胺、催化劑加入有機(jī) 溶劑中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，攪拌回流反應(yīng)14?42小時(shí)制得。
[0014] 作為更進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述催化劑與叔胺的摩爾比為（0.01:1)?（0.05:1)。
[0015] 作為優(yōu)選方案，所述受阻酚是由抗氧劑245進(jìn)行堿性水解制得。
[0016] 作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述受阻酚是通過將抗氧劑245加入氫氧化鈉水溶液中， 回流反應(yīng)5?6小時(shí)后,加入到鹽酸水溶液中靜置沉淀制得。
[0017] 作為更進(jìn)一步優(yōu)選方案，ImL氫氧化鈉水溶液中加入（0.3?0.4) g抗氧劑245 ;氫 氧化鈉水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30?40% ;鹽酸水溶液的pH值為4?5。
[0018] 本發(fā)明所述的超支化阻尼劑的制備方法，包括如下步驟：
[0019] a)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將AB2型單體分批加入硅烷改性有機(jī)蒙脫土中，在140?160°C 下反應(yīng)直至體系的酸值小于20mg KOH/g，制得超支化有機(jī)蒙脫土；
[0020] b)向超支化有機(jī)蒙脫土中加入受阻酚，在140?160°C下繼續(xù)反應(yīng)；
[0021] c)待反應(yīng)完全，加入丙酮使產(chǎn)物完全溶解后加入乙醚中進(jìn)行沉淀；
[0022] d)過濾，干燥，即得所述的超支化阻尼劑。
[0023] 作為優(yōu)選方案，所述的AB2型單體與硅烷改性有機(jī)蒙脫土的摩爾比為（7?12) :1， AB2型單體的第一次加入量與硅烷改性有機(jī)蒙脫土的摩爾比為（1?2) :1 ;所述的受阻酚與 超支化有機(jī)蒙脫土的摩爾比為（1:3)?（1:8)。
[0024] -種應(yīng)用本發(fā)明所述的超支化阻尼劑制備的阻尼橡膠材料，其特征在于：在100 質(zhì)量份的橡膠基體中，添加有5?20質(zhì)量份所述的超支化阻尼劑。
[0025] 作為一種優(yōu)選方案，所述阻尼橡膠材料的組成及配比如下：
[0026]

【權(quán)利要求】
1. 一種超支化阻尼劑，其特征在于：是由AB2型單體與硅烷改性有機(jī)蒙脫土反應(yīng)生成 的超支化有機(jī)蒙脫土與受阻酚反應(yīng)制得，所述的硅烷改性有機(jī)蒙脫土是由硅烷季銨鹽對(duì)無 機(jī)蒙脫土改性得到。
2. 如權(quán)利要求1所述的超支化阻尼劑，其特征在于：所述的AB2型單體采用鄰苯二甲 酸酐、六氫苯酐或3-硝基鄰苯二甲酸酐與二異丙醇胺反應(yīng)制得，或采用丙交酯與雙（羥甲 基）丙酸在Sn (Oct) 2催化下開環(huán)聚合制得，或采用鄰苯二甲酸酐與多元醇反應(yīng)制得。
3. 如權(quán)利要求1所述的超支化阻尼劑，其特征在于：所述的硅烷改性有機(jī)蒙脫土通過 將無機(jī)蒙脫土與硅烷季銨鹽混合后加入到乙醇水溶液中，在60?80°C下反應(yīng)制得。
4. 如權(quán)利要求3所述的超支化阻尼劑，其特征在于：所述的硅烷季銨鹽由硅烷與叔胺 在催化劑作用下反應(yīng)制得，所述的硅烷為3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷或3-氯丙基甲基二 乙氧基硅烷；所述的叔胺為十六烷基二甲基叔胺或十八烷基二甲基叔胺與癸基二甲基叔胺 按體積比為（4?8) : 1配制得到；所述的催化劑為碘化鈉或碘化鉀。
5. 如權(quán)利要求1所述的超支化阻尼劑，其特征在于：所述的受阻酚是由抗氧劑245進(jìn) 行堿性水解制得。
6. -種制備權(quán)利要求1所述的超支化阻尼劑的方法，其特征在于，包括如下步驟： a) 在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將AB2型單體分批加入硅烷改性有機(jī)蒙脫土中，在140?160°C下反 應(yīng)直至體系的酸值小于20mg KOH/g，制得超支化有機(jī)蒙脫土； b) 向超支化有機(jī)蒙脫土中加入受阻酚，在140?160°C下繼續(xù)反應(yīng)； c) 待反應(yīng)完全，加入丙酮使產(chǎn)物完全溶解后加入乙醚中進(jìn)行沉淀； d) 過濾，干燥，即得所述的超支化阻尼劑。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于：所述的AB2型單體與硅烷改性有機(jī)蒙脫土 的摩爾比為（7?12) :1，AB2型單體的第一次加入量與硅烷改性有機(jī)蒙脫土的摩爾比為 (1?2): 1;所述的受阻酚與超支化有機(jī)蒙脫土的摩爾比為（1:3)?（1:8)。
8. -種應(yīng)用權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的超支化阻尼劑制備的阻尼橡膠材料，其特征 在于：在100質(zhì)量份的橡膠基體中，添加有5?20質(zhì)量份所述的超支化阻尼劑。
9. 如權(quán)利要求8所述的阻尼橡膠材料，其特征在于，具有如下組成配方： 橡膠基體 100質(zhì)II份； 硬Jilt (SA) 0.5?丨.0質(zhì)量份； 爭(zhēng)1化鋅（ZnO) 4.5?5.0質(zhì)12:份； 雙(^:甲基硫代氨基甲酰).^:硫化物（促迸劑TMTD) 0.3?0.5質(zhì).?份； 2-硫醇尜苯并噻噸（促進(jìn)劑Μ) 1.2?1.5質(zhì).?份； |苯基-2-+蔡胺（防老劑D ) L0?1.5質(zhì)Μ份； 超支化阻尼劑 5?20質(zhì)量份； 硫化劑 2.5?3.0質(zhì)歟份《
10. 如權(quán)利要求9所述的阻尼橡膠材料，其特征在于：所述的橡膠基體選自氯丁橡膠、 三元乙丙橡膠和丁腈橡膠中的至少一種；所述的硫化劑為硫磺。
【文檔編號(hào)】C08K9/06GK104292506SQ201410522928
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年10月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月3日
【發(fā)明者】曹付海, 王錦成, 張廣建, 袁章林 申請(qǐng)人:上海工程技術(shù)大學(xué)