一种高阻尼固体浮力材料及其制备方法与流程

    专利查询2025-03-23  25


    本发明涉及材料,尤其是涉及一种高阻尼固体浮力材料及其制备方法。


    背景技术:

    1、传统的固体浮力材料一般由环氧树脂基体和空心玻璃微珠填料组成,具有低密度和高耐压的特性,广泛应用于潜水器,起到提供浮力支撑的作用。随着对潜水器技术要求的提高,需要一种在保证浮力支撑功能的基础上,同时能起到隔音、减振、抗冲击作用的高阻尼浮力材料。

    2、现有技术有公开以聚氨酯为基体、空心玻璃微珠为填料的浮力材料,但是其解决的是降低吸水率的问题。同时聚氨酯可以形成一种弹性体基体,具有优异的阻尼特性。但是由于其刚度较低,难以在高压环境(如,深海环境)下维持小的形变,故而不适合单独作为基体应用于浮力材料。传统的以环氧树脂为基体的浮力材料由于其基体材料的脆性和高交联度,无法达到满意的效果。

    3、因此,开发一种兼具阻尼特性和刚性的效果的浮力材料是非常重要的。


    技术实现思路

    1、有鉴于此,本发明高阻尼固体浮力材料要解决的技术问题在于提供一种高阻尼固体浮力材料,本发明提供的兼具阻尼特性和刚性的效果。

    2、本发明提供了一种高阻尼固体浮力材料,包括如下重量份的原料:

    3、聚醚多元醇100份;

    4、三羟甲基丙烷1~5份;

    5、二苯基甲烷二异氰酸酯70~130份;

    6、甲基丙烯酸甲酯20~90份;

    7、偶氮二异丁腈0.1~5份;

    8、空心玻璃微珠20~150份。

    9、优选的,所述高阻尼固体浮力材料包括如下重量份的原料:

    10、聚醚多元醇100份;

    11、三羟甲基丙烷2~4份;

    12、二苯基甲烷二异氰酸酯80~120份;

    13、甲基丙烯酸甲酯30~80份;

    14、偶氮二异丁腈0.2~4.0份;

    15、空心玻璃微珠30~120份。

    16、优选的,所述高阻尼固体浮力材料包括如下重量份的原料:

    17、聚醚多元醇100份;

    18、三羟甲基丙烷3份;

    19、二苯基甲烷二异氰酸酯110份;

    20、甲基丙烯酸甲酯40份;

    21、偶氮二异丁腈0.5份;

    22、空心玻璃微珠80份。

    23、优选的,所述空心玻璃微珠的密度范围为0.1~0.6g/cm3

    24、优选的,所述聚醚多元醇的平均官能度为3~4。

    25、本发明提供了一种上述技术方案任意一项所述的高阻尼固体浮力材料的制备方法,包括如下步骤:

    26、a)将聚醚多元醇、三羟甲基丙烷和甲基丙烯酸甲酯混合加入搅拌装置真空加热搅拌;

    27、b)将二苯基甲烷二异氰酸酯和空心玻璃微珠加入搅拌装置,真空加热搅拌;

    28、c)将偶氮二异丁腈加入搅拌装置,真空加热搅拌,得到混合物料;

    29、d)将混合物料置于模具中加热固化,冷却,即得。

    30、优选的,步骤a)所述真空度为-0.08~-0.1mpa;加热的温度为30~50℃,搅拌的时间为10~20min。

    31、优选的,所述步骤b)真空度为-0.08~-0.1mpa;加热的温度为30~50℃,搅拌的时间为10~20min;

    32、步骤c)真空度为-0.08~-0.1mpa;加热的温度为30~50℃,搅拌的时间为5~10min;

    33、优选的,步骤d)所述模具需要预热,预热的温度为80~120℃,加热固化的温度为80~120℃,时间为0.5~24h;所述冷却为冷却至70℃以下。

    34、本发明提供了一种潜水装置,原料包括上述技术方案任意一项所述的材料。

    35、与现有技术相比,本发明提供了一种高阻尼固体浮力材料,包括如下重量份的原料:聚醚多元醇100份;三羟甲基丙烷1~5份;二苯基甲烷二异氰酸酯70~130份;甲基丙烯酸甲酯20~90份;偶氮二异丁腈0.1~5份;空心玻璃微珠20~150份。本发明采取了以聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯共混聚合物作为基体、空心玻璃微珠作为轻质耐压填料的技术路线。聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯共混聚合物具有互穿网络结构,同时具有高阻尼特性和较好的刚度;空心玻璃微珠在保障耐压特性的基础上降低了材料的密度,使其具有浮力特性。最终形成的固体浮力材料产品同时具有轻质、耐压和高阻尼的特性,满足潜水器和潜水艇的使用要求。



    技术特征:

    1.一种高阻尼固体浮力材料,其特征在于,包括如下重量份的原料:

    2.根据权利要求1所述的材料,其特征在于,所述高阻尼固体浮力材料包括如下重量份的原料:

    3.根据权利要求2所述的材料,其特征在于,所述高阻尼固体浮力材料包括如下重量份的原料:

    4.根据权利要求1~3任意一项所述的材料,其特征在于,所述空心玻璃微珠的密度范围为0.1~0.6g/cm3。

    5.根据权利要求1~3任意一项所述的材料,其特征在于,所述聚醚多元醇的平均官能度为3~4。

    6.一种权利要求1~5任意一项所述的高阻尼固体浮力材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

    7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,步骤a)所述真空度为-0.08~-0.1mpa;加热的温度为30~50℃,搅拌的时间为10~20min。

    8.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述步骤b)真空度为-0.08~-0.1mpa;加热的温度为30~50℃,搅拌的时间为10~20min;

    9.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,步骤d)所述模具需要预热,预热的温度为80~120℃,加热固化的温度为80~120℃,时间为0.5~24h;所述冷却为冷却至70℃以下。

    10.一种潜水装置,其特征在于,原料包括权利要求1~5任意一项所述的材料。


    技术总结
    本发明提供了一种高阻尼固体浮力材料,包括如下重量份的原料:聚醚多元醇100份;三羟甲基丙烷1~5份;二苯基甲烷二异氰酸酯70~130份;甲基丙烯酸甲酯20~90份;偶氮二异丁腈0.1~5份;空心玻璃微珠20~150份。本发明采取了以聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯共混聚合物作为基体、空心玻璃微珠作为轻质耐压填料的技术路线。聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯共混聚合物具有互穿网络结构,同时具有高阻尼特性和较好的刚度;空心玻璃微珠在保障耐压特性的基础上降低了材料的密度,使其具有浮力特性。最终形成的固体浮力材料产品同时具有轻质、耐压和高阻尼的特性,满足潜水器和潜水艇的使用要求。

    技术研发人员:刘刚,王文剑,王剑波,王文硏,姚瑶,黄辉
    受保护的技术使用者:台州中浮新材料科技股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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