本发明涉及有机高分子材料技术领域，尤其是涉及一种聚氨酯弹性阻尼材料。
背景技术：
弹性阻尼胶泥材料是一种性能优异的阻尼减震材料，经常应用于各种交通工具的缓冲器中。目前最常用的阻尼减震材料是有机硅弹性胶泥，但这种材料存在阻尼减震效果不佳的缺点。为了更好的吸收震动，减小交通工具使用时所受的作用力，提高人们的舒适性感受，需要开发性能更好的阻尼减震材料。
在另一方面，聚氨酯弹性胶泥是由聚醚或聚酯组成的软段和二异氰酸酯与扩链剂组成的硬段构成的嵌段共聚物，由于其特殊的结构使聚氨酯弹性胶泥的性能具有可调节范围大、强度高、阻尼性能好、耐损耗、抗撕裂、耐油性好等优点，在众多领域有着广泛的应用。如中国专利cn105061723a中介绍了一种聚氨酯胶泥及其制备方法，该聚氨酯胶泥主要应用于海船舶内部和外部的防腐使用。中国专利cn105348784a中公布了一种高韧性耐酸耐高温聚氨酯玻璃鳞片胶泥及其制备方法，主要应用于火电厂湿法烟气脱硫(fgd)防腐中。中国专利cn105694796a公开了一种用于堵漏的聚氨酯改性堵漏胶泥，具有韧性好、不易产生裂纹、低温固化速度快等优点。
但是，以上技术方案并没有利用到聚氨酯胶泥的阻尼性能，且目前鲜有在交通工具中使用聚氨酯弹性胶泥作为阻尼减震材料的报道。
技术实现要素：
本发明提供一种聚氨酯弹性阻尼胶泥材料，它能够克服有机硅弹性胶泥阻尼性能差的缺点，具有更好的阻尼减震效果，而且制备方法简单、便于储存、可大规模生产。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，
一种聚氨酯弹性阻尼胶泥材料，所述聚氨酯弹性阻尼胶泥材料是由a与b两种组分以2:1的重量比构成，所述a组分是聚酯型聚氨酯预聚体，所述聚酯型聚氨酯预聚体是由聚酯多元醇和二异氰酸酯以摩尔比1:2-2.2聚合而成；所述b组分包括扩链剂、偶联剂、填料和催化剂。
上述聚氨酯弹性阻尼胶泥材料，所述聚酯多元醇是聚丁二酸新戊二醇酯、聚己二酸新戊二醇酯、聚己二酸羟基特戊酸新戊二醇单酯酯或聚丁二酸羟基特戊酸新戊二醇单酯酯中的至少一种，其分子量为3000～4000。
上述聚氨酯弹性阻尼胶泥材料，所述二异氰酸酯是甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯或苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种或两种。
上述聚氨酯弹性阻尼胶泥材料，所述扩链剂的用量为1～4质量份；
所述偶联剂的用量为0.1～0.3质量份；
所述填料包括固体填料和液体填料，所述固体填料的用量为26份，所述液体填料的用量为20～35质量份；
还包括溶剂，所述溶剂的用量为20～30质量份；
所述催化剂的用量为0.1～0.2质量份。
上述聚氨酯弹性阻尼胶泥材料，所述扩链剂是1,4-丁二醇、己二醇、1,2-丙二醇、新戊二醇或三羟甲基丙烷中的一种；所述偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、n-b-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷或苯氨甲基三甲氧基硅烷中的任意一种；
所述固体填料包括硅灰石粉、石墨和白炭黑，所述硅灰石粉:石墨:白炭黑的质量份配比为3:6:17；所述液体填料是液体聚丁烯或液体聚丁二烯中的一种；
所述催化剂是酸亚锡、二丁基锡二月桂酸酯、二辛基锡二月桂酸酯和环烷酸的一种；
所述溶剂是无水乙醇或丙酮中一种。
上述聚氨酯弹性阻尼胶泥材料，所述聚酯型聚氨酯预聚体是聚酯多元醇和二异氰酸酯以摩尔比1:2.1聚合而成；
上述聚氨酯弹性阻尼胶泥材料，所述a组分按如下步骤制备：
a.将聚酯多元醇加入到装有搅拌器和温度计的四口瓶中，在110～140℃、真空-0.096mpa的条件下脱水2～2.5h，然后降温到50℃，加入二异氰酸酯，缓慢升温至80±5℃反应2～3h，在85～90℃、-0.096mpa条件下真空脱气，制得预聚体，密封备用；
b.所述b组分按如下步骤制备：
将固体填料加入到偶联剂与溶剂的混合液中，用搅拌棒搅拌后倒入搅拌机中充分混合10min后出料，然后在140℃烘箱中干燥30min，得到处理好的固体填料；将处理好的固体填料、扩链剂、液体填料与催化剂加入到搅拌机中混合20min，出料得到b组分，密封待用；
c.将a、b两组分混合，经室温熟化5～10min得到聚氨酯弹性阻尼胶泥材料。
有益效果如下：
与现有技术相比，本发明所提供的聚氨酯弹性阻尼胶泥材料是由a、b双组分构成。从分子结构上设计，在聚氨酯预聚体分子链上引入大量的侧甲基结构，可以增大链段运动过程中分子之间的内摩擦，大大提高其阻尼性能。为了进一步提高聚氨酯弹性阻尼胶泥的性能，本发明对填料做了进一步的优化处理，在聚氨酯弹性阻尼胶泥中添加优化处理的填料，降低了表面张力，改善了聚合物与填料之间的相容性，使填料分散的更加均匀。同时在使用过程中，当材料受力时，其内部的聚合物和填料之间以及填料的颗粒与颗粒之间能够产生足够的摩擦，将机械能转化为内能，进一步提高材料的阻尼性能。
本发明所提供的聚氨酯弹性阻尼胶泥材料应用在交通工具中，能够提供更好地阻尼减震效果，同时也拓展了材料的使用范围。而且制备方法简单、使用范围广、便于储存、可大规模生产。与有机硅弹性阻尼胶泥相比，本发明的聚氨酯弹性阻尼胶泥材料具有更好的阻尼性能。本发明的最大损耗因子tanmaxδ高达1.9，而常规的有机硅弹性阻尼胶泥的最大损耗因子tanmaxδ在1左右。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
实施例1：
a.制备a组分：将100g分子量为3000的聚丁二酸新戊二醇酯加入到装有搅拌器和温度计四口瓶中，在110～140℃、真空-0.096mpa的条件下脱水2h，然后降温到50℃，加入12.2g甲苯二异氰酸酯，缓慢升温至80±5℃反应2.5h，在85～90℃、-0.096mpa条件下真空脱气，制得预聚体，密封备用。
b.制备b组分：将3g硅灰石粉、6g石墨、17g白炭黑加入到0.13gγ-氨丙基三乙氧基硅烷与35g无水乙醇的混合液中，用搅拌棒充分搅拌后倒入搅拌机中充分混合10min后出料，然后在140℃烘箱中干燥30min，得到处理好的固体填料；将处理好的固体填料、2.68g1,4-丁二醇、27.3g液体聚丁烯与0.12g辛酸亚锡加入到搅拌机中混合20min，出料得到b组分，密封待用。
c.制备聚氨酯弹性阻尼胶泥材料：将a组分与b组分混合后室温熟化10min制得聚氨酯弹性阻尼胶泥材料。
实施例2：
a.与实施例1相同的方法制备a组分。
b.制备b组分：将3g硅灰石粉、6g石墨、17g白炭黑加入到0.13gγ-氨丙基三乙氧基硅烷与35g无水乙醇的混合液中，用搅拌棒充分搅拌后倒入搅拌机中充分混合10min后出料，然后在140℃烘箱中干燥30min，得到处理好的固体填料；将处理好的固体填料、3.5g己二醇、26g液体聚丁烯与0.2g二丁基锡二月桂酸酯加入到搅拌机中混合20min，出料得到b组分，密封待用。
c.制备聚氨酯弹性阻尼胶泥材料：将a组分与b组分混合后室温熟化8min制得聚氨酯弹性阻尼胶泥材料。
实施例3：
a.制备a组分：将100g分子量为3500的聚己二酸羟基特戊酸新戊二醇单酯酯加入到装有搅拌器和温度计四口瓶中，在110～140℃、真空-0.096mpa的条件下脱水2.5h，然后降温到50℃，加入13.34g异佛尔酮二异氰酸酯，缓慢升温至80±5℃反应3h，在85～90℃、-0.096mpa条件下真空脱气，制得预聚体，密封备用。
b.制备b组分：将3g硅灰石粉、6g石墨、17g白炭黑加入到0.13gγ-氨丙基三乙氧基硅烷与35g无水乙醇的混合液中，用搅拌棒搅拌后倒入搅拌机中充分混合10min后出料，然后在140℃烘箱中干燥30min，得到处理好的固体填料；将处理好的固体填料、2.63g新戊二醇、27.8g液体聚丁二烯与0.15g辛酸亚锡加入到搅拌机中混合20min，出料得到b组分，密封待用。
c.制备聚氨酯弹性阻尼胶泥材料：将a组分与b组分混合后室温熟化10min制得聚氨酯弹性阻尼胶泥材料。
实施例4：
a.制备a组分：将100g分子量为4000的聚丁二酸羟基特戊酸新戊二醇单酯酯加入到装有搅拌器和温度计四口瓶中，在110～140℃、真空-0.096mpa的条件下脱水2.5h，然后降温到50℃，加入8.83g六亚甲基二异氰酸酯，缓慢升温至80±5℃反应2h，在85～90℃、-0.096mpa条件下真空脱气，制得预聚体，密封备用。
b.制备b组分：将3g硅灰石粉、6g石墨、17g白炭黑加入到0.13gγ-氨丙基三乙氧基硅烷与35g无水乙醇的混合液中，用搅拌棒充分搅拌后倒入搅拌机中充分混合10min后出料，然后在140℃烘箱中干燥30min，得到处理好的固体填料；将处理好的固体填料、3.1g三羟甲基丙烷、25g液体聚丁烯与0.15g环烷酸加入到搅拌机中混合20min，出料得到b组分，密封待用。
c.制备聚氨酯弹性阻尼胶泥材料：将a组分与b组分混合后室温熟化10min制得聚氨酯弹性阻尼胶泥材料。
实施例5
a.与实施例4相同的方法制备a组分。
b.制备b组分：将3g硅灰石粉、6g石墨、17g白炭黑加入到0.2gn-b-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷与40g丙酮的混合液中，用搅拌棒充分搅拌后倒入搅拌机中充分混合10min后出料，然后在140℃烘箱中干燥30min，得到处理好的固体填料；将处理好的固体填料、1.75g1,2-丙二醇、26.25g液体聚丁二烯与0.2g二丁基锡二月桂酸酯加入到搅拌机中混合20min，出料得到b组分，密封待用。
c.制备聚氨酯弹性阻尼胶泥材料：将a组分与b组分混合后室温熟化10min制得聚氨酯弹性阻尼胶泥材料。
实施例6
a.制备a组分：将100g分子量为4000的聚己二酸新戊二醇酯加入到装有搅拌器和温度计四口瓶中，在110～140℃、真空-0.096mpa的条件下脱水2h，然后降温到50℃，加入13.14g二苯基甲烷二异氰酸酯，缓慢升温至80±5℃反应2h，在85～90℃、-0.096mpa条件下真空脱气，制得预聚体，密封备用。
b.制备b组分：将3g硅灰石粉、6g石墨、17g白炭黑加入到0.15g苯氨甲基三甲氧基硅烷与35g无水乙醇的混合液中，用搅拌棒充分搅拌后倒入搅拌机中充分混合10min后出料，然后在140℃烘箱中干燥30min，得到处理好的固体填料；将处理好的固体填料、2.97g三羟甲基丙烷、27.3g液体聚丁烯与0.15g二辛基锡二月桂酸酯加入到搅拌机中混合20min，出料得到b组分，密封待用。
c.制备聚氨酯弹性阻尼胶泥材料：将a组分与b组分混合后室温熟化8min制得聚氨酯弹性阻尼胶泥材料。
本发明中，采用分子链中带有大量侧甲基的聚酯型聚氨酯预聚体，具有优异的阻尼性能。所述固体填料中的硅灰石粉的粒径为19～30um、石墨的粒径为20～40um、白炭黑的粒径为30～40nm，添加不同粒径的三种固体填料，增加了颗粒间的摩擦面积，在材料受力后，其内部的聚合物和填料之间以及填料的颗粒与颗粒之间能够产生足够的且更大的摩擦，将机械能转化成内能，进一步提高材料的阻尼性能。添加液体填料有利于降低体系粘度，同时使各组分分散得更均匀，性能更稳定。
按照上述方法制备出来的聚氨酯弹性阻尼胶泥材料的性能如下表所示：
材料的粘度是弹性阻尼胶泥材料的一个重要指标，粘度过低或过高都不利于使用操作，当粘度在4×106mpa·s～6×106mpa·s时是最佳的使用粘度。最大损耗因子tanmaxδ直接反应材料的阻尼性能。
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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。