低溫減振壓敏粘合劑和構(gòu)造的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及可表現(xiàn)出低溫性能和粘附性并可用于制造減振復(fù)合材料的粘彈性阻尼材料和構(gòu)造。粘彈性阻尼材料和構(gòu)造可包含根據(jù)式I的單體的聚合物或共聚物：CH2＝CHR1-COOR2[I]其中R1為H、CH3或CH2CH3，并且R2為含有12至32個(gè)碳原子的支化烷基基團(tuán)。
【專利說明】低溫減振壓敏粘合劑和構(gòu)造

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及可表現(xiàn)出低溫性能和粘附性并可用于制造減振復(fù)合材料的粘彈性阻尼材料和構(gòu)造。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]簡而言之，本發(fā)明提供了一種粘彈性阻尼材料，所述材料包含:a)下列的共聚物:
i)至少一種根據(jù)式I的單體:
[0003]CH2 = CHR1-COOR2 [I]
[0004]其中R1為H、CH3或CH2CH3,并且R2為含有12至32個(gè)碳原子的支化烷基基團(tuán)，和
ii)至少一種第二單體(mononomer);和b)至少一種粘附增強(qiáng)材料。在一些實(shí)施例中，所述粘附增強(qiáng)材料為以下中之一:無機(jī)納米粒子、核-殼橡膠粒子、聚丁烯材料或聚異丁烯材料。通常，R2為含有15至22個(gè)碳原子的支化烷基基團(tuán)。通常，R1為H或CH3。通常，第二單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或乙基丙烯酸酯。所述粘彈性阻尼材料可還包含增塑劑。
[0005]在另一方面，本發(fā)明提供了一種粘彈性阻尼材料，所述材料包含下列的共聚物:i)至少一種根據(jù)式I的單體:
[0006]CH2 = CHR1-COOR2 [I]
[0007]其中R1為H、CH3或CH2CH3,并且R2為含有12至32個(gè)碳原子的支化烷基基團(tuán)，和
ii)單官能有機(jī)硅(甲基)丙烯酸酯低聚物。通常，R2為含有15至22個(gè)碳原子的支化烷基基團(tuán)。通常，R1為H或CH3。所述粘彈性阻尼材料可還包含增塑劑。
[0008]在另一方面，本發(fā)明提供了一種粘彈性構(gòu)造，所述粘彈性構(gòu)造包含:a)至少一個(gè)粘彈性層，所述至少一個(gè)粘彈性層包含至少一種根據(jù)式I的單體的聚合物或共聚物:
[0009]CH2 = CHR1-COOR2 [I]
[0010]其中R1為H、CH3或CH2CH3，并且R2為含有12至32個(gè)碳原子的支化烷基基團(tuán)；b)至少一個(gè)包含壓敏粘合劑的PSA層，其中a)結(jié)合到b)。在一些實(shí)施例中，所述粘彈性層結(jié)合到至少兩個(gè)包含壓敏粘合劑的層。通常，R2為含有15至22個(gè)碳原子的支化烷基基團(tuán)。通常，R1為H或CH3。在一些實(shí)施例中，所述粘彈性層包含共聚物，所述共聚物為至少一種第二單體的共聚物，所述至少一種第二單體選自丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或乙基丙烯酸酯。在一些實(shí)施例中，所述PSA層包含丙烯酸類壓敏粘合劑。在一些實(shí)施例中，所述PSA層包含為丙烯酸的共聚物的丙烯酸類壓敏粘合劑。
[0011]在另一方面，本發(fā)明提供了一種粘彈性構(gòu)造，所述粘彈性構(gòu)造包含:
[0012]a)至少一種根據(jù)式I的單體的聚合物或共聚物的離散粒子:
[0013]CH2 = CHR1-COOR2 [I]
[0014]其中R1為H、CH3或CH2CH3,并且R2為含有12至32個(gè)碳原子的支化烷基基團(tuán)；b)包含壓敏粘合劑的PSA層，其中a)分散在b)中。在一些實(shí)施例中，所述PSA層包含丙烯酸類壓敏粘合劑。在一些實(shí)施例中，所述PSA層包含為丙烯酸的共聚物的丙烯酸類壓敏粘合劑。
[0015]在另一方面，本發(fā)明提供了一種減振復(fù)合材料，所述減振復(fù)合材料包含粘附到至少一種基底上的本發(fā)明的粘彈性阻尼材料或減振復(fù)合材料。在一些實(shí)施例中，所述材料或構(gòu)造粘附到至少兩種基底。在一些實(shí)施例中，至少一種基底為金屬基底。

【具體實(shí)施方式】
[0016]本發(fā)明提供了呈現(xiàn)為壓敏粘合劑(PSA)的材料集合和構(gòu)造，當(dāng)在寬的溫度范圍內(nèi)與多種基底一起使用時(shí)，所述壓敏粘合劑既提供非常低的溫度和高頻下的減振性能又提供相當(dāng)大的粘合性能和耐久性。使用單一材料集合或構(gòu)造獲得低溫阻尼和粘合劑性能二者的組合是粘彈性阻尼材料領(lǐng)域中的一大技術(shù)挑戰(zhàn)。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，這通過使用特種丙烯酸類材料、特定添加劑、多層構(gòu)造或上述的組合來達(dá)到。
[0017]本發(fā)明提供了呈現(xiàn)為壓敏粘合劑的材料集合和構(gòu)造，當(dāng)在寬的溫度范圍內(nèi)與多種基底一起使用時(shí)，所述壓敏粘合劑既提供非常低的溫度和高頻下的減振性能又提供相當(dāng)大的粘合性能和耐久性。在一些實(shí)施例中，如通過動態(tài)力學(xué)分析(DMA)在-55°C和1Hz下所測量(這將在下面的實(shí)例中描述)，根據(jù)本發(fā)明的材料或構(gòu)造表現(xiàn)出高的損耗角正切值。在一些實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的材料或構(gòu)造表現(xiàn)出大于0.5、在一些實(shí)施例中大于0.8、在一些實(shí)施例中大于1.0、在一些實(shí)施例中大于1.2并且在一些實(shí)施例中大于1.4的損耗角正切值(如通過動態(tài)力學(xué)分析(DMA)在-55°C和1Hz下所測量，這將在下面的實(shí)例中描述)。在一些實(shí)施例中，如下面的實(shí)例中所述所測量，根據(jù)本發(fā)明的材料或構(gòu)造表現(xiàn)出高的剝離粘附性。在一些實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的材料或構(gòu)造表現(xiàn)出大于ΙΟΝ/dm、在一些實(shí)施例中大于20N/dm、在一些實(shí)施例中大于30N/dm、在一些實(shí)施例中大于40N/dm、在一些實(shí)施例中大于50N/dm并且在一些實(shí)施例中大于60N/dm的剝離粘附性(如下面的實(shí)例中所述所測量)。在一些實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的材料或構(gòu)造同時(shí)獲得在上述一個(gè)或多個(gè)水平下的高的損耗角正切值和在上述一個(gè)或多個(gè)水平下的高的剝離強(qiáng)度。
[0018]在一些實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的粘彈性阻尼材料包含長烷基鏈丙烯酸酯共聚物，所述共聚物為包括一種或多種長烷基鏈丙烯酸酯單體的單體的共聚物。所述長烷基鏈丙烯酸酯單體通常為丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或乙基丙烯酸酯但通常為丙烯酸酯。在一些實(shí)施例中，所述長烷基鏈的側(cè)鏈含有12至32個(gè)碳原子(C12-C32)，在一些實(shí)施例中含有至少15個(gè)碳原子，在一些實(shí)施例中含有至少16個(gè)碳原子，在一些實(shí)施例中含有22或以下個(gè)碳原子，在一些實(shí)施例中含有20或以下個(gè)碳原子，在一些實(shí)施例中含有18或以下個(gè)碳原子，并且在一些實(shí)施例中含有16-18個(gè)碳原子。通常，所述長烷基鏈具有至少一個(gè)支化點(diǎn)以限制所形成的聚合物中的結(jié)晶度，所述結(jié)晶度可能抑制阻尼性能。不具有支化點(diǎn)的長鏈烷基丙烯酸酯可以足夠低的濃度使用以限制所形成的聚合物在應(yīng)用溫度下的結(jié)晶度。在一些實(shí)施例中，另外的共聚單體選自丙烯酸、甲基丙烯酸或乙基丙烯酸，但通常是丙烯酸。在一些實(shí)施例中，另外的共聚單體選自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或乙基丙烯酸酯，但通常是丙烯酸酯。
[0019]在一些實(shí)施例中，所述長烷基鏈丙烯酸酯共聚物包含另外的共聚單體或添加劑，所述共聚單體或添加劑參與聚合反應(yīng)，這賦予粘合劑性質(zhì)。這樣的共聚單體可包括聚乙二醇二丙烯酸酯。
[0020]在一些實(shí)施例中，所述長烷基鏈丙烯酸酯共聚物包含另外的共聚單體或添加劑，所述共聚單體或添加劑參與聚合反應(yīng)，這可有助于通過調(diào)制粘彈性阻尼共聚物的流變性或通過引入官能團(tuán)而賦予更大的粘合劑性質(zhì)。這樣的共聚單體可包括但不限于(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、單官能有機(jī)硅(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸異冰片酯。
[0021]在一些實(shí)施例中，可使所述粘彈性阻尼共聚物交聯(lián)以改進(jìn)材料的耐久性和粘附性質(zhì)。這樣的交聯(lián)劑可包括但不限于光活化交聯(lián)劑如二苯甲酮或2，4_雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧苯基)-三嗪。交聯(lián)劑還可包括可共聚的多官能丙烯酸酯，如聚乙二醇二丙烯酸酯或己二醇二丙烯酸酯作為例子。
[0022]在一些實(shí)施例中，可通過所有已知的聚合方法，包括熱活化或光引發(fā)聚合，來使所述粘彈性阻尼共聚物聚合。這樣的光聚合過程可包括例如常見光引發(fā)劑如二苯基(2，4，6-三甲基苯甲?；?-氧化膦。
[0023]在一些實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的粘彈性阻尼材料包含長烷基鏈丙烯酸酯共聚物和賦予粘合劑性質(zhì)的另外的粘附增強(qiáng)材料。此類另外的粘附增強(qiáng)材料可包括聚丁烯、有機(jī)硅或聚異丁烯。此類另外的粘附增強(qiáng)材料也可為顆粒材料。此類粘附增強(qiáng)顆粒材料可包括氣相二氧化硅、核-殼橡膠粒子或丙烯酸異十八烷基酯微球。
[0024]在一些實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的長烷基鏈丙烯酸酯共聚物形成多層粘彈性構(gòu)造的一部分。在一些實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的長烷基鏈丙烯酸酯共聚物形成兩層粘彈性構(gòu)造的粘彈性阻尼層，第二附接層為在更寬的溫度范圍內(nèi)具有更高粘性的材料的層。在一些實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的長烷基鏈丙烯酸酯共聚物形成多層粘彈性構(gòu)造的粘彈性阻尼芯層，夾在兩個(gè)更高粘性的材料的層之間。在一些實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的長烷基鏈丙烯酸酯共聚物形成多層粘彈性構(gòu)造的層，所述多層粘彈性構(gòu)造還包含至少一個(gè)更高粘性的材料的層。在一些實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的長烷基鏈丙烯酸酯共聚物形成多層粘彈性構(gòu)造的內(nèi)部層，所述多層粘彈性構(gòu)造還包含至少兩個(gè)更高粘性的材料的層。在一些實(shí)施例中，所述更高粘性的材料為丙烯酸類PSA材料。
[0025]在一些實(shí)施例中，兩層粘彈性構(gòu)造包含附接到第二層的粘彈性層，所述第二層為更高粘性的材料的層。在一些實(shí)施例中，所述兩層粘彈性構(gòu)造通過將粘彈性層層合到粘合劑層而制得。在一些實(shí)施例中，所述兩層粘彈性構(gòu)造通過向粘彈性層施加膠帶而制得。在一些實(shí)施例中，所述兩層粘彈性構(gòu)造通過向粘彈性阻尼層施加呈液體或霧化形式的粘合劑以提供對阻尼層的更高粘附性而制得。在一些實(shí)施例中，所述兩層粘彈性構(gòu)造通過向粘彈性層施加呈糊劑形式的粘合劑而制得。在一些實(shí)施例中，兩層粘彈性構(gòu)造以卷、片材或預(yù)切割制品的形式提供。在一些實(shí)施例中，兩層粘彈性構(gòu)造在使用前不久通過向粘彈性層施加粘合劑而制得。在一些實(shí)施例中，兩層粘彈性構(gòu)造通過向基底施加粘合劑、然后向粘合劑施加粘彈性層而原位制得。
[0026]在一些實(shí)施例中，多層粘彈性構(gòu)造包含夾在兩個(gè)更高粘性的材料的層之間的粘彈性層。在一些實(shí)施例中，多層粘彈性構(gòu)造通過向至少一個(gè)粘合劑層層合粘彈性層而制得。在一些實(shí)施例中，多層粘彈性構(gòu)造通過向粘彈性層的至少一側(cè)施加膠帶而制得。在一些實(shí)施例中，多層粘彈性構(gòu)造通過向粘彈性層的至少一側(cè)施加呈液體形式的粘合劑而制得。在一些實(shí)施例中，多層粘彈性構(gòu)造通過向粘彈性層的至少一側(cè)施加呈糊劑形式的粘合劑而制得。在一些實(shí)施例中，多層粘彈性構(gòu)造以卷、片材或預(yù)切割制品的形式提供。在一些實(shí)施例中，多層粘彈性構(gòu)造在使用前不久通過向粘彈性層施加粘合劑而制得。在一些實(shí)施例中，多層粘彈性構(gòu)造通過向基底施加粘合劑、然后向粘合劑施加粘彈性層、然后向粘彈性層施加另外的粘合劑或另外的承載粘合劑的基底而原位制得。在一些實(shí)施例中，多層構(gòu)造通過在兩個(gè)粘合劑層之間施加呈液體形式的粘彈性阻尼組合物、然后接著使阻尼層固化以形成粘彈性阻尼共聚物而原位制得。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的材料或構(gòu)造可用于航空航天應(yīng)用，其中需要在非常低的溫度下的最大的高頻振動能量阻尼性能以及良好的粘附性質(zhì)的組合。
[0028]通過以下實(shí)例進(jìn)一步說明本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)，但在這些實(shí)例中列舉的具體材料及其量以及其他的條件和細(xì)節(jié)不應(yīng)理解為是對本發(fā)明的不當(dāng)限制。
[0029]實(shí)魁
[0030]除非另有說明，否則所有試劑均購自或得自密蘇里州圣路易斯的西格瑪奧德里奇(Sigma-Aldrich)公司，或可通過已知的方法合成。除非另有說明，否則所有比率均按重量百分比計(jì)。
[0031]下面的縮寫用于描述所述實(shí)例:
[0032]° F:華氏度
[0033]V:攝氏度
[0034]cm:厘米
[0035]g/cm3:克/立方厘米
[0036]kg:千克
[0037]Kg/m3:千克每立方米
[0038]mil:l(T3 英寸
[0039]mj/cm2:毫焦耳每平方厘米
[0040]ml:毫升
[0041]mm:毫米
[0042]μ m:微米
[0043]N/dm:牛頓每分米
[0044]pcf:磅每立方英尺
[0045]pph:百分率
[0046]測試方法
[0047]剝離粘結(jié)強(qiáng)度測試(PAT)
[0048]根據(jù)ASTM D3330/D3330M-04測量在180度的角度下從基底剝離測試材料所需的力。使用橡膠輥，手動地將粘合劑樣品層合到經(jīng)底涂的2密耳(50.8μπι)聚酯膜上并讓其在23°C /50%相對濕度下保持24小時(shí)，該聚酯膜以商品名“H0STAPHAN3SAB”得自南卡羅來納州格里爾的三菱塑料公司(Mitsubishi Plastics, Inc., Greer, South Carolina)。從層合膜切割0.5X6英寸(1.27X12.7cm)的段并貼到可購自加利福尼亞州蒂梅丘拉的艾羅德克合金公司(Aerotech Alloys, Inc.，Temecula, California)的 0.10 英寸(2.54mm)或0.20英寸(5.08mm)厚、肖氏A硬度70、320Kg/m3的聚醚-聚氨酯泡沫或牌號為2024的鋁試件上。然后使用2Kg橡膠輥手動地將該帶材粘合到試件上并在23°C /50%相對濕度下調(diào)適24小時(shí)。然后使用型號為“SP-2000”、得自馬薩諸塞州阿科德的艾馬士公司(Imass Inc.,Accord, Massachusetts)的拉力測試機(jī)在12in/min(0.305m/min)的臺板速度下測定剝離粘附力。每個(gè)實(shí)例或比較例測試三個(gè)帶材樣品并以N/dm給出平均值。還給出失效模式，縮寫如下:
[0049]A:膠帶從基底干凈地層離
[0050]2B:兩粘結(jié)失效，其中膠帶從載體背襯層離
[0051]C:內(nèi)聚失效，其中粘合劑層破裂，在背襯和基底二者上留下材料。
[0052]動杰力學(xué)分析(DMA)
[0053]使用型號為“AR2000”、可購自特拉華州紐卡斯?fàn)柕腡A儀器公司(TAInstruments, New Castle, Delaware)的平行板流變儀測定動態(tài)力學(xué)分析(DMA)。使大約0.5克粘彈性樣品居中于流變儀的兩個(gè)8_直徑鋁平行板之間并壓縮直至該樣品的邊緣與板的邊緣一致。然后將平行板和流變儀軸的溫度升至40°C并保持5分鐘。然后使平行板在1Hz的頻率和0.4%的恒應(yīng)變下振蕩，同時(shí)溫度以5°C /min的速率漸降至_80°C。然后測定儲能模量(G’ )和損耗角正切值。
[0054]玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tr)
[0055]繪制損耗角正切值(G" /G'比率)對溫度的曲線。取損耗角正切值曲線的峰值溫度為Tg。
[0056]阻尼損耗因子(DLF)
[0057]如下制備用于阻尼損耗因子的復(fù)合材料。用50%的異丙醇水溶液清潔標(biāo)稱6X48英寸 X7 密耳(15.24X121.92cmX0.178mm)的鋁條并揩干。向 20pcf (0.32g/cm3)白色多微孔高密度聚氨酯泡沫的標(biāo)稱6X48X0.1英寸(15.24X121.92cmX2.54mm)的條施加“L0RD7701”型底漆，該底漆可購自北卡羅來納州卡瑞的洛德公司(Lord Corporat1n,Cary, North Carolina)。向招條施加膠帶,捏到一起以確保潤濕度,然后施加到高密度氨基甲酸酯的經(jīng)底涂表面。然后向氨基甲酸酯條的相對側(cè)施加5密耳(127 μ tm)粘合劑無基材膠帶，該帶材可以商品名“VHB9469PC”購自明尼蘇達(dá)州圣保羅的3M公司(3M Company,St.Paul,Minnesota)。將所得復(fù)合材料切割成2X 24英寸(5.08X60.96cm)樣品并施加到3X40 英寸 X0.062 密耳(7.62X101.4cmX 1.58mm)鋁梁。
[0058]通過其第一節(jié)點(diǎn)懸掛該梁，并在溫度為-10°C、-20°C和-30°C的熱控室中經(jīng)由來自紐約州迪皮尤的 PCB Piezotronics 公司(PCB Piezotronics, Inc., Depew, New York)的型號為“208M63”的正向力傳感器將梁的中心機(jī)械耦合到型號為“V203”的電磁振動器，該電磁振動器來自佐治亞州諾克羅斯的Kj?r北美公司(Briiel& Kj?r NorthAmerica, Inc., Norcross, Georgia)。在梁的相對于正向力傳感器的相對側(cè)上安裝也來自Piezotronics公司的型號為“353B16ICP”的加速計(jì)。向電磁振動器發(fā)送寬頻帶信號并測量振動器施加在梁上的力以及梁的所得加速度。自測得的加速度和力的交叉譜計(jì)算頻率響應(yīng)函數(shù)(FRF)，并自FRF的量級使用峰值振幅來確定眾數(shù)頻率。也確定每個(gè)眾數(shù)頻率周圍的半功率帶寬作為眾數(shù)頻率上下_3dB振幅點(diǎn)之間的頻率跨度。計(jì)算半功率帶寬相對于眾數(shù)頻率的比率并作為阻尼損耗因子給出。
[0059]材料
[0060]實(shí)例中使用的試劑的縮寫如下:
[0061]A-75:過氧化苯甲酰，以商品名“LUPEROX A75”得自賓夕法尼亞州費(fèi)城的阿科瑪公司(Arkema，Inc.Philadelphia，Pennsylvania)。
[0062]AA:丙烯酸，可購自密蘇里州圣路易斯的西格瑪-奧德里奇公司(Sigma-AldrichCompany, St.Louis，Missouri)。
[0063]BDDA:1，4-丁二醇二丙烯酸酯，以商品名“SR213”得自賓夕法尼亞州艾斯頓的沙多瑪美國公司(Sartomer, USA, LLC, Exton, Pennsylvania)。
[0064]DMAEMA:甲基丙烯酸N，N-二甲基氨基乙酯，可購自西格瑪-奧德里奇公司(Sigma-Aldrich Company)0
[0065]E-920:甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物，以商品名“CLEARSTRENGTHE-920”得自賓夕法尼亞州普魯士王市的阿科瑪公司(Arkema，Inc.，King of Prussia，Pennsylvania)0
[0066]F-85E:氫化松香的酯，以商品名“F0RAL85-E”得自田納西州金斯波特的伊士曼化工公司(Eastman Chemical Company, Kingsport，Tennessee)。
[0067]HDDA:1，6_己二醇二丙烯酸酯，以商品名“SR238B”得自沙多瑪美國公司(Sartomer, USA, LLC)。
[0068]1-651:2，2-二甲氧基-1，2-二苯基乙-1-酮，以商品名“IRGACURE651”得自瑞士巴塞爾的巴斯夫瑞士公司(BASF Schweiz AG，Basel，Switzerland)。
[0069]10A:丙烯酸異辛酯，以商品名“SR440”得自沙多瑪美國公司(Sartomen USA,LLC)。
[0070]1TMS:異辛基三甲氧基硅烷，可購自美國賓夕法尼亞州莫里斯維爾的蓋勒斯特公司(Gelest，Inc.，Morrisville, Pennsylvania)。
[0071]ISF-16:2-己基癸醇，可以商品名“IS0F0L16”購自德克薩斯州休斯頓的薩索爾北美公司(Sasol North America，Inc.，Houston, Texas)。
[0072]ISF-18:2-己基十二烷醇，可以商品名“IS0F0L18”購自薩索爾北美公司(SasolNorth America， Inc)。
[0073]ISF-24:2_癸基十四烷醇，可以商品名“IS0F0L24”購自薩索爾北美公司(SasolNorth America， Inc)。
[0074]KB-1:2，2- 二甲氧基-1，2- 二(苯基)乙酮，可以商品名“ESACURE KB1”購自賓夕法尼亞州康舍霍肯的寧桕迪美國公司(Lamberti USA, Inc.，Conshohocken,Pennsylvania)0
[0075]L-26M50:過氧_2_乙基己酸叔丁酯在溶劑油中的50 %溶液，可以商品名“LUPER0X26M50” 購自阿科瑪公司(Arkema Inc.)。
[0076]MTMS:甲基三甲氧基娃焼，可購自蓋勒斯特公司(Gelest，Inc.)。
[0077]N2326:16.4%的膠態(tài)二氧化硅分散體，可以商品名“NALC02326”購自伊利諾斯州內(nèi)?白維爾的納爾科公司(Nalco Company, Naperville, Illinois) 0
[0078]PB-100:分子量為250,000的聚異丁烯，可以商品名“0PPAN0L B-100”購自德克薩斯州弗里波特的巴斯夫公司(BASF Corporat1n，F(xiàn)reeport，Texas)。
[0079]PB-910:分子量為910的聚丁烯，可以商品名“IND0P0L H-100”購自德克薩斯州利格城的英力士低聚物公司(Ineos Oligomers，League City，Texas)。
[0080]PB-1000:分子量為1，000的聚異丁烯，可以商品名“GLISSOPAL R-1000”購自巴斯夫公司(BASF Corporat1n)。
[0081]PB-1900:分子量為2，500的聚丁烯，可以商品名“IND0P0L H-1900”購自巴斯夫公司(BASF Corporat1n)。
[0082]PEGDA:聚乙二醇(600) 二丙烯酸酯，可以商品名“SR610”購自沙多瑪美國公司(Sartomer, USA, LLC)。
[0083]R-100:無規(guī)丁二烯-苯乙烯共聚物，可以商品名“RIC0N100”購自沙多瑪美國公司(Sartomer, USA, LLC)。
[0084]R-972:疏水熱解法二氧化娃,可以商品名“AER0SIL R-972”購自新澤西州帕西潘尼的贏創(chuàng)德固賽公司(Evonik Degussa Corporat1n, Parsippany, New Jersey)。
[0085]RC-902:可輻射固化的有機(jī)硅，可以商品名“TEG0 RC-902”購自贏創(chuàng)德固賽公司(Evonik Degussa Corporat1n)。
[0086]S-1001:苯乙烯-乙烯-丙烯嵌段共聚物，可以商品名“SEPT0N1001”購自日本東京的可樂麗公司(Kuraray C0.Ltd.，Tokyo, Japan)。
[0087]SAMV:十二烷基硫酸銨，可以商品名“STEPAN0L AMV”購自伊利諾斯州諾斯菲爾德的斯泰潘公司(Stepan Company, Northfield, Illinois)。
[0088]T-10:透光的有機(jī)硅隔離襯片，可以商品名“CLEARSIL T_10”購自密蘇里州圣路易斯的首諾科特玻璃功能膜公司(Solutia, Inc.St.Louis, Missouri)。
[0089]T-50:透光的有機(jī)硅隔離襯墊，可以商品名“CLEARSIL T_50”購自首諾科特玻璃功能膜公司(Solutia, Inc.)。
[0090]T-145A:有機(jī)硅樹脂，可以商品名“T0SPEARL145A”購自俄亥俄州哥倫布的邁圖高新材料公司(Momentive Performance Materials Holdings, LLC, Columbus Oh1)。
[0091]TMT:2，4_雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-三嗪。
[0092]ΤΡ0:二苯基(2，4，6-三甲基苯甲?；?_氧化膦，可以商品名“DAR0⑶R TPO”購自巴斯夫瑞士公司(BASF Schweiz AG)。
[0093]467-MP:具有紙襯墊的2密耳(50.8 μ m)粘合劑無基材膠帶，可以商品名“ADHESIVE TRANSFER TAPE467MP” 購自 3M 公司(3M Company)。
[0094]467-MPF:具有膜襯墊的2密耳(50.8 μ m)粘合劑無基材膠帶，可以商品名“ADHESIVE TRANSFER TAPE467MPF” 購自 3M 公司(3M Company)。
[0095]實(shí)例中描述的非市售材料如下合成:
[0096]HEDA:丙烯酸2-己基-1-癸酯。向I升燒瓶中加入100克2_己基_1_癸醇、45.97克三乙胺和350克二氯甲烷并用冰浴冷卻至5°C。緩慢逐滴加入41.1克丙烯酰氯，一小時(shí)加完，同時(shí)機(jī)械攪拌混合物。10小時(shí)后過濾混合物，然后在真空下于25°C濃縮。用乙酸乙酯稀釋剩余的所得油并用1.0摩爾鹽酸、隨后1.0摩爾氫氧化鈉溶液、然后飽和氯化鈉溶液洗滌。然后在真空下于25°C濃縮有機(jī)層。將粗油與等量的己烷混合并通過中性氧化鋁柱以移除有色雜質(zhì)，其后用己烷洗脫氧化鋁。收集的濾液在真空下于25°C濃縮，得到丙烯酸2-己基-1-癸酯的無色油。
[0097]ISA:丙烯酸異十八烷基酯。向2升燒瓶中加入197.17克ISF_18、78.12克三乙胺和700克二氯甲烷并用冰浴冷卻至5°C。緩慢逐滴加入69.86克丙烯酰氯，一小時(shí)加完，同時(shí)機(jī)械攪拌混合物。10小時(shí)后過濾混合物，然后在真空下于25°C濃縮。用乙酸乙酯稀釋剩余的所得油并用1.0摩爾鹽酸、隨后1.0摩爾氫氧化鈉溶液、然后飽和氯化鈉溶液洗滌。然后在真空下于25°C濃縮有機(jī)層。將粗油與等量的己烷混合并通過中性氧化鋁柱以移除有色雜質(zhì)，其后用己烷洗脫氧化鋁。收集的濾液在真空下于25°C濃縮，得到100%丙烯酸異十八烷基酯的無色油。
[0098]ISA-MS:丙烯酸異十八烷基酯微球。通過向500ml玻璃廣口瓶中加入180克ISA、0.58克A-75和1.8克BDDA并在煉膠機(jī)(roller mill)中混合直至溶解來制備混合物A0通過向I升玻璃燒杯中加入420克蒸餾水、7.2克SAMV和1.8克BDDA并使用來自康捏狄格州沃特伯里OCI儀器公司(OCI Instruments, Waterbury, Connecticut)的型號為“0MN1-MIXER”的高剪切混合器分配直至均勻來制備混合物B。然后將混合物A加到玻璃燒杯中并繼續(xù)高剪切混合大約2分鐘直至形成約3微米直徑的非常小的小滴。然后將產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到裝配了機(jī)械攪拌器的I升玻璃反應(yīng)器中。向反應(yīng)器中充滿氮?dú)?，加熱?5°C，并保持在該溫度下，繼續(xù)攪拌24小時(shí)，其后將其冷卻至23°C。通過粗濾布過濾所得懸浮體以移除團(tuán)聚物并使用500ml異丙醇凝結(jié)。然后在烘箱中于45°C干燥凝結(jié)物大約16小時(shí)。
[0099]單層構(gòu)誥
[0100]樣品I
[0101]向25打蘭(dram, 92.4ml)玻璃廣口瓶中裝入19.6克HEDA、0.4克AA和0.008克1-651。將該單體混合物于21°C攪拌30分鐘，用氮?dú)獯祾?分鐘，然后暴露于可購自賓夕法尼亞州匹茲堡的飛世爾科技公司(Fisher Scientific, Inc.,Pittsburgh,Pennsylvania)的“BLACK RAY XX-15BLB”型低強(qiáng)度紫外燈，直至形成可涂布的預(yù)粘合劑聚合物漿料。使用可購自南卡羅來納州蘭德拉姆的弗萊克特克公司(FlackTek, Inc., Landrum, SouthCarolina)的型號為“DAC150FV”的高速混合器向該聚合物漿料中共混入另外0.032克1-651和0.03克PEGDA。然后以大約8密耳(203.2 μ m)的厚度將該聚合物漿料涂布在有機(jī)硅隔離襯片T-1O和T-50之間并借助UV-A光在2，000mj/cm2下固化。
[0102]樣品2-6
[0103]根據(jù)表1中所列丙烯酸酯單體的量重復(fù)樣品I中一般性地描述的程序。所得固化的粘合劑涂層的物理特性列在表2中。
[0104]表1
[0105]

【權(quán)利要求】
1.一種粘彈性阻尼材料，包含: a)下列的共聚物: i)至少一種根據(jù)式I的單體:
CH2 = CHR1-COOR2 [I] 其中R1為H、CH3或CH2CH3,并且R2為含有12至32個(gè)碳原子的支化烷基基團(tuán)，和 ii)至少一種第二單體；和 b)至少一種粘附增強(qiáng)材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘彈性阻尼材料，其中所述粘附增強(qiáng)材料選自無機(jī)納米粒子、核-殼橡膠粒子、聚丁烯材料和聚異丁烯材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘彈性阻尼材料，其中所述粘附增強(qiáng)材料為二氧化硅納米粒子。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘彈性阻尼材料，其中所述粘附增強(qiáng)材料為核-殼橡膠粒子。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的粘彈性阻尼材料，其中R2為含有15至22個(gè)碳原子的支化烷基基團(tuán)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的粘彈性阻尼材料，其中R1為H或CH3。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的粘彈性阻尼材料，其中所述至少一種第二單體選自丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和乙基丙烯酸酯。
8.—種粘彈性阻尼材料，包含下列的共聚物: i)至少一種根據(jù)式I的單體:
CH2 = CHR1-COOR2 [I] 其中R1為H、CH3或CH2CH3,并且R2為含有12至32個(gè)碳原子的支化烷基基團(tuán)，和 ii)單官能有機(jī)硅(甲基)丙烯酸酯低聚物。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的粘彈性阻尼材料，其中R2為含有15至22個(gè)碳原子的支化烷基基團(tuán)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的粘彈性阻尼材料，其中R1為H或CH3。
11.根據(jù)權(quán)利要求ι-?ο中任一項(xiàng)所述的粘彈性阻尼材料，還包含增塑劑。
12.一種粘彈性構(gòu)造，包含: a)至少一個(gè)粘彈性層，其包含至少一種根據(jù)式I的單體的聚合物或共聚物:
CH2 = CHR1-COOR2 [I] 其中R1為H、CH3或CH2CH3,并且R2為含有12至32個(gè)碳原子的支化烷基基團(tuán)； b)至少一個(gè)包含壓敏粘合劑的PSA層，其中a)結(jié)合到b)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的粘彈性構(gòu)造，其中所述粘彈性層結(jié)合到至少兩個(gè)包含壓敏粘合劑的層。
14.根據(jù)權(quán)利要求12-13中任一項(xiàng)所述的粘彈性構(gòu)造，其中R2為含有15至22個(gè)碳原子的支化烷基基團(tuán)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12-13中任一項(xiàng)所述的粘彈性構(gòu)造，其中R2為含有16至20個(gè)碳原子的支化烷基基團(tuán)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12-15中任一項(xiàng)所述的粘彈性構(gòu)造，其中R1為H或CH3。
17.根據(jù)權(quán)利要求12-16中任一項(xiàng)所述的粘彈性構(gòu)造，其中所述粘彈性層包含共聚物，所述共聚物為至少一種第二單體的共聚物，所述至少一種第二單體選自丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和乙基丙烯酸酯。
18.根據(jù)權(quán)利要求12-17中任一項(xiàng)所述的粘彈性構(gòu)造，其中所述PSA層包含丙烯酸類壓敏粘合劑。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的粘彈性構(gòu)造，其中所述丙烯酸類壓敏粘合劑為丙烯酸的共聚物。
20.一種粘彈性構(gòu)造，包含: a)至少一種根據(jù)式I的單體的聚合物或共聚物的離散粒子:
CH2 = CHR1-COOR2 [I] 其中R1為H、CH3或CH2CH3,并且R2為含有12至32個(gè)碳原子的支化烷基基團(tuán)； b)包含壓敏粘合劑的PSA層，其 中a)分散在b)中。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的粘彈性構(gòu)造，其中所述PSA層包含丙烯酸類壓敏粘合劑。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的粘彈性構(gòu)造，其中所述丙烯酸類壓敏粘合劑為丙烯酸的共聚物。
23.一種減振復(fù)合材料，包含權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的粘彈性阻尼材料，所述粘彈性阻尼材料粘附到至少一種基底。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的減振復(fù)合材料，其中所述粘彈性阻尼材料粘附到至少兩種基底。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或24所述的減振復(fù)合材料，其中至少一種基底為金屬基底。
26.—種減振復(fù)合材料，包含權(quán)利要求12-22中任一項(xiàng)所述的粘彈性構(gòu)造，所述粘彈性構(gòu)造粘附到至少一種基底。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的減振復(fù)合材料，其中所述多層粘彈性構(gòu)造粘附到至少兩種基底。
28.根據(jù)權(quán)利要求26或27所述的減振復(fù)合材料，其中至少一種基底為金屬基底。
【文檔編號】C08L33/10GK104136529SQ201280064744
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月29日
【發(fā)明者】雅斯孫·D·克拉珀, 阿林·L·韋克爾, 通-凡·T·德蘭, 凱文·M·萬德斯基, 戴維·A·格里斯, 丹尼爾·J·倫寧格 申請人:3M創(chuàng)新有限公司