聚氨酯-聚丙烯酸酯IPN材料阻尼性能研究.pdf

1、交通領域的振動和噪聲控制對改善運行安全和環(huán)境具有十分積極的意義，因此開展IPN阻尼材料的基礎研究是軌道交通領域十分重要和迫切的任務。高聚物阻尼材料由于其粘彈性而具有很高的阻尼性能，受到國內外的廣泛重視。
　　本文采用連續(xù)法合成了聚氨酯/聚(甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸β羥乙酯)互穿聚合物網(wǎng)絡阻尼材料。通過改變成分配比、后處理工藝、交聯(lián)劑用量、無機填料石墨含量等手段制備出一系列樣品。
　　在室溫下對高分子阻尼材料

2、進行硬度試驗分析，得到不同制備工藝下材料在室溫下的硬度，同時對組分配比，交聯(lián)劑的用量和無機填料的影響進行了分析。利用差示掃描量熱法(DSC)研究了材料的玻璃化轉變溫度以及熱穩(wěn)定性。結果表明隨著聚甲基丙烯酸酯(PA)的含量的增加，IPN材料的玻璃化轉變溫域由89℃增加到94℃。
　　采用動態(tài)熱力學分析(DMA)和強迫共振法測試了材料在-40℃～120℃下的損耗因子，分析了制備工藝，環(huán)境溫度和振動頻率對阻尼性能的影響。實驗結果表明，(

3、1)材料的阻尼性能受組份配比，交聯(lián)度，熱處理以及無機填料的影響。其中組分配比為40/60，交聯(lián)劑含量為1.5％，石墨添加量為20％并進行熱處理的材料的損耗因子最大。(2)在DMA溫度譜上，損耗因子(tanδ)大于0.3的材料的溫域最寬為63℃，損耗因子最大值為0.55。溫度的變化影響了材料分子鏈的運動及材料內部自由體積，從而對材料動態(tài)力學性能產生影響。由材料的熱老化試驗數(shù)據(jù)看出，保持溫度在120℃時，隨著老化時間的延長，材料的損耗因子先

4、增加后降低；加熱時間為96小時的條件下，隨著老化溫度的增加，材料的損耗因子急劇下降。(3)振動頻率對阻尼性能的影響與其分子結構有關。由強迫共振法結果可知，當頻率在10～1300Hz時，材料的損耗因子均大于0.3。隨著甲基丙烯酸酯含量的增加，損耗因子值大于0.3的頻率范圍增加，最大頻域為1019Hz。其原因在于，釘扎在交聯(lián)點間的側甲基-COOCH3和-COOCH2CH3鏈段較長，極性較強，所以較低的頻率不能使其運動，必須提高振動頻率，才能