阻尼材料的制备及其性能研究
各种机械设备在运转及工作过程中，都会产生不同程度的振动和噪声，阻尼减振降噪技术是有效控制振动和噪声的方法之一。阻尼材料是一种能吸收振动机械能并将它转化为热能而损失的新型功能材料。高分子材料由于结构的特殊性而广泛用作阻尼材料，它是利用高分子材料的粘弹性，把机械振动能量转变为热能耗散掉，从而达到减振降噪的目的。但是，一般高分子材料内耗峰的温度范围都很窄，不能作为工程用阻尼材料。因此，作为实际应用的高分子阻尼材料应具有宽的阻尼温度范围和高的损耗因子值。总的来说，高分子材料的力学阻尼性能主要来自以下三个部分的贡献：聚合物分子链间的内磨擦；填料与聚合物间的相互作用；填料间的相互磨擦。聚氨酯的玻璃化温度Tg较低，如果与Tg较高的聚合物混合，二者形成阻尼材料后，阻尼材料的最高使用温度可达100℃，适合用作宽温阻尼材料。按其功能分，聚氨酯阻尼材料有多种形式，如：阻尼粘合剂，阻尼泡沫，阻尼涂料，阻尼弹性体等。噪声不仅危害人的听觉系统，使人疲倦、耳聋，而且还会加速建筑物、机械结构的老化，影响设备及仪表的精度和使用寿命。噪声控制问题逐渐引起各国政府和科技工作者的重视，日益严重的噪音污染是促使我们加快对阻尼材料研究步伐的根本原因。本文选用聚氨酯分别与苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯的共聚物为基体合成了具有互穿网络结构的聚合物阻尼材料。主要工作如下：
(1)讨论了催化剂的用量、交联剂的用量、聚合方法等对聚氨酯/聚苯乙烯IPN结构阻尼材料的动态力学测试结果的影响，还讨论了交联剂的用量对于材料力学性能的影响。结果表明：催化剂的使用量为15mg，交联剂用量为单体用量的1.5％(质量比)，采用两步法本体聚合可以得到比较好的聚氨酯/聚苯乙烯IPN结构阻尼材料。
(2)通过本体聚合的方法合成出一系列阻尼性能良好的聚氨酯/聚(甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸丁酯)(PU/P(MMA-BMA))互穿聚合物网络(IPN)结构聚合物，通过动态力学分析方法表征了PU/P(MMA-BMA)IPN结构聚合物的阻尼性能。探讨了加入催化剂、后处理温度、交联剂用量及PU与P(MMA-BMA)的质量比对PU/P(MMA-BMA)IPN结构聚合物阻尼性能的影响。讨论了两相质量比不同对于材料力学性能的影响。实验结果表明，通过高温后处理后，以二月桂酸二丁基锡为催化剂，交联剂二乙烯基苯用量(摩尔分数)为1.5％，PU与P(MMA-BMA)的质量比接近1或小于1时，PU/P(MMA-BMA)IPN结构聚合物具有良好的阻尼性能。
阻尼材料;高分子材料;动态力学性能;聚氨酯材料;减振降噪技术;磨擦力学;机械设备
北京化工大学
硕士
高分子化学与物理
励杭泉
2006
中文
TQ323.8;TH117.1
67
2010-08-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）