【硕士】有机杂化聚氨酯乙烯基树脂的制备及性能研究

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内容简介

　　【硕士】有机杂化聚氨酯乙烯基树脂的制备及性能研究　　授予学位：硕士　　学位授予单位：哈尔滨工程大学　　学位年度：2009　　 近年来，阻尼材料已广泛应用于建筑产业、家用电器、仪器仪表和军事装备等领域的减震降噪。粘弹性材料由于其结构的特殊性和可设计性而广泛用作阻尼材料，它是利用高分子材料的粘弹性，把机械振动能转变为热能耗散掉，从而达到减震降噪的目的。但是一般高分子材料的玻璃化转变温域窄，而高聚物的阻尼性能依赖于玻璃化温度，从而限制了高聚物的应用范围。为了获得损耗峰高、有效阻尼温域宽的阻尼材料，减少阻尼材料对玻璃化温度的依赖性，本论文主要做了以下几个方面的研究：选择合适的原料作为高分子阻尼材料的基质。采用预聚体法，以聚氧化丙烯二醇为软段，甲苯二异氰酸酯为硬段合成聚氨酯(PU)：选择环氧丙烯酸酯和丙烯酸酯类单体共聚合成乙烯基树脂(VER)。最终将二者复合互穿合成最终的高分子材料基体。　　 研究y--元复合阻尼材料，包括有机杂化聚氨酯(PU／DZ)二元阻尼材料和聚氨酯乙烯基树脂(PUⅣER)二元阻尼材料的制备，并对其阻尼性能进行研究。通过DSC、XRD、DMA及IR对PU／DZ杂化材料分析，表明聚氨酯和小分子DZ属于半相容性体系，小分子DZ上的N与PU分子链上的Q．H形成分子间氢键而大量聚集，富集成相，产生相分离，在DMA曲线上出现新的阻尼损耗峰，拓宽材料的有效阻尼温域。同时，实验采用两步法合成PUNER-"元阻尼材料，对各种合成助剂的加入量进行讨论研究，当选择BMA作为VER共聚单体，PUNER组成比为60：40时二元阻尼材料的阻尼性能最佳。　　论文制备出新型有机杂化聚氨酯乙烯基树脂三元阻尼材料，通过讨论了PUⅣER与有机小分子DZ之间形成的有机杂化三元复合材料的相容性、粘弹性以及内部作用机理，发现三元体系的内部作用机理与二元体系不同。结果表明：PU／VER／DZ三元体系是一个相容体系，虽然最高阻尼峰值低于PUⅣER二元体系，但是在储能模量和耗能模量上，三元体系都明显高于二元体系。研究发现DZ分子上的N可能与PU和VER大分子链之间同时形成了“桥式”氢键作用，在玻璃化转变区域，这种“桥式”氢键的断裂和重建的速率达到了极值，产生大量的能量损耗，使其在玻璃化转变区域具有优异的阻尼减振能力。　　 将三元材料进行变温变频分析，研究高聚物材料阻尼性能随频率变化的趋势，并通过时温等效理计算出其储能模量随着频率的变化曲线，为实际应用提供理论基础。　　　　　　

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