【碩士】聚氨酯彈性體的分子結構設計與阻尼性能研究

內容簡介

　　【碩士】聚氨酯彈性體的分子結構設計與阻尼性能研究　　授予學位：碩士　　學位授予單位：北京化工大學　　學位年度：2008　　阻尼材料是一種能吸收振動機械能并將之轉化為熱能而耗散的新型功能材料。20世紀50年代發(fā)展起來的高分子阻尼材料具備的主要性能之一是阻尼溫域寬、阻尼因子高。聚氨酯(PU)作為阻尼材料的優(yōu)勢在于可以通過調節(jié)軟硬段的比例而獲得寬溫域、高性能的阻尼材料。根據(jù)前人研究的成果，常用的提高阻尼性能的方法主要有兩類：一是改變高聚物的大分子結構。通過接枝、嵌段等方法來改變分子鏈的剛性結構，調節(jié)主鏈與側鏈上剛性鏈與柔性鏈的不同配比；二是采用高分子共混技術?；ゴ┚酆衔锞W(wǎng)絡(IPN)技術可以通過網(wǎng)絡互穿和鏈纏繞效應有效地控制高分子共混物組分間的相容性，拓寬阻尼溫域。但是，上述方法只能用來調整PU材料在Tg附近的阻尼因子，或者單一拓展PU在Tg附近的有效阻尼溫域?！　? 本文在查閱大量前人工作的前提下，提出了一種新的設計理念，在聚氨酯交聯(lián)網(wǎng)絡上有選擇性的引入一些懸掛鏈結構，這些含有8．18C長度的支鏈存在于聚氨酯分子主交聯(lián)網(wǎng)絡之間，當材料在交變力場作用下，可以產(chǎn)生不同于主交聯(lián)網(wǎng)絡結構的動態(tài)力學性能，增加Tg之后材料的能耗，從而提高PU材料在Tg之后的阻尼因子，拓寬PU的有效阻尼溫域。文中在PU彈性體體系中添加了一種自制的含有懸掛鏈結構的二元醇作為擴鏈劑，制備了新型PU阻尼材料。討論了帶有長支鏈的擴鏈劑對PU彈性體阻尼性能的影響機理，并對其動態(tài)性能與硬段及交聯(lián)劑種類配比之間的聯(lián)系進行了分析研究。實驗證明，懸掛鏈的存在可有效地拓寬PU的阻尼溫域，當使用溫度高于Tg時，阻尼因子可以在30．80℃的溫度范圍內保持一個較大平臺區(qū)其數(shù)值均高于O．4，大大提高了阻尼能耗區(qū)的面積。并且通過實驗可知在PU體系中添加適當?shù)慕宦?lián)劑和雜化小分子填料，都可以在一定程度上提高阻尼效果?！　? 本文還研究了混合硬段結構PU材料的性能，用HDI和TDI制得了PU彈性體，討論了混合比例對材料阻尼性能，相分離程度的影響。結果表明，通過調節(jié)不同硬段混合的比例可以調整PU的阻尼性能和力學性能，可以靈活控制阻尼材料的有效溫域。　　

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