【硕士】互穿聚合物网络阻尼材料的制备及性能研究

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内容简介

　　【硕士】互穿聚合物网络阻尼材料的制备及性能研究　　授予学位：硕士　　学位授予单位：哈尔滨理工大学　　学位年度：2007　　 阻尼材料应用于控制机械设备的振动和噪声有着广阔的市场前景。高性能、低成本的优质阻尼材料的研发具有重大的理论意义和现实意义，因而具有此等性能的粘弹性阻尼材料正成为当前的研究热点。　　 本论文基于材科结构与性能的相关性及分子设计的思想，制备新型聚氨酯／乙烯基酯树脂(PU／VER)IPN阻尼材料，同时加以改性设计，即采用封闭VER仲羟基的方式，制备改性VER与PU／改性VER IPN阻尼材料，研制室温区具宽温域、高阻尼性能的减振、降噪功能材料。将与PU相容性好的丙烯酸酯类单体取代常规VER的共聚单体苯乙烯(St)，并将自制Pu与此VER同步互穿，室温固化制备新型PU／VER IPN阻尼材料。通过IR的跟踪检测及半定量分析确定了优化的IPN聚合工艺参数；采用DMA检测了IPN的动态力学性能，分析了影响材料阻尼性能的主要因素：采用TEM考察了IPN的微观结构及相容性：对材料的力学性能进行了初步测试。结果表明，引进的丙烯酸酯类单体较好地改善了常规PU／VER(St)IPN的相容性和阻尼性能；通过控制PU催化剂和VER引发剂的用量可实现“同步互穿”工艺；热力学因素(组分类型)、动力学因素(两网络的相对聚合速率)及组成比对IPN材料微观结构及阻尼性能有较大的影响，出于聚合工艺的不同，材料形成不同的微观结构，从而导致宏观阻尼性能的差异；含有较长丙烯酸丁酯侧基的PU／VER(BMA)IPN具有更好的阻尼性能，组成比为80／20、70／30、60／40时，材料呈现相畴尺寸属纳米级的多相微观结构，损耗因子(tanO)大于O．3的温域分别为78℃、84 4C、99。C，符合高性能阻尼材料的要求：整体上随VER组分的增加，材料表现出由弹性体到脆性体的形变规律。　　 采用不同的方法对VER进行封羟基处理。采用IR研究了封羟基试剂、反应温度、投料比对VER中AAEP树脂中羟基的去除效果。确定了最佳的工艺条件。将自制的PU与改性VER同步互穿，室温固化制备PU／改性VER IPN阻尼材料。采用DMA、TEM考察了网络间化学交联情况对IPN的阻尼性能、微观结构及相容性的影响，对改性后材料的力学性能进行了初步分析。结果表明，改性VER使PU／VER IPN两网络问不存在化学交联，使材料具有略大的相畴尺寸，制备的60／40PU／改性VER(BMA)IPN材料tand>0．3的温域为一49。C～>80。C，且最大阻尼值达到0．90，材料的有效阻尼温域得以拓宽，阻尼性能得以提高。PU／改性VER IPN材料与改性前IPN材料相比，拉伸强度变小，断裂伸长率增大。　　

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