專利名稱：減振組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用作減振器(粘彈性減振器)的，能吸收建筑領(lǐng)域中的沖擊位移和框架結(jié)構(gòu)組件振動(dòng)的減振材料組合物和使用所述組合物的減振器和雙面減振粘合膠帶。
背景技術(shù)：
在建筑領(lǐng)域中，我們目睹了用于吸收地震、臺(tái)風(fēng)等引起的振動(dòng)，在建筑物中結(jié)合了有效減振機(jī)理的減振器的發(fā)展。用于減振器的減振材料要求具有高減振能力，以吸收建筑物的沖擊位移和框架結(jié)構(gòu)組件的振動(dòng)，同時(shí)考慮到環(huán)境條件還要求在室溫和室溫附近剛性對(duì)溫度的依賴性小。
高分子量的材料在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)附近通常具有高減振能力，所述Tg區(qū)域是高分子材料從高剛性玻璃狀向有點(diǎn)硬的橡膠狀轉(zhuǎn)變所處的溫度區(qū)域，也是剛性對(duì)溫度依賴性大的區(qū)域。因此，通常一般用途的減振材料都是在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和該溫度附近使用的，以使其能具有高減振能力(Vibration Damping Technology，The JapanSociety Of Mechanical Engineers(ed.)，YoKendo，P.75)。
在建筑領(lǐng)域中，從夏季到冬季、冬季到夏季的氣溫變化和氣溫的地域差異使得有必要避免使用剛性對(duì)溫度依賴性大的減振材料。但是可預(yù)計(jì)幾乎不可能在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度區(qū)域以外的溫度下達(dá)到高減振能力，雖然此時(shí)剛性對(duì)溫度的依賴性很小。因此，剛性對(duì)溫度的依賴性小和減振能力高在聚合物材料中是一對(duì)相互對(duì)立的特性，通常很難協(xié)調(diào)這兩個(gè)參數(shù)。
普通的橡膠材料在室溫和室溫附近具有一定程度的減振能力，但是試圖提高其減振能力的話，就會(huì)犧牲剛性，由于實(shí)際操作的問(wèn)題也很難將減振器尺寸減小。而且，這些材料幾乎不能提供足夠用于減振器的高減振能力。
至于在室溫和室溫附近呈現(xiàn)高減振能力的減振橡膠，其中油改性降冰片烯橡膠和高-乙烯基苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物和它們的氫化物(HYBLARTM)均可商業(yè)購(gòu)得。這些減振橡膠通常在室溫和室溫附近具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。這些材料在室溫和室溫附近有高減振能力，但在Tg附近彈性模量出現(xiàn)巨大的變化，使得在室溫和室溫附近剛性對(duì)溫度的依賴性很大，幾乎不能用于減振器。
至于建筑領(lǐng)域中用于粘彈性減振器的減振材料，已知的是聚氨酯混合料和聚氨酯/瀝青組合物(日本特許公開(kāi)公報(bào)平成-10-330451)。但是，所有這種材料仍舊需要改進(jìn)在室溫和室溫附近減振能力和剛性對(duì)溫度的依賴性之間的平衡。尤其因?yàn)檫@種組合物的Tg設(shè)計(jì)為不高于0℃，為的是使在室溫和室溫附近剛性對(duì)溫度的依賴性減至最小，但在約20～40℃溫度區(qū)域內(nèi)的減振能力過(guò)低。
另一方面，在WO 93/14135和日本特許公開(kāi)公報(bào)平成-7-137194中揭示了可以由苯乙烯-異丁烯嵌段共聚物制得減振材料，但是所有這些僅揭示了可以制得通常用途的減振材料，并沒(méi)有任何揭示包含了在要求特殊性質(zhì)的應(yīng)用如那些需要用于建筑領(lǐng)域的粘彈性減振器的應(yīng)用中的敘述。而且，在所述公報(bào)的實(shí)施例中特別講述的材料中，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度總是低于-15℃，以使在室溫和室溫附近的剛性對(duì)溫度的依賴性較小。但是此時(shí)這些材料在室溫和室溫附近的減振能力就會(huì)太低以致于不能用作減振材料。
而且，用于減振器材料的減振材料組合物必須具有保持其形狀的量級(jí)的剛性和經(jīng)受住由地震引起的巨大地震振動(dòng)的可變形性。
由這種減振材料制造減振器的技術(shù)包括用粘合劑層壓鋼片制得減振片的方法和熔融-成型減震材料的熱熔法。使用粘合劑的層壓法適合用于將減振材料加工成片狀，但是并不容易適于制造其他的形狀。因此，用于減振器的減振材料組合物適宜具有自粘性質(zhì)。另外，熱熔法僅包含將熔融粘彈性材料倒到模具中，就可輕易將材料加工成各種形狀的產(chǎn)品，另外它還具有加工成本低的優(yōu)點(diǎn)。從這些角度來(lái)看，用于減振器的減振材料宜具有熱熔性。
發(fā)明概述基于所述技術(shù)狀況的發(fā)展，本發(fā)明的目的不僅是提供一種在室溫和室溫附近具有高減振能力但剛性對(duì)溫度的依賴性小，并具有自粘性和良好可變形性的減振材料，還提供具有減振功能的減振器和雙面自粘膠帶，兩者均包含所述的減振材料。
本發(fā)明的另一目的不僅提供具有熱熔加工性能和在室溫和室溫附近減振能力和剛性對(duì)溫度的依賴性達(dá)到良好平衡的減振材料，也提供具有減振功能的減振器和雙面自粘膠帶，兩者均包含所述的減振材料。
因此本發(fā)明第一個(gè)方面是涉及一種減振材料組合物，其中在剪切模式下通過(guò)測(cè)量動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)得的0℃的儲(chǔ)能模量值(G’)與40℃的儲(chǔ)能模量值的比值即(G’0℃/G’40℃)不大于15，且在0℃～40℃由所述測(cè)量測(cè)得的損耗角正切值(tanδ)不小于0.4。
本發(fā)明第一個(gè)方面尤其涉及一種減振材料組合物，其中包含含有聚合物嵌段(a)和聚合物嵌段(b)，并以所述聚合物嵌段(b)封端的嵌段共聚物(A)，所述聚合物嵌段(a)由芳族乙烯基化合物組分單體構(gòu)成，所述聚合物嵌段(b)由異丁烯組分單體構(gòu)成。
本發(fā)明第二個(gè)方面涉及包含含有聚合物嵌段(a’)和聚合物嵌段(b)的二嵌段共聚物(A’)的減震材料組合物，所述聚合物嵌段(a’)由芳族乙烯基化合物組分單體構(gòu)成，并具有不高于10,000的數(shù)均分子量，所述聚合物嵌段(b)由異丁烯組分單體構(gòu)成。
本發(fā)明第三個(gè)方面涉及具有所述減振材料組合物和鋼片或管子結(jié)合構(gòu)造的減振器。
本發(fā)明第四個(gè)方面涉及塑模成帶狀的，含有所述減震材料組合物的雙面減振自粘膠帶。
下文將對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
發(fā)明的詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)方面，減振材料組合物宜是一種在剪切模式下通過(guò)測(cè)量動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)得的0℃的儲(chǔ)能模量值(G’)與40℃的儲(chǔ)能模量值的比值即(G’0℃/G’40℃)不大于15，且在0℃～40℃由所述測(cè)量測(cè)得的損耗角正切值(tanδ)不小于0.4的組合物。
在剪切模式下的動(dòng)態(tài)粘彈性可根據(jù)JIS K-6394(一種用于硫化橡膠和熱塑性橡膠動(dòng)態(tài)性能測(cè)量的方法)來(lái)測(cè)量。所用頻率應(yīng)為0.1～5赫茲。這一范圍對(duì)應(yīng)為地震或臺(tái)風(fēng)中建筑物振動(dòng)的頻率。在剪切模式下通過(guò)測(cè)量動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)得的儲(chǔ)能模量(G’)和損耗角正切值(tanδ)是對(duì)應(yīng)于建筑領(lǐng)域中所用的等效剛度(Keq)和等效減振因子(heq)參數(shù)，以下列出所知的關(guān)系G’＝Keq，tanδ＝2 heq。所述關(guān)系中，G’表示減振材料的剛性。G’值越大，剛性越高。另外，tanδ表示減振材料的減振能力，該值越大，減振能力越大。如上所述，當(dāng)減振材料用作粘彈性減振器時(shí)，它必須在室溫和室溫附近具有高減振能力，并且剛性對(duì)溫度的依賴性小。
在剪切模式下測(cè)量動(dòng)態(tài)粘彈性是通過(guò)使用S/D值(單位毫米)(其中S表示剪切面積(單位平方毫米)，D表示厚度(單位毫米))不低于20的樣品進(jìn)行的。例如，當(dāng)使用每個(gè)測(cè)量為5毫米×6毫米×2(厚度)毫米的兩樣品，S/D值為30毫米。當(dāng)S/D值低于20時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)變形的影響而不是純剪切變形。
根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)方面，減振材料組合物0℃儲(chǔ)能模量值(G’)與40℃儲(chǔ)能模量值的比值即(G’0℃/G’40℃)宜不大于15，較好不大于12，更好不大于10。而且，根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)方面，減振材料組合物在0℃～40℃由所述測(cè)量測(cè)得的損耗角正切值(tanδ)宜不小于0.4，較好不于0.5，更好不小于0.7。
根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)方面，減振材料組合物適宜含有由芳族乙烯基化合物組分單體構(gòu)成的聚合物嵌段(a)和由異丁烯組分單體構(gòu)成的聚合物嵌段(b)，并以所述聚合物嵌段(a)封端的嵌段共聚物(A)。因?yàn)樵谑覝睾褪覝馗浇鼫p振能力和剛性對(duì)溫度依賴性之間的平衡，嵌段共聚物(A)適宜為具有聚合物嵌段(a)-聚合物嵌段(b)結(jié)構(gòu)的二嵌段共聚物。
本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)以聚合物嵌段(a)封端的嵌段共聚物(A)顯示了特有的玻璃化轉(zhuǎn)變行為并在本發(fā)明中得以實(shí)現(xiàn)。
不以聚合物嵌段(a)封端的嵌段共聚物如(b)-(a)-(b)結(jié)構(gòu)的三嵌段共聚物具有與聚合物嵌段(a)相對(duì)應(yīng)的玻璃化點(diǎn)和與聚合物嵌段(b)相對(duì)應(yīng)的玻璃化點(diǎn)。這種行為通常在包含具有相分離趨勢(shì)的聚合物嵌段結(jié)合體的嵌段共聚物中均可觀察到，而且是這一技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知的現(xiàn)象。
但是發(fā)明人經(jīng)深入地研究發(fā)現(xiàn)以聚合物嵌段(a)封端的嵌段共聚物(A)在與聚合物嵌段(a)相對(duì)應(yīng)的玻璃化點(diǎn)和與聚合物嵌段(b)相對(duì)應(yīng)的玻璃化點(diǎn)之間存在第三玻璃化點(diǎn)。因此以聚合物嵌段(a)封端的嵌段共聚物(A)將會(huì)在聚合物嵌段(a)的玻璃化點(diǎn)以上的橡膠區(qū)域、對(duì)應(yīng)于所述第三玻璃化點(diǎn)出現(xiàn)一個(gè)tanδ峰值。結(jié)果盡管在通常橡膠區(qū)域中，剛性(G’)對(duì)溫度的依賴性很小但是減振性能(tanδ)也很低，而本發(fā)明的減振材料組合物在剛性對(duì)溫度的依賴性較小的該區(qū)域中顯示出高的減振能力。
對(duì)能用于本發(fā)明第一個(gè)方面的嵌段共聚物(A)沒(méi)有什么限制，只要此嵌段共聚物包含聚合物嵌段(a)和聚合物嵌段(b)并以聚合物嵌段(b)封端，它可以是任何具有線型、分枝狀、星形或其他結(jié)構(gòu)的嵌段、二嵌段、三嵌段和多嵌段共聚物。因此就能選擇滿足所需粘彈性特征、物理特性如最大應(yīng)變系數(shù)和剪切強(qiáng)度和加工性能的嵌段共聚物(A)。通過(guò)使用包含所述在至少一個(gè)末端位置上的由異丁烯組分單體構(gòu)成的聚合物嵌段(b)和至少一個(gè)由芳族乙烯基化合物組分單體構(gòu)成的所述聚合物嵌段(a)，可以增大在20℃～40℃的溫度區(qū)域內(nèi)的減振能力，同時(shí)并不增大在室溫和室溫附近剛性對(duì)溫度的依賴性。其原因是當(dāng)由異丁烯組分單體構(gòu)成的聚合物嵌段(b)位于分子的末端時(shí)，提高所述聚合物嵌段(b)的游動(dòng)性，與由芳族乙烯基化合物組分單體構(gòu)成的聚合物嵌段(a)形成高摻合相，結(jié)果，中間Tg重新在由異丁烯組分單體構(gòu)成的聚合物嵌段(b)的Tg和由芳族乙烯基化合物組分單體構(gòu)成的聚合物嵌段(a)的Tg之間出現(xiàn)。
盡管聚合物嵌段(a)是由芳族乙烯基化合物組分單體構(gòu)成的聚合物嵌段，但是對(duì)芳族乙烯基化合物沒(méi)有什么限制，只要它具有利于陽(yáng)離子聚合的芳環(huán)和碳-碳雙鍵。如具體實(shí)例可以是苯乙烯、鄰-、間-或?qū)?甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、2，6-二甲基苯乙烯、2，4-二甲基苯乙烯、α-甲基-鄰-甲基苯乙烯、α-甲基-間-甲基苯乙烯、α-甲基-對(duì)-甲基苯乙烯、β-甲基-鄰-甲基苯乙烯、β-甲基-間-甲基苯乙烯、β-甲基-對(duì)-甲基苯乙烯、2，4，6-三甲基苯乙烯、α-甲基-2，6-二甲基苯乙烯、α-甲基-2，4-二甲基苯乙烯、β-甲基-2，6-二甲基苯乙烯、β-甲基-2，4-二甲基苯乙烯、鄰-、間-或?qū)?氯苯乙烯、2，6-二氯苯乙烯、2，4-二氯苯乙烯、α-氯-鄰-氯苯乙烯、α-氯-間-氯苯乙烯、α-氯-對(duì)-氯苯乙烯、β-氯-鄰-氯苯乙烯、β-氯-間-氯苯乙烯、β-氯-對(duì)-氯苯乙烯、2，4，6-三氯苯乙烯、α-氯-2，6-二氯苯乙烯、α-氯-2，4-二氯苯乙烯、β-氯-2，6-二氯苯乙烯、β-氯-2，4-二氯苯乙烯、鄰-、間-或?qū)?丁基苯乙烯、鄰-、間-或?qū)?甲氧基苯乙烯、鄰-、間-或?qū)?氯甲基苯乙烯、鄰-、間-或?qū)?溴甲基苯乙烯、甲硅烷基取代苯乙烯衍生物、茚、乙烯基萘等。所述這些可以單獨(dú)使用或者兩種或多種結(jié)合使用。其中優(yōu)選的是選自苯乙烯、對(duì)-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、對(duì)-氯苯乙烯、對(duì)-叔-丁基苯乙烯、對(duì)-甲氧基苯乙烯、對(duì)-氯甲基苯乙烯、對(duì)-溴甲基苯乙烯、甲硅烷基取代苯乙烯衍生物和茚中的至少一種。更優(yōu)選的是選自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、對(duì)-甲基苯乙烯和茚中的至少一種。從成本的觀點(diǎn)來(lái)看，尤其優(yōu)選苯乙烯、α-甲基苯乙烯或它們的混合物。
聚合物嵌段(a)可以另外包含非所述芳族乙烯基化合物的一種或多種單體。當(dāng)它含有任何非芳族乙烯基化合物的單體時(shí)，芳族乙烯基化合物宜在聚合物嵌段(a)的總重量中占不低于60重量％，較好的占不低于80重量％。聚合物嵌段(a)中的非芳族乙烯基化合物的一種或多種單體沒(méi)有什么限制，只要它們是能與芳族乙烯基化合物進(jìn)行陽(yáng)離子聚合的單體，因此可包括如異丁烯、脂肪族烯、二烯、乙烯醚和β-蒎烯等。所述這些單體可以單獨(dú)使用或者兩種或多種結(jié)合使用。
如下所述聚合物嵌段(a)宜具有不高于10,000的數(shù)均分子量。
根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)方面，作為嵌段共聚物(A)組分的聚合物嵌段(b)是由異丁烯組分單體構(gòu)成的聚合物嵌段。
盡管聚合物嵌段(b)含有異丁烯，它也可以任選地包含非異丁烯的一種或多種單體。當(dāng)它另外含有非異丁烯的一種或多種單體時(shí)，在聚合物嵌段(b)中異丁烯的比例宜不低于60重量％，較好的是不低于80重量％。對(duì)聚合物嵌段(b)中能用的的非異丁烯單體沒(méi)有什么限制，只要它能與異丁烯進(jìn)行陽(yáng)離子聚合即可，因此其中包括所述芳族乙烯基化合物、脂肪族烯、二烯、乙烯醚和β-蒎烯。所述這些單體可以單獨(dú)使用或者兩種或多種結(jié)合使用。
在本發(fā)明范圍中，脂肪族烯包括乙烯、丙烯、1-丁烯、2-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、戊烯、己烯、環(huán)己烯、4-甲基-1-戊烯、乙烯基環(huán)己烷、辛烯和降冰片烯。所述這些烯可以單獨(dú)使用或者兩種或多種結(jié)合使用。其中優(yōu)選1-丁烯、2-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、戊烯、己烯、環(huán)己烯、4-甲基-1-戊烯、乙烯基環(huán)己烷、辛烯和降冰片烯。
在本發(fā)明范圍中，二烯包括丁二烯、異戊二烯、己二烯、環(huán)戊二烯、環(huán)己二烯、二聚環(huán)戊二烯、二乙烯基苯和亞乙基降冰片烯。所述這些二烯可以單獨(dú)使用或者兩種或多種結(jié)合使用。
在本發(fā)明范圍中，乙烯醚包括甲基乙烯醚、乙基乙烯醚、(正-，異)丙基乙烯醚、(正-，仲-，叔-，異-)丁基乙烯醚、甲基丙烯醚和乙基丙烯醚。所述這些乙烯醚可以單獨(dú)使用或者兩種或多種結(jié)合使用。
在嵌段共聚物(A)中，對(duì)由芳族乙烯基化合物組分單體構(gòu)成的聚合物嵌段(a)和由異丁烯組分單體構(gòu)成的聚合物嵌段(b)的相對(duì)比例沒(méi)有什么限制，但是就物理狀態(tài)和加工性能的平衡而言，聚合物嵌段(a)/聚合物嵌段(b)的重量比例宜為2/98～60/40，較好為5/95～40/60。
對(duì)嵌段共聚物(A)的數(shù)均分子量也沒(méi)有什么限制，但是就物理狀態(tài)和加工性能的平衡而言，適宜在3,000～1,000,000的范圍內(nèi)，較好的在5,000～500,000的范圍內(nèi)。當(dāng)嵌段共聚物(A)的數(shù)均分子量低于所述范圍時(shí)，組合物的固有的物理性能就不能充分表現(xiàn)。另一方面，超過(guò)所述范圍將會(huì)導(dǎo)致加工性能較差。
就物理狀態(tài)和加工性能而言，嵌段共聚物(A)的優(yōu)選結(jié)構(gòu)是選自具有聚合物嵌段(a)-聚合物嵌段(b)結(jié)構(gòu)的二嵌段共聚物、具有聚合物嵌段(b)-聚合物嵌段(a)-聚合物嵌段(b)結(jié)構(gòu)的三嵌段共聚物和以所述聚合物嵌段(a)為核心，所述聚合物嵌段(b)為分枝星形嵌段共聚物中的至少一種。
從生產(chǎn)的難易程度來(lái)看，尤其優(yōu)選具有聚合物嵌段(a)-聚合物嵌段(b)結(jié)構(gòu)的二嵌段共聚物。
為了提高本發(fā)明減振材料組合物對(duì)鋼片或管子的粘合性，例如在分子鏈末端或中間具有各種官能團(tuán)的共聚物也可以用作嵌段共聚物(A)。至于這種官能團(tuán)可以是環(huán)氧基、羥基、氨基、烷氨基、烷氧基和其他醚基團(tuán)；羧基、烷氧羰基、酰氧基和其他酯基團(tuán)；氨基甲?；?、烷氨基甲?；?、酰氨基和其他酰氨基；馬來(lái)酐和其他酸酐基團(tuán)；甲硅烷基、烯丙基、乙烯基及其他基團(tuán)。所述嵌段共聚物(A)可以是僅含有所述官能團(tuán)中的一種，或者含有兩種或多種。就物理性能的平衡而言，所述官能團(tuán)優(yōu)選例如環(huán)氧基、氨基、醚基、酯基、酰氨基、甲硅烷基、烯丙基和乙烯基。
對(duì)制備嵌段共聚物(A)的方法沒(méi)有什么限制，但包括各種已知的聚合技術(shù)。然而為了能制備控制了結(jié)構(gòu)的嵌段共聚物，優(yōu)選在如下通式(I)所示的化合物的存在下共聚以所含異丁烯為主要單體的組分單體和以所含芳族乙烯基化合物為主要單體的組分單體。
(CR1R2X)nR3(I)其中X是指選自鹵素原子、含1～6個(gè)碳原子的烷氧基和含1～6個(gè)碳原子的酰氧基的取代基。R1和R2分別是指氫原子或含1～6個(gè)碳原子的單價(jià)烴基。R1和R2可以相同也可不同。而且當(dāng)為多數(shù)時(shí)，R1和R2可以各自為相同基團(tuán)也可以是不同基團(tuán)。R3是指n-價(jià)芳族烴基或n-價(jià)脂肪族烴基。n是指1～6中的自然數(shù)。
所述鹵素原子包括氯、氟、溴、碘。對(duì)含1～6個(gè)碳原子的烷氧基沒(méi)有什么限制，例如可以是甲氧基、乙氧基或正-或異丙氧基。對(duì)含1～6個(gè)碳原子的酰氧基沒(méi)有什么限制，例如可以是乙酰氧基或丙酰氧基。對(duì)含1～6個(gè)碳原子的烴基沒(méi)有什么限制，例如可以是甲基、乙基或正-或異丙基。
為合成具有聚合物嵌段(a)-聚合物嵌段(b)結(jié)構(gòu)的二嵌段共聚物，可以使用所述通式(I)當(dāng)n＝1時(shí)的化合物。為合成具有聚合物嵌段(b)-聚合物嵌段(a)-聚合物嵌段(b)結(jié)構(gòu)的三嵌段共聚物，可以使用所述通式(I)當(dāng)n＝2時(shí)的化合物。而且，為合成以聚合物嵌段(a)為核心，聚合物嵌段(b)為分枝的星形嵌段共聚物，可以使用所述通式(I)當(dāng)n＝3～6時(shí)的化合物。
將所述通式(I)所示的化合物作為疑為能在Lewis酸或類似的酸的存在下形成碳正離子的引發(fā)劑，為陽(yáng)離子聚合提供反應(yīng)起始位點(diǎn)。至于能用于本發(fā)明的通式(I)所示化合物的實(shí)施例，其中提及以下一些化合物。
·(1-氯-1-甲基乙基)苯C6H5C(CH3)2Cl，·2-甲氧基-2-苯基丙烷C6H5C(CH3)2OCH3，·2-氯-2，4，4-三甲基丙烷(CH3)3CCH2C(CH3)2Cl，·1，4-二(1-氯-1-甲基乙基)苯1，4-Cl(CH3)2CC6H4C(CH3)2Cl，·1，3-二(1-氯-1-甲基乙基)苯1，3-Cl(CH3)2CC6H4C(CH3)2Cl，·1，3，5-三(1-氯-1-甲基乙基)苯1，3，5-(ClC(CH3)2)3CC6H3，·1，3-二(1-氯-1-甲基乙基)-5-(叔-丁基)苯1，3-(C(CH3)2Cl)2-5-(C(CH3)3)C6H3。
其中，尤其優(yōu)選(1-氯-1-甲基乙基)苯C6H5C(CH3)2Cl，二(1-氯-1-甲基乙基)苯Cl(CH3)2CC6H4C(CH3)2Cl和三(1-氯-1-甲基乙基)苯(ClC(CH3)2)3CC6H3。
順便提及一點(diǎn)，(1-氯-1-甲基乙基)苯也是所知的α-氯異丙基苯，2-氯-2-丙基苯或異丙苯基氯；二(1-氯-1-甲基乙基)苯也是所知的二(α-氯異丙基苯)苯，二(2-氯-2-丙基)苯或二異丙苯基氯；三(1-氯-1-甲基乙基)苯也是所知的三(α-氯異丙基苯)苯，三(2-氯-2-丙基)苯或三異丙苯基氯。
所述聚合反應(yīng)可以在有Lewis催化劑存在的條件下進(jìn)行。Lewis催化劑必須只能是能用于陽(yáng)離子聚合的化合物，由此可包括金屬鹵化物如TiCl4、TiBr4、BCl3、BF3、BF3·OEt2、SnCl4、SbCl5、SbF5、WCl6、TaCl5、VCl5、FeCl3、ZnBr2、AlCl3、AlBr3等、有機(jī)金屬鹵化物如Et2AlCl、EtAlCl2等，但只有極少是優(yōu)選實(shí)施例。考慮到催化活性和商業(yè)可購(gòu)入可能性，優(yōu)選TiCl4、BCl3和SnCl4。
對(duì)Lewis催化劑的用量沒(méi)有什么限制但可考慮聚合特性和所用單體濃度等變量進(jìn)行選擇。
在進(jìn)行所述聚合反應(yīng)時(shí)，需伴隨使一電子給體組分存在。所述電子給體組分被認(rèn)為在陽(yáng)離子聚合中能有效地穩(wěn)定與聚合物生長(zhǎng)-有關(guān)的碳正離子，并通過(guò)加入這種電子給體，能制得具有可控的窄分子量分布的聚合物。對(duì)電子給體組分沒(méi)有什么限制，其中包括吡啶、胺、酰胺、亞砜、酯和在金屬原子上結(jié)合有氧原子的金屬化合物。
若需要的話，上述聚合反應(yīng)可以在有機(jī)溶劑中進(jìn)行。對(duì)所用有機(jī)溶劑沒(méi)有什么限制，只要它不會(huì)顯著抑制陽(yáng)離子聚合即可。例如，可以是鹵化烴如氯代甲烷、二氯甲烷、氯仿、氯代乙烷、二氯乙烷、正-丙基氯、正-丁基氯和氯苯；苯、甲苯、二甲苯、烷基苯如乙苯、丙苯、丁苯；直鏈脂肪烴如乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷和癸烷；支鏈脂肪烴如2-甲基丙烷、2-甲基丁烷、2，3，3-三甲基戊烷和2，2，5-三甲基己烷；環(huán)狀脂肪烴如環(huán)己烷，甲基環(huán)己烷和乙基環(huán)己烷；由氫化和純化石油餾出液制備的石蠟油。
考慮到嵌段共聚物(A)組分單體的聚合特性和所生成的聚合物的溶解性等因素，可以單獨(dú)使用或者兩或多種結(jié)合使用這些溶劑。
考慮到最終聚合物溶液的粘度和散熱的難易，以能使聚合物濃度為1～50重量％，較好的為3～35％來(lái)選擇所述溶劑的用量。
在商業(yè)規(guī)模上進(jìn)行所述聚合反應(yīng)時(shí)，應(yīng)在冷卻的條件下混合各組分，例如在溫度高于-100℃、低于0℃的條件下。為達(dá)到能源消耗與聚合穩(wěn)定性之間的平衡，優(yōu)選溫度范圍為-80℃～-30℃。
所述聚合反應(yīng)可以間歇(間歇或半間歇方法)或連續(xù)的方式進(jìn)行，在所述連續(xù)方式中往反應(yīng)器中連續(xù)加入需聚合的各組分。
對(duì)制備以所述聚合物嵌段(a)為核心、所述聚合物嵌段(b)為分枝星形聚合物的方法沒(méi)有什么限制，它包括在存在具有3個(gè)或多個(gè)陽(yáng)離子聚合引發(fā)位點(diǎn)的化合物時(shí)，共聚主要含有芳族乙烯基化合物的組分單體和主要由異丁烯組分單體構(gòu)成的的方法和共聚主要由異丁烯組分單體構(gòu)成的和主要含有芳族乙烯基化合物的組分單體制得二嵌段共聚物，然后以多官能化合物為偶聯(lián)(接合)劑偶聯(lián)(接合)所述二嵌段共聚物的方法。
至于所述的多官能化合物，可以使用具有3個(gè)或多個(gè)偶聯(lián)反應(yīng)位點(diǎn)(官能團(tuán))的化合物。也可以使用每摩爾具有2個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)的化合物，它能聚合或反應(yīng)形成具有3個(gè)或多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)(官能團(tuán))的聚合物。
所述多官能團(tuán)化合物包括二乙烯基芳族化合物如1，3-二乙烯基苯、1，4-二乙烯基苯、1，2-二異丙烯基苯、1，3-二異丙烯基苯、1，4-二異丙烯基苯、1，3-二乙烯基萘、1，8-二乙烯基萘、2，4-乙烯基聯(lián)苯、1，2-二乙烯基-3，4-二甲基苯、1，3-二乙烯基-4，5，8-三丁基萘、2，2’-二乙烯基-4-乙基-4’-丙基聯(lián)苯等；三乙烯基芳族化合物如1，2，4-三乙烯基苯、1，3，5-三乙烯基萘、3，5，4’-三乙烯基聯(lián)苯、1，5，6-三乙烯基-3，7-二乙基萘等；雙環(huán)氧化合物如環(huán)己烷雙環(huán)氧化物、1，4-戊烷雙環(huán)氧化物、1，5-己烷雙環(huán)氧化物等；二酮如2，4-己二酮、2，5-己二酮、2，6-庚二酮等；二醛如1，4-丁二醛、1，5-戊二醛、1，6-己二醛等；硅氧烷化合物和杯芳烴。所述這些化合物可以單獨(dú)使用或者兩種或多種結(jié)合使用。
其中從所生成的星形聚合物的反應(yīng)性和物理性能等來(lái)看，二乙烯基芳族化合物較利于使用，尤其優(yōu)選使用選自1，3-二乙烯基苯、1，4-二乙烯基苯、1，3-二異丙烯基苯和1，4-二異丙烯基苯中的至少一種。這些化合物通?？梢院屠缫一蚁┗降鹊幕旌衔镄问劫?gòu)得，只要這種混合物主要含有所述的一種或多種二乙烯基芳族化合物，它們可以原來(lái)形式使用，或若需要的話，可以純化到較高純度后再使用。
根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)方面，減振材料組合物中嵌段共聚物(A)的含量應(yīng)隨著其他用于組合的組分而變化，并且一般來(lái)說(shuō)不能規(guī)定，不過(guò)它宜不低于20重量％，更好不低于30重量％。低于所述的量，對(duì)在室溫和室溫附近的減振能力和剛性對(duì)溫度依賴性之間的平衡就有不利的影響。
根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)方面，減振材料組合物除了包含所述的由芳族乙烯基化合物組分單體構(gòu)成的聚合物嵌段(a)和由異丁烯組分單體構(gòu)成的聚合物嵌段(b)，并以所述聚合物嵌段(b)封端的嵌段聚合物(A)以外，還包含其他任何任選的組分。至于所述的其他任選的組分，其中可提及熱塑性聚合物如熱塑性樹(shù)脂(C)和熱塑彈性體(D)、增粘樹(shù)脂、增塑劑和填料。
加入所述熱塑性樹(shù)脂(C)是為了提高減振材料組合物的剛性和可變形性。
所述熱塑性樹(shù)脂(C)包括乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線型低密度聚乙烯、聚丙烯、天然橡膠、二烯聚合物橡膠、烯烴聚合物橡膠、丙烯酸類橡膠和聚氨酯橡膠。所述二烯聚合物橡膠包括異戊二烯橡膠、丁二烯橡膠、1，2-聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯橡膠、氯丁橡膠、腈橡膠等。所述烯烴聚合物橡膠包括異丁烯-異戊二烯共聚物(通常所知的丁基橡膠)、鹵化丁基橡膠、乙烯-丙烯-二烯橡膠等。
其中，考慮到與嵌段聚合物(A)良好的相容性、剛性對(duì)溫度依賴性小的影響、減振能力和其他動(dòng)態(tài)性能、以及控制剛性和可變形性的難易，優(yōu)選乙烯類共聚物如乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線型低密度聚乙烯等和異丁烯-異戊二烯共聚物(丁基橡膠)。
當(dāng)配入熱塑性樹(shù)脂(C)后，其用量沒(méi)有什么限制，相對(duì)于100重量份的嵌段共聚物(A)通?？梢允?～1000重量份。從組合物的性能來(lái)看，優(yōu)選1～100重量份的范圍。
熱塑彈性體(D)(在本發(fā)明范圍中熱塑彈性體不包含嵌段共聚物(A))是用于提高減振材料組合物的內(nèi)聚力，并提高其剛性和可變形性。熱塑彈性體(D)包括苯乙烯熱塑彈性體、烯烴熱塑彈性體、氯乙烯熱塑彈性體、聚氨酯熱塑彈性體、聚酯熱塑彈性體和聚酰胺熱塑彈性體。其中從與嵌段聚合物(A)良好的相容性來(lái)看，優(yōu)選苯乙烯熱塑彈性體。
考慮到工業(yè)可用性，這些苯乙烯熱塑彈性體中尤其優(yōu)選的是包含(由芳族乙烯基化合物組分單體構(gòu)成的聚合物嵌段)-(由共軛二烯組分單體構(gòu)成的聚合物嵌段和非必要?dú)浠酆衔锴抖?-(由芳族乙烯基化合物組分單體構(gòu)成的聚合物嵌段)的三嵌段共聚物和包含(由芳族乙烯基化合物組分單體構(gòu)成的聚合物嵌段)-(由異丁烯組分單體構(gòu)成的聚合物嵌段)-(由芳族乙烯基化合物組分單體構(gòu)成的聚合物嵌段)的三嵌段共聚物。在這方面，包含共軛二烯組分單體，并可選擇地氫化的聚合物嵌段包括共軛二烯聚合物嵌段(如聚丁二烯嵌段、聚異戊二烯嵌段等)、部分氫化共軛二烯聚合物嵌段和完全氫化共軛二烯聚合物嵌段(如乙烯-丁烯共聚物嵌段、乙烯-丙烯共聚物嵌段等)。
至于所述芳族乙烯基化合物，宜使用選自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、對(duì)甲基苯乙烯和茚中的至少一種單體，從成本的觀點(diǎn)來(lái)看，優(yōu)選苯乙烯、α-甲基苯乙烯以及它們的混合物。所述的共軛二烯包括丁二烯和異戊二烯。所述這些化合物可以單獨(dú)使用或者兩種或多種結(jié)合使用。
當(dāng)配入熱塑彈性體(D)時(shí)，其用量沒(méi)有什么限制，相對(duì)于100重量份的嵌段共聚物(A)通常可以是1～1000重量份。從組合物的性能來(lái)看，優(yōu)選1～100重量份的范圍。
增粘樹(shù)脂是-種低分子量的樹(shù)脂，其數(shù)均分子量范圍為300～3,000，軟化點(diǎn)經(jīng)JISK-2207的環(huán)球法測(cè)得為60～150℃，其中包括松香、松香衍生物、多萜樹(shù)脂、芳族改性萜樹(shù)脂和它們的氫化產(chǎn)品、萜-酚樹(shù)脂、苯并二氫吡喃-茚樹(shù)脂、脂族石油樹(shù)脂、脂環(huán)族石油樹(shù)脂、和它們的氫化產(chǎn)品、芳族石油樹(shù)脂和它的氫化產(chǎn)品、芳香族-脂肪族共聚物石油樹(shù)脂、二聚環(huán)戊二烯石油樹(shù)脂和其氫化產(chǎn)品、苯乙烯和取代苯乙烯等低分子量聚合物。
所述增粘樹(shù)脂能有效地使以異丁烯為組分單體的聚合物嵌段(b)的Tg向溫度范圍較高的一端移動(dòng)。為達(dá)到這一移動(dòng)，可配入與由異丁烯組分單體構(gòu)成并構(gòu)成嵌段共聚物(A)的聚合物嵌段相容的增粘樹(shù)脂。至于這種增粘樹(shù)脂，可用脂環(huán)族石油樹(shù)脂及其氫化產(chǎn)品、脂族石油樹(shù)脂、氫化芳族石油樹(shù)脂和多萜樹(shù)脂，但所述只有一些是優(yōu)選實(shí)例。
在相同類別的增粘樹(shù)脂中具有高軟化點(diǎn)的能更有效地使以異丁烯為組分單體的、構(gòu)成嵌段聚物(A)的聚合物嵌段(b)的Tg向溫度范圍較高的一端移動(dòng)。因此，當(dāng)需要減少增粘樹(shù)脂的配入量時(shí)，可選擇具有較高軟化點(diǎn)的樹(shù)脂，同時(shí)當(dāng)增粘樹(shù)脂的配入量增大時(shí)，就可以選用具有較低軟化點(diǎn)的樹(shù)脂。
在使用時(shí)，對(duì)增粘樹(shù)脂的配入量沒(méi)有什么限制，相對(duì)于100重量份的嵌段共聚物(A)通?？梢允?～1000重量份。從組合物的性能來(lái)看，優(yōu)選1～100重量份的范圍。
所述增塑劑可以是任意一種石油操作油如石蠟操作油、環(huán)烷烴操作油、芳族操作油等，二元酸二烷基酯如鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二辛酯、己二酸二丁酯等，低分子量的液態(tài)聚合物如液態(tài)聚丁烯、液態(tài)聚異戊二烯等。所述增塑劑能有效地使以異丁烯為組分單體的聚合物嵌段的Tg向溫度范圍較低的一端移動(dòng)。為達(dá)到這一目的，宜配入與由異丁烯組分單體構(gòu)成的，組成嵌段共聚物(A)的聚合物嵌段(b)相容的增塑劑。因此，例如石蠟操作油或液態(tài)聚丁烯較利于使用。
在使用時(shí)，對(duì)增塑劑的配入量沒(méi)有什么限制，相對(duì)于100重量份的嵌段共聚物(A)通?？梢允?～1000重量份。從組合物的性能來(lái)看，優(yōu)選1～100重量份的范圍。
至于填料的實(shí)例，可以是粉狀填料如云母、碳黑、硅石、碳酸鈣、滑石、石墨、不銹鋼和鋁的粉末和纖維填料如玻璃纖維和金屬纖維。其中，尤其優(yōu)選云母，因?yàn)樗芴岣邷p振能力。而且，當(dāng)配入金屬粉末如不銹鋼粉末和鋁粉、金屬纖維或?qū)щ姺勰┤缣己?、石墨時(shí)，才可以進(jìn)行點(diǎn)焊。
至于其他配入的添加物，可以是穩(wěn)定劑如亞磷酸三苯酯、受阻酚、馬來(lái)酸二丁基錫等；潤(rùn)滑劑如聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、褐煤酸蠟等；阻燃劑如磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、十溴聯(lián)苯、十溴聯(lián)苯醚、三氧化銻等和顏料如氧化鈦、硫化鋅、氧化鋅等。
根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)方面，優(yōu)選的減振材料組合物是包含嵌段共聚物(A)和以100重量份混合物計(jì)重量比例為100/0～30/70的熱塑性樹(shù)脂(C)、熱塑彈性體(D)中的至少一種，以及含有5～200重量份的增粘樹(shù)脂和/或增塑劑的組合物。更優(yōu)選的是包含嵌段共聚物(A)和以100重量份混合物計(jì)重量比例為95/5～40/60的熱塑性樹(shù)脂(C)、熱塑彈性體(D)中的至少一種，以及含有10～150重量份的增粘樹(shù)脂和/或增塑劑的組合物。尤其優(yōu)選的是包含嵌段共聚物(A)和以100重量份計(jì)重量比例為90/10～50/50的熱塑性樹(shù)脂(C)、熱塑彈性體(D)中的至少一種，以及含有5～100重量份的增粘樹(shù)脂和/或增塑劑的組合物。
當(dāng)沒(méi)有配入熱塑性樹(shù)脂(C)和熱塑彈性體(D)中的至少一種時(shí)，減振材料組合物的內(nèi)聚力太小以致于此組合物可變形性往往會(huì)不足。另一方面，若所述添加物的量過(guò)高，減振材料組合物的內(nèi)聚力變得太大以致于使對(duì)鋼片的粘合性相對(duì)降低，由此導(dǎo)致粘合性不足。
配入增粘樹(shù)脂和增塑劑的目的是調(diào)節(jié)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和控制剛性對(duì)溫度的依賴性和減振材料組合物的減振能力。但是也存在隨添加量的增加，剛性降低的情況。因此，若添加量過(guò)高，就不能維持足夠保持其形狀的剛性。
本發(fā)明第二個(gè)方面涉及一種包含二嵌段共聚物(A’)的減振材料組合物，所述二嵌段共聚物(A’)含有聚合物嵌段(a’)和聚合物嵌段(b)，所述聚合物嵌段(a’)由芳族乙烯基化合物組分單體構(gòu)成，并且數(shù)均分子量不高于10,000，所述聚合物嵌段(b)由異丁烯組分單體構(gòu)成。
所述聚合物嵌段(a’)是由芳族乙烯基化合物組分單體構(gòu)成，并且數(shù)均分子量不高于10,000的聚合物嵌段。只要滿足數(shù)均分子量的要求，就能獲得具有熱熔加工性能(在高溫加熱下呈現(xiàn)低熔體粘度)的減振材料。當(dāng)數(shù)均分子量高于10,000時(shí)，即使加熱到高溫，聚合物嵌段也不會(huì)熔融，使組合物不適于很好地?zé)崛奂庸?，雖然減振器在室溫和室溫附近可以具有減振能力和剛性對(duì)溫度的依賴性之間良好的平衡。為了提高熱熔加工性能，可以增加量配入增粘劑和/或增塑劑，由此降低高溫下的熔體粘度，但是這種操作并不合適，因?yàn)閷⑹乖谑覝睾褪覝馗浇鼫p振能力和剛性對(duì)溫度依賴性之間的平衡受到不利的影響。
所述聚合物嵌段(a’)的數(shù)均分子量宜不高于9,000，更好不高于8,000。同時(shí)也宜不低于1,000，更好不低于2,000。當(dāng)聚合物嵌段(a’)的數(shù)均分子量太低時(shí)，會(huì)使室溫附近減振能力和剛性對(duì)溫度依賴性之間的平衡受到不利的影響。
計(jì)算聚合物嵌段(a’)的數(shù)均分子量的方法決定于制備(聚合)所述二嵌段共聚物(A’)的方法。因此當(dāng)通過(guò)先聚合含有芳族乙烯基化合物的組分單體，然后再聚合由異丁烯組分單體構(gòu)成的來(lái)合成所述共聚物時(shí)，使用聚合所述含有芳族乙烯基化合物的組分單體中可得的聚合物的數(shù)均分子量。另一方面，當(dāng)通過(guò)先聚合由異丁烯組分單體構(gòu)成的，然后再聚合含有芳族乙烯基化合物的組分單體來(lái)合成所述共聚物(A’)時(shí)，聚合物嵌段(a’)的數(shù)均分子量是通過(guò)如下公式計(jì)算而得的值(最終產(chǎn)物共聚物的數(shù)均分子量)-(聚合所述由異丁烯組分單體構(gòu)成的中可得的聚合物的數(shù)均分子量)。而且，當(dāng)最終產(chǎn)物共聚物的分子量分布足夠小時(shí)，可使用如下計(jì)算公式(最終產(chǎn)物共聚物的數(shù)均分子量)×(二嵌段共聚物(A’)的苯乙烯含量(重量％))/100。
本說(shuō)明書中的術(shù)語(yǔ)“數(shù)均分子量”應(yīng)理解為用凝膠滲透色譜法測(cè)得的，并以聚苯乙烯當(dāng)量表示的值。
聚合物嵌段(a’)中的組分單體可以和嵌段共聚物(A)中的聚合物嵌段(a)的組分單體一致。
根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)方面的二嵌段共聚物(A’)中的聚合物嵌段(b)可以和上文所述的聚合物嵌段(b)一致。對(duì)其數(shù)均分子量也沒(méi)有什么限制，但整個(gè)二嵌段共聚物(A’)的數(shù)均分子量適宜設(shè)為一合適的值。
對(duì)二嵌段共聚物(A’)中由芳族乙烯基化合物組分單體的構(gòu)成的聚合物嵌段(a’)和由異丁烯組分單體構(gòu)成的的聚合物嵌段(b)的比例沒(méi)有什么限制，但考慮到物理狀態(tài)和加工性能之間的平衡，聚合物嵌段(a’)/聚合物嵌段(b)的重量比例適宜為5/95～40/60，更好為10/90～40/60。
對(duì)二嵌段共聚物(A’)的數(shù)均分子量沒(méi)有什么限制，但從物理性能和加工性能的角度來(lái)看，適宜在3,000～200,000之間，更適宜在5,000～50,000之間。當(dāng)數(shù)均分子量低于所述范圍時(shí)，該組合物不能充分展示其物理特性。另一方面，當(dāng)它超過(guò)所述范圍時(shí)，加工性能就變差了。
根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)方面，為了提高組合物對(duì)例如鋼片和管子的粘合性，在分子鏈中間或末端有各種官能團(tuán)的二嵌段共聚物可以用作所述的二嵌段共聚物(A’)。所述官能團(tuán)可以和上文所述的那些官能團(tuán)相同。
制備二嵌段共聚物(A’)的方法可以和上文所述用于制備二嵌段共聚物(A)的方法一樣。
根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)方面，減振材料組合物的二嵌段共聚物(A’)含量隨著所用組分的不同而改變，并且一般來(lái)說(shuō)不能規(guī)定，但宜不低于20重量％，更好不低于30重量％。低于所述范圍會(huì)使在室溫和室溫附近減振能力和剛性對(duì)溫度依賴性之間的平衡受到不利的影響。
本發(fā)明的減振材料組合物僅是包含二嵌段共聚物(A’)的組合物，所述組合物除了含有二嵌段共聚物(A’)以外還可以含有其他任選的組分。其中所述二嵌段共聚物(A’)含有所述聚合物嵌段(a’)和聚合物嵌段(b)，而聚合物嵌段(a’)由芳族乙烯基化合物組分單體構(gòu)成，并具有不高于10,000的數(shù)均分子量，聚合物嵌段(b)由異丁烯組分單體構(gòu)成。所述任選的組分包括上文已經(jīng)提到的熱塑性聚合物如熱塑彈性體和熱塑性樹(shù)脂、增粘樹(shù)脂、增塑劑、填料和穩(wěn)定劑，且其配入量也可以和上文所述相同。
尤其是加入熱塑彈性體能有效提高二嵌段共聚物(A’)的內(nèi)聚力和增加二嵌段共聚物(A’)的破壞應(yīng)變。加入熱塑性樹(shù)脂能有效地提高二嵌段共聚物(A)的剛性。加入增粘樹(shù)脂和/或增塑劑能有效提高二嵌段共聚物(A’)減振能力和熱熔加工性。而且，可以通過(guò)加入所述填料調(diào)整減振能力和剛性并通過(guò)加入所述穩(wěn)定劑提高加工過(guò)程中的熱穩(wěn)定性和長(zhǎng)期的耐久性。
對(duì)于要用于減振器的應(yīng)用，所述減振材料組合物要求在室溫和室溫附近具有高減振能力和小的剛性對(duì)溫度的依賴性。因此本發(fā)明第二個(gè)方面所述的減振材料組合物在剪切模式下通過(guò)測(cè)量動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)得的10℃儲(chǔ)能模量值(G’)與30℃儲(chǔ)能模量值的比值即(G’10℃/G’30℃)宜不大于5，且在10℃～30℃由上述方法測(cè)得的損耗角正切值(tanδ)不小于0.4。
因此本發(fā)明的減振材料組合物中，10℃的G’值(G’10℃)對(duì)30℃的G’值(G’30℃)的比例(G’10℃/G’30℃)宜不大于5，較好不大于4，更好不大于2。而且本發(fā)明的減振材料組合物中，10℃～30℃的損耗角正切值(tanδ)宜不小于0.4，較好不小于0.5，更好不小于0.7。
對(duì)本發(fā)明制造減振材料組合物的方法沒(méi)有什么限制，但包括含有用混煉機(jī)、班伯里密煉機(jī)、捏合機(jī)、裝有攪拌器的熔化爐、單螺桿或雙螺桿擠出機(jī)機(jī)械混合組分的方法。所述混合過(guò)程可以任選地加熱進(jìn)行。另一方法包括將組合物倒入合適溶劑中，攪拌混合物形成均勻的組合物溶液并蒸掉溶劑。若需要可借助如壓力將減振材料組合物成型并交聯(lián)。
本發(fā)明的減振材料組合物可以和鋼片或管子結(jié)合使用，制造建筑用減振器。對(duì)能用于這種減振器的鋼片或管子的種類沒(méi)有限制，其中包括普通結(jié)構(gòu)鋼片、冷軋鋼片、碳鋼片、不銹鋼片和低合金鋼片。減振器的結(jié)構(gòu)可以以交替層壓的方式層壓至少一層本發(fā)明的減震材料組合物和相同數(shù)目+1片的鋼片形成的層壓結(jié)構(gòu)或以同心的方式類似層壓至少一層減振材料組合物和相同數(shù)目+1根的鋼管。
在這些情況下，減振材料組合物和鋼片或管子在使用或不使用粘合劑時(shí)都可以接合在一起。
減振器的減振材料的厚度可以根據(jù)減振器所需的剪切力和形變體積進(jìn)行選擇。所述的厚度通常在3毫米～20毫米的范圍內(nèi)。當(dāng)厚度小于3毫米時(shí)，減振器不能對(duì)付因地震等引起的大形變而導(dǎo)致出現(xiàn)失效。當(dāng)厚度大于20毫米時(shí)，減振器的剛性和剪切力將會(huì)太小。
減振材料可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)擠出機(jī)、壓模機(jī)、熱軋機(jī)等成型。成片狀或帶狀的模制品可以和鋼片或管子粘結(jié)。例如，當(dāng)用擠出機(jī)成型時(shí)，螺桿溫度為80～200℃，模頭溫度為50～150℃。而且減振器的模具可以是常規(guī)的形狀，如斜撐桿狀的、短柱狀的、墻狀的。
當(dāng)減振材料組合物具有良好的熱熔加工性能時(shí)，就可以使用能將減震材料組合物插入鋼片或管子之間，并在如電爐中整體加熱使之熔化流動(dòng)的技術(shù)。另一的技術(shù)包括將減振材料組合物在熔化之前先倒入鋼片或管子間的間隙，填充此間隙并將它們接合在一起。熔化通常在150～300℃的溫度范圍內(nèi)實(shí)施。
而且，因?yàn)楸景l(fā)明的減振材料組合物具有粘合性能，它能塑模成帶狀，用作具有減振功能的雙面自粘膠帶。對(duì)于這種具有減振功能的雙面自粘膠帶，可以將其置于例如鋼片之間、木材之間或木材和石膏板之間，膠帶的兩面均粘于相應(yīng)的被粘物上，在使用時(shí)，減振材料組合物可以承受由風(fēng)或地震引起的振動(dòng)所產(chǎn)生的剪切形變，作為權(quán)宜措施保證減振效果。
自粘性膠帶的尺寸通常為2毫米～10毫米寬，0.3毫米～3.0毫米厚?？梢杂寐輻U溫度為80～200℃、模頭溫度為50～150℃的標(biāo)準(zhǔn)擠出機(jī)進(jìn)行膠帶的成形。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1是一種在粘彈性減振器減振性能測(cè)量中所用的以交替層壓的方式層壓2層減振材料組合物和3層鋼片所形成的小型粘彈性減振器的截面圖，圖1中1是指經(jīng)表面處理的鋼片；2是指減振材料。
圖2是表示實(shí)施例9制得的粘彈性減振器的減振性能的負(fù)載-位移關(guān)系的滯后圈。
圖3是表示實(shí)施例20制得的粘彈性減振器的減振性能的負(fù)載-位移關(guān)系的滯后圈。
實(shí)施發(fā)明的最佳方式以下實(shí)施例將進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。這應(yīng)理解為本發(fā)明決不受這些實(shí)施例限制，但可在不脫離本文所揭示的精神和原則下進(jìn)行明智的改進(jìn)。
制備實(shí)施例1制備含有聚苯乙烯嵌段和聚異丁烯嵌段的二嵌段共聚物在裝有攪拌器的2L反應(yīng)器中加入589毫升甲基環(huán)己烷(預(yù)先用分子篩干燥)、613毫升正-丁基氯(預(yù)先用分子篩干燥)和0.550克枯基氯。將反應(yīng)器冷卻到-70℃以后，加入0.35毫升α-甲基吡啶(2-甲基吡啶)和179毫升異丁烯。然后再加入9.4毫升四氯化鈦，由此開(kāi)始聚合。反應(yīng)在-70℃，恒定攪拌的條件下進(jìn)行2.0小時(shí)。往反應(yīng)混合物中加入59毫升苯乙烯，再進(jìn)一步反應(yīng)60分鐘，在時(shí)間結(jié)束時(shí)加入大量甲醇停止反應(yīng)。將溶劑從反應(yīng)混合物中除去，聚合物則溶于甲苯中并用2份水洗滌。將洗滌后的甲苯溶液倒入甲醇中析出聚合物，并在60℃的真空中干燥24小時(shí)得到二嵌段共聚物(下文簡(jiǎn)稱為SIB-1)。
由此而得的二嵌段共聚物具有48,000的數(shù)均分子量(Mn)和1.12的分子量分布(Mw/Mn)。數(shù)均分子量和分子量分布值可以使用Waster 510 GPC系統(tǒng)(溶劑氯仿，流速1毫升/分鐘)測(cè)量。分子量是以聚苯乙烯當(dāng)量表示的(下文也相同)。
制備實(shí)施例2制備含有聚苯乙烯嵌段-聚異丁烯嵌段-聚苯乙烯嵌段的三嵌段共聚物在裝有攪拌器的2L反應(yīng)器中加入570毫升甲基環(huán)己烷(預(yù)先用分子篩干燥)、590毫升正-丁基氯(預(yù)先用分子篩干燥)和0.400克二枯基氯。將反應(yīng)器冷卻到-70℃以后，加入0.34毫升α-甲基吡啶(2-甲基吡啶)和174毫升異丁烯。然后再加入10.3毫升四氯化鈦，由此開(kāi)始聚合。反應(yīng)在-70℃，恒定攪拌的條件下進(jìn)行2.0小時(shí)。往反應(yīng)混合物中加入58毫升苯乙烯，再進(jìn)一步反應(yīng)60分鐘，在時(shí)間結(jié)束時(shí)加入大量的甲醇停止反應(yīng)。將溶劑從反應(yīng)混合物中除去，聚合物則溶于甲苯中并用2份的水洗滌。將洗滌后的甲苯溶液倒入甲醇中析出聚合物，并在60℃的真空中干燥24小時(shí)得到三嵌段共聚物(下文簡(jiǎn)稱為SIBS-1)。
由此而得的三嵌段共聚物具有98,000的數(shù)均分子量和1.15的分子量分布。
實(shí)施例1～8和對(duì)比例1～7根據(jù)表1所示的配方，將嵌段共聚物(A)(制備實(shí)施例1制備的SIB-1)、熱塑彈性體、熱塑性樹(shù)脂、增粘樹(shù)脂和增塑劑捏合在一起，使用Labo-Plastomill(由ToyoPrecision Machinery制造)在170℃下捏合15分鐘制造橡膠組合物。將橡膠組合物在170℃下各自壓模制備片層。模壓加工性良好。從每個(gè)片層中切割出5毫米×6毫米×1.7毫米的樣品。
動(dòng)態(tài)粘彈性的測(cè)量每組用兩個(gè)樣品，結(jié)合JIS K-6394在0.5赫茲的頻率、0.05％的剪切應(yīng)變下測(cè)量每種組合物的動(dòng)態(tài)粘彈性。至于測(cè)量的儀器可使用動(dòng)態(tài)粘彈儀DVA-200(由ITMetric Control制造)。關(guān)于儲(chǔ)能模量(G’)，則可以計(jì)算0℃的(G’)值(G’0℃)與40℃的(G’)值(G’40℃)的比例即(G’0℃/G’40℃)和10℃的(G’)值(G’10℃)與30℃的(G’)值(G’30℃)的比例即(G’10℃/G’30℃)。而且關(guān)于損耗角正切值(tanδ)，則可以讀出在0℃、10℃、20℃、30℃和40℃的值(tanδ10℃、tanδ20℃、tanδ30℃、tanδ40℃)。
減振性能的評(píng)價(jià)根據(jù)如下3-級(jí)評(píng)價(jià)表可以評(píng)價(jià)其在室溫和室溫附近的剛性對(duì)溫度的依賴性和減振性能○良好；△可用作建筑用粘彈性減振器；×不可用作建筑用粘彈性減振器。
粘合性和可變形性的評(píng)價(jià)從待測(cè)的減振材料組合物的片層中切下-25毫米×25毫米×2毫米厚的樣品，并夾在兩個(gè)25毫米×100毫米×5毫米厚，預(yù)先進(jìn)行噴砂表面處理的通用結(jié)構(gòu)鋼片(SS400(JIS G-3101))之間，制造剪切試驗(yàn)的樣品。當(dāng)減振材料組合物是自粘性時(shí)，可在150℃下借助熱壓將片層夾在中間并熔化接合。當(dāng)減振材料組合物不是自粘性時(shí)，用粘合劑Chemlock 487A/B(Lord Far East Incorporated的產(chǎn)品)涂覆鋼片，并在室溫下干燥1小時(shí)，片層也相互粘接。在這種情況下，為了加速所用粘合劑的固化，可將此組合件置于100℃的烘箱中加熱10分鐘后在室溫下放置24小時(shí)。
由此制備的樣品使用Autograph AG-10TB(Shimadzu Corporation)以300毫米/分鐘的速度在剪切方向上拉開(kāi)。可根據(jù)減振材料組合物片層和鋼片在界面處是否脫落或減振材料組合物片層是否破壞來(lái)評(píng)價(jià)其粘合性。在界面分離的情況下，此產(chǎn)品不能用作建筑用減振材料，因?yàn)樗惺艿卣鹨鸬木薮笞饔昧Α?br> 在片層破壞的情況下，可測(cè)量導(dǎo)致失效的最大應(yīng)變來(lái)評(píng)價(jià)其可變形性。
在表1中“熔接”是指熔化接合，“粘接”是指借助粘合劑的接合。而且，“材料”是指減震材料的失效，“界面”是指減振材料和鋼片之間的界面剝落。
結(jié)果列于表1中。

表1中熱塑彈性體、熱塑性樹(shù)脂、增粘樹(shù)脂、增塑劑和填料的具體說(shuō)明如下·熱塑彈性體SEPS(苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯三嵌段共聚物[SEPTON2007，Kuraray Co.的產(chǎn)品]·熱塑彈性體VS1(高-乙烯基苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物，HYBLARVS-1，苯乙烯含量20％[Kuraray Co.的產(chǎn)品]·熱塑彈性體HVS3(氫化高-乙烯基苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物，HYBLAR HVS-3，苯乙烯含量20％[Kuraray Co.的產(chǎn)品]·熱塑彈性體SEBS(氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，CRAYTON G-1650，苯乙烯含量29％[Shell Japan Co.的產(chǎn)品]·熱塑性樹(shù)脂EOC(乙烯-辛烯共聚物(ENGAGE 8150，Dow的產(chǎn)品)·熱塑性樹(shù)脂EVA(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EV260，Mitsui Dupont的產(chǎn)品)·增粘樹(shù)脂P-100(氫化C9脂環(huán)族石油樹(shù)脂，ARCON P-100，軟化點(diǎn)100℃，分子量610(AraKawa Chemical Industry的產(chǎn)品)·增粘樹(shù)脂P-140(氫化C9脂環(huán)族石油樹(shù)脂，ARCON P-140，軟化點(diǎn)140℃，分子量860(AraKawa Chemical Industry的產(chǎn)品)·增塑劑PW-380(石蠟油，Diana Process Oil PW-380，粘度380，cSt(40℃)，密度0.8769克/厘米3，傾點(diǎn)-15℃(Idemitsu Kosan的產(chǎn)品)·增塑劑300H(聚丁烯油，Idemitsu聚丁烯300H，粘度32,000，cSt(40℃)，密度0.900克/厘米3，傾點(diǎn)0℃(Idemitsu Petrochemical的產(chǎn)品)·填料SC-60(薄片狀石墨SC-60(NaKagoshi Graphite的產(chǎn)品)根據(jù)實(shí)施例1～8制備的所有組合物在0℃～40℃的范圍內(nèi)不僅具有不小于0.4的tanδ值，而且(G’0℃/G’40℃)比例不大于15，使其在室溫和室溫附近具有減振能力和剛性對(duì)溫度的依賴性之間的良好平衡，因此能利于用作建筑用粘彈性減振器的減振材料。這種影響歸結(jié)于在溫度不低于20℃，尤其在30℃～40℃tanδ的顯著提高。
在用SEPS代替實(shí)施例2和3中所用的SIBS-1的實(shí)施例4和5中，tanδ和G’之間的平衡好于實(shí)施例2和3。尤其(G’0℃/G’40℃)比例改善很顯著。在實(shí)施例6和7中，用EOC代替實(shí)施例2和3中的SIBS-1，在實(shí)施例8中則使用EVA。在這些配方中，在溫度不低于20℃尤其在30℃～40℃，tanδ也會(huì)有所提高。而且，在使用EVA的實(shí)施例8中，能觀察到在減振材料組合物和鋼片之間粘合性提高的趨勢(shì)。
根據(jù)實(shí)施例1～8制得的減振材料組合物都具有自粘性，可以無(wú)需粘合劑就能熔接到鋼片上。而且最終在鋼片和減振材料組合物界面的粘結(jié)很滿意，且失效的類型也都是屬于減振材料的效敗。而且實(shí)施例2～8的組合物，其中往實(shí)施例1的減振材料組合物中加入熱塑性樹(shù)脂和熱塑彈性體顯示了提高可變形性的趨勢(shì)。
另一方面，將在WO93/14135和日本特許公開(kāi)公報(bào)平成-7-137194中特別敘述的異丁烯基嵌段共聚物用作減振材料的對(duì)比例1和將在WO93/14135中特別敘述的異丁烯基嵌段共聚物/聚丁烯/薄片狀石墨＝100/15/50(重量份)的組合物用作減振材料的對(duì)比例2在室溫和室溫附近都顯示了低tanδ值，并不具有建筑用粘彈性減振器所用減振材料所需的性能。將在日本特許公開(kāi)公報(bào)平成-7-137194中特別敘述的異丁烯基嵌段共聚物/ARCON P-100＝100/25(重量份)的組合物用作減振材料的對(duì)比例3顯示了在0℃～10℃的范圍內(nèi)高tanδ值，但在溫度不低于20℃時(shí)tanδ值很低，以致于不能用作建筑用粘彈性減振器所用減振材料。優(yōu)化增粘樹(shù)脂的種類和配入量可以提高在室溫和室溫附近的tanδ值的對(duì)比例4，雖然提高了不低于20℃時(shí)的tanδ值，但是同時(shí)也提高了剛性對(duì)溫度的依賴性。因此根據(jù)已有技術(shù)，是不可能在室溫和室溫附近達(dá)到減振能力和剛性對(duì)溫度依賴性的平衡。
而且，常規(guī)的組合物不具有自粘性，即使借助粘合劑粘結(jié)在鋼片上，層壓板會(huì)出現(xiàn)界面上的失效而不能用作建筑用減振器。因此，當(dāng)建筑用減振器需承受地震引起的剪切變形時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于變形量的作用力，但是若發(fā)生界面失效，當(dāng)變形變大時(shí)，減振器的應(yīng)力會(huì)突然釋放，對(duì)建筑物施加巨大的負(fù)載。
從對(duì)比例5～7可知，用于普通減振材料上的已知熱塑彈性體不能提供建筑用粘彈性減振器所需的性能。
實(shí)施例9使用由實(shí)施例5的組合物制備的50×50×5毫米的片層和由噴砂通用結(jié)構(gòu)輥軋鋼片(SS400(JISG-3101))制備的50毫米×100毫米×7毫米表面處理的鋼片，所述鋼片上涂覆了粘合劑Chemlock487A/B(Lord Far East Incorporated的產(chǎn)品)并在室溫下干燥1小時(shí)，小型粘彈性減振器可以按圖1所示以交替的方式將2塊所述減振片和3塊所述鋼片粘結(jié)在一起而制成。為了促進(jìn)粘合劑的固化，可在100℃的烘箱中加熱10分鐘，并置于室溫下固化24小時(shí)。由此形成的粘彈性減振器固定在振動(dòng)機(jī)的夾具上，進(jìn)行動(dòng)態(tài)振動(dòng)試驗(yàn)。MTS的831彈性體試驗(yàn)系統(tǒng)用作試驗(yàn)儀器，恒溫箱用作溫度控制。試驗(yàn)條件為頻率0.5赫茲，應(yīng)變50％、100％和200％，溫度為0℃、10℃、20℃、30℃和40℃。由最終滯后曲線計(jì)算而得的等效剛度(Keq)和等效減振因子(heq)值列于表2中，20℃下的滯后圈示于圖2中。
等效減振因子(heq)是用于表征建筑物用減振裝置的減振能力的值。它是從向減振裝置賦予有效設(shè)計(jì)位移所構(gòu)成的滯后圈計(jì)算而得的。因此，按照?qǐng)D2，“heq”是按如下公式計(jì)算而得的值。
heq＝ΔW/2.πW其中W減振裝置的彈性能(單位tf.m)ΔW減振裝置吸收的能量剛度(圖2所示的滯后圈的面積，單位tf.m)減振材料剛性的表征量，等效剛度(Keq)，是圖2所示的從原點(diǎn)向負(fù)載、有效設(shè)計(jì)位移所作的直線的斜率。
表2

從表2顯然可知在減振器性能的實(shí)際測(cè)量中，由本發(fā)明組合物制造的粘彈性減振器在剛性對(duì)溫度的依賴性方面很低，且在室溫和室溫附近具有高減振性能。從圖2中也可以看到由本發(fā)明組合物制造的粘彈性減振器是良好的根據(jù)不同應(yīng)變給出經(jīng)受同心膨脹的滯后圈、因而具有小應(yīng)變依賴性(高線性)的建筑用粘彈性減振器。
制備實(shí)施例3～5制備含有聚苯乙烯和聚異丁烯嵌段的二嵌段共聚物在裝有攪拌器的2 L反應(yīng)器中加入589毫升甲基環(huán)己烷(預(yù)先用分子篩干燥)、613毫升正-丁基氯(預(yù)先用分子篩干燥)和0.550克枯基氯。將反應(yīng)器冷卻到-70℃以后，加入0.35毫升α-甲基吡啶(2-甲基吡啶)，并按照表3所示的量進(jìn)一步加入異丁烯。然后再加入9.4毫升四氯化鈦，由此開(kāi)始聚合。反應(yīng)在-70℃，恒定攪拌的條件下進(jìn)行2.0小時(shí)。按照表3所示的量往反應(yīng)混合物中加入苯乙烯，再進(jìn)一步反應(yīng)60分鐘，在時(shí)間結(jié)束時(shí)加入大量的甲醇停止反應(yīng)。將溶劑從反應(yīng)混合物中除去，聚合物則溶于甲苯中并用2份的水洗滌。將洗滌后的甲苯溶液倒入甲醇中析出聚合物，并在60℃的真空中干燥24小時(shí)得到含有聚苯乙烯和聚異丁烯嵌段的二嵌段共聚物(下文分別簡(jiǎn)稱為SIB-2～SIB-4)。
表3

制備實(shí)施例6制備含有聚苯乙烯嵌段-聚異丁烯嵌段-聚苯乙烯嵌段的三嵌段共聚物在裝有攪拌器的2L反應(yīng)器中加入570毫升甲基環(huán)己烷(預(yù)先用分子篩干燥)、590毫升正-丁基氯(預(yù)先用分子篩干燥)和0.400克二枯基氯。將反應(yīng)器冷卻到-70℃以后，加入0.34毫升α-甲基吡啶(2-甲基吡啶)和1 74毫升異丁烯。然后再加入10.3毫升四氯化鈦，由此開(kāi)始聚合。反應(yīng)在-70℃，恒定攪拌的條件下進(jìn)行2.0小時(shí)。往反應(yīng)混合物中加入58毫升苯乙烯，再進(jìn)一步反應(yīng)60分鐘，在時(shí)間結(jié)束時(shí)加入大量的甲醇停止反應(yīng)。將溶劑從反應(yīng)混合物中除去，聚合物則溶于甲苯中并用2份的水洗滌。將甲苯溶液倒入甲醇中析出聚合物，然后在60℃的真空中干燥24小時(shí)得到三嵌段共聚物(下文簡(jiǎn)稱為SIBS-2)。
由此而得的SIBS-2中，異丁烯聚合后的數(shù)均分子量為69,000(Mw/Mn＝1.10)，苯乙烯聚合后的數(shù)均分子量為98,000(Mw/Mn＝1.15)，聚苯乙烯嵌段的分子量為14,500，苯乙烯的含量為30重量％。
實(shí)施例10～19和對(duì)比例8根據(jù)表4所示的配方，將嵌段共聚物(A)(制備實(shí)施例3～5制造的SIB-2～SIB-4)、熱塑彈性體、熱塑性樹(shù)脂、增粘樹(shù)脂和增塑劑捏合在一起，使用Labo-Plastmill(由Toyo Precision Machinery制造)在170℃下捏合15分鐘制造橡膠組合物。將橡膠組合物在170℃下各自壓模制備片層。從每個(gè)片層中切割出6毫米長(zhǎng)×5毫米寬×2毫米厚的樣品。
使用每個(gè)樣品，用動(dòng)態(tài)粘彈儀DVA-200(由IT Metric Control制造)測(cè)量其儲(chǔ)能模量(G’)和損耗角正切值(tanδ)。測(cè)量頻率為0.5赫茲。
所述樣品的熱熔性能在如表4所示的溫度下通過(guò)觀察評(píng)價(jià)。這里所用的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為○＝加熱時(shí)能充分流動(dòng)，△＝能適度流動(dòng)，×＝一點(diǎn)都不能流動(dòng)。
結(jié)果列于表4中。
表4

表4中熱塑彈性體、熱塑性樹(shù)脂、增粘樹(shù)脂、增塑劑和填料的具體說(shuō)明如下·熱塑彈性體SEPS(苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯三嵌段共聚物[SEPTON2007，Kuraray Co.的產(chǎn)品]·熱塑性樹(shù)脂EOC(乙烯-辛烯共聚物(ENGAGE 8150，Dow的產(chǎn)品)·熱塑性樹(shù)脂HDPE(高密度聚乙烯，HIZEX 2200J，Mitsui Chemical的產(chǎn)品)·增粘樹(shù)脂P-70(ARCON P-70，(AraKawa Chemicai的產(chǎn)品)·增粘樹(shù)脂P-100(ARCON P-100，(AraKawa Chemical的產(chǎn)品)·增塑劑PW-380(石蠟操作油PW-380，Idemitsu Kosan的產(chǎn)品)實(shí)施例10～19在室溫和室溫附近減振能力和剛性對(duì)溫度的依賴性的平衡方面均令人滿意。尤其和實(shí)施例16和17比較，實(shí)施例10～13顯示了基本上在動(dòng)態(tài)性能即tanδ和G’對(duì)溫度依賴性之間的平衡上不受到影響，熱熔性能的選擇性提高。而且，在配入EOC和HDPE的實(shí)施例14和15中，熱熔性能能選擇性提高而基本上在動(dòng)態(tài)性能即tanδ和G’對(duì)溫度依賴性之間的平衡上不受到影響。
實(shí)施例20根據(jù)表5所示配方，按照實(shí)施例10～19的相同方式制造減振材料組合物。從所得的各組合物中稱取12克等分并夾在50毫米×100毫米×7毫米的經(jīng)預(yù)先噴砂表面處理的通用結(jié)構(gòu)輥軋鋼片[SS400(JISG-3101)]之間。在190℃的烘箱中加熱此組合件，使組合物能流動(dòng)，由此獲得如圖1所示形狀的小型粘彈性減振器。所述組合物在190℃時(shí)能充分流動(dòng)，能充分粘著于鋼片上而不會(huì)留下氣孔，由此得到滿意的熱熔加工性能。
表5

由此形成的粘彈性減振器固定在振動(dòng)機(jī)的夾具上，進(jìn)行動(dòng)態(tài)振動(dòng)試驗(yàn)。MTS的831彈性體試驗(yàn)系統(tǒng)用作試驗(yàn)儀器，恒溫箱用作溫度控制。試驗(yàn)條件為頻率0.5赫茲，應(yīng)變50％、100％和200％，溫度為0℃、10℃、20℃、30℃和40℃。由滯后圈計(jì)算而得的等效剛度(Keq)和等效減振因子(heq)值列于表6中，20℃下的滯后圈示于圖3中。
表2

從表6顯然可知在減振器性能的實(shí)際測(cè)量中，用本發(fā)明組合物制造的粘彈性減振器在剛性對(duì)溫度的依賴性方面很低，且在室溫和室溫附近具有良好的減振性能。從圖3中也可以看到用本發(fā)明組合物制造的粘彈性減振器顯示了根據(jù)增大應(yīng)變滯后圈的同心膨脹，因此是具有小應(yīng)變依賴性(高線性)的建筑用粘彈性減振器。而且即使在200％的巨大應(yīng)變下也觀察不到它在鋼片上分層，說(shuō)明此組合物具有足夠的粘合性。
實(shí)施例21使用實(shí)施例20中制造的減振材料組合物，借助單螺桿擠出機(jī)制造雙面自粘性膠帶。螺桿溫度設(shè)置為90℃，模頭溫度設(shè)置為110℃。膠帶的厚度和寬度分別控制在1毫米和50毫米。
通過(guò)剪切試驗(yàn)可以評(píng)價(jià)膠帶產(chǎn)品的粘合性。將膠帶切成25毫米×25毫米，固定在經(jīng)噴砂處理的25毫米×100毫米×5毫米的通用結(jié)構(gòu)鋼片[SS400(JIS G-3101)]上。然后將另一塊鋼片固定在膠帶上，制備剪切試驗(yàn)需用的樣品。使用AutographAG-10TB(Shimadzu corporation)，以300毫米/分鐘的速度在剪切方向上拉開(kāi)。測(cè)量導(dǎo)致膠帶分離或破壞的最大應(yīng)變。結(jié)果發(fā)現(xiàn)最大應(yīng)變?yōu)?280％。產(chǎn)生的破壞是內(nèi)聚破壞而沒(méi)有發(fā)生界面破壞。所述發(fā)現(xiàn)說(shuō)明本發(fā)明的減振組合物能提供具有足夠粘合性的雙面自粘膠帶，并能起到具有減振性能的雙面自粘膠帶的功能。
工業(yè)用途本發(fā)明的減振材料組合物不僅以提高20℃～40℃下減振的衰減能力、在室溫和室溫附近減振能力和剛性對(duì)溫度的依賴性這兩個(gè)對(duì)立參數(shù)之間的良好平衡為特點(diǎn)，而且具有自粘性和良好的可變形性，由此能提供優(yōu)良的用作建筑用粘彈性減振器。
而且，本發(fā)明的減振材料組合物除了在室溫和室溫附近具有減振能力和剛性對(duì)溫度依賴性之間的良好平衡外，還具有優(yōu)良的熱熔加工性能，因此能提供用作建筑用減振器和雙面減振自粘膠帶，所述兩者均具有優(yōu)良的熱熔加工性能。
權(quán)利要求
1.一種減振材料組合物，其特征為在剪切模式下通過(guò)測(cè)量動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)得的0o℃儲(chǔ)能模量值(G’)與40℃儲(chǔ)能模量值的比值即(G’0℃/G’40℃)不大于15，且在0℃～40℃由所述測(cè)量測(cè)得的損耗角正切值(tanδ)不小于0.4。
2.權(quán)利要求1所述的減振材料組合物，其特征在于所述組合物含有包含聚合物嵌段(a)和聚合物嵌段(b)并以所述聚合物嵌段(b)封端的嵌段共聚物(A)，所述聚合物嵌段(a)由芳族乙烯基化合物組分單體構(gòu)成，所述聚合物嵌段(b)由異丁烯組分單體構(gòu)成。
3.權(quán)利要求2所述的減振材料組合物，其特征在于所述嵌段共聚物(A)是具有聚合物嵌段(a)-聚合物嵌段(b)結(jié)構(gòu)的二嵌段共聚物。
4.權(quán)利要求3所述的減振材料組合物，其特征在于所述聚合物嵌段(a)具有不超過(guò)10,000的數(shù)均分子量。
5.權(quán)利要求2～4任一項(xiàng)所述的減振材料組合物，其特征在于所述組合物含有增粘樹(shù)脂和增塑劑中的至少一種。
6.權(quán)利要求2～5任一項(xiàng)所述的減振材料組合物，其特征在于所述組合物至少含有一種熱塑性樹(shù)脂(C)。
7.權(quán)利要求6所述的減振材料組合物，其特征在于所述熱塑性樹(shù)脂(C)是選自乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線型低密度聚乙烯和異丁烯-異戊二烯共聚物(丁基橡膠)中的至少一種。
8.權(quán)利要求2～7任一項(xiàng)所述的減振材料組合物，其特征在于所述組合物至少含有一種熱塑彈性體(D)。
9.權(quán)利要求8所述的減振材料組合物，其特征在于所述熱塑彈性體(D)是選自具有(由芳族乙烯基化合物組分單體構(gòu)成的聚合物嵌段)-(由共軛二烯組分單體構(gòu)成的聚合物嵌段和非必要?dú)浠酆衔锴抖?-(由芳族乙烯基化合物組分單體構(gòu)成的聚合物嵌段)結(jié)構(gòu)的三嵌段共聚物和具有(由芳族乙烯基化合物組分單體構(gòu)成的聚合物嵌段)-(由異丁烯組分單體構(gòu)成的聚合物嵌段)-(由芳族乙烯基化合物組分單體構(gòu)成的聚合物嵌段)結(jié)構(gòu)的三嵌段共聚物中的至少一種。
10.一種減振材料組合物，它含有包含聚合物嵌段(a’)和聚合物嵌段(b)的二嵌段共聚物(A’)，所述聚合物嵌段(a’)由芳族乙烯基化合物組分單體構(gòu)成，且數(shù)均分子量不超過(guò)10,000，所述聚合物嵌段(b)由異丁烯組分單體構(gòu)成。
11.權(quán)利要求10所述的減振材料組合物，其特征在于所述組合物至少包含一種熱塑彈性體(D)。
12.權(quán)利要求11所述減振材料組合物，其特征在于所述熱塑彈性體(D)是具有(由芳族乙烯基化合物組分單體構(gòu)成的聚合物嵌段)-(由共軛二烯組分單體構(gòu)成的聚合物嵌段和非必要?dú)浠酆衔锴抖?-(由芳族乙烯基化合物組分單體構(gòu)成的聚合物嵌段)結(jié)構(gòu)的三嵌段共聚物。
13.權(quán)利要求10～12任一項(xiàng)所述的減振材料組合物，其特征在于所述組合物包含選自乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線型低密度聚乙烯和異丁烯-異戊二烯共聚物(丁基橡膠)中的至少一種。
14.權(quán)利要求10～13任一項(xiàng)所述的減振材料組合物，其特征在于所述組合物含有增粘樹(shù)脂和增塑劑中的至少一種。
15.權(quán)利要求10～14任一項(xiàng)所述的減振材料組合物，其特征在于在剪切模式下通過(guò)測(cè)量動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)得的10℃儲(chǔ)能模量值(G’)與30℃儲(chǔ)能模量值的比值即(G’10℃/G’30℃)不大于5，在10℃～30℃由所述測(cè)量測(cè)得的損耗角正切值(tanδ)不小于0.4。
16.一種減振器，它具有如權(quán)利要求1～15任一項(xiàng)所述減振材料組合物和鋼片或鋼管組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)。
17.一種雙面減振自粘膠帶，它包含塑模成帶狀如權(quán)利要求1～15任一項(xiàng)所述的減振材料組合物。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種在室溫和室溫附近具有高減振能力但剛性對(duì)溫度的依賴性小的減振材料和一種具有熱熔加工性的、在室溫和室溫附近減振能力和剛性對(duì)溫度的依賴性達(dá)到良好平衡的減振材料。本發(fā)明提供一種減振材料組合物，其中在剪切模式下通過(guò)測(cè)量動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)得的0℃儲(chǔ)能模量值(G’)與40℃儲(chǔ)能模量值的比值即(G’
文檔編號(hào)C08L53/00GK1422317SQ01807769
公開(kāi)日2003年6月4日 申請(qǐng)日期2001年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月5日
發(fā)明者矢口茂, 木村勝?gòu)? 青山泰三 申請(qǐng)人:鐘淵化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社