聚氨酯中空纖維阻尼材料的制備工藝及性能研究.pdf

1、本文基于中空結(jié)構(gòu)對(duì)振動(dòng)有著良好的緩沖性能，首次將聚氨酯(PU)制成中空纖維阻尼材料以提高其阻尼性能。主要研究了濕法紡絲制備中空纖維阻尼材料工藝及相應(yīng)參數(shù)對(duì)聚氨酯系中空纖維阻尼材料的力學(xué)性能以及動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的影響。
　　通過(guò)控制中空纖維紡絲工藝參數(shù)，研究紡絲條件對(duì)中空纖維性能的影響，得出以下結(jié)論：
　　(1)聚氨酯中空纖維阻尼材料可通過(guò)濕法紡絲工藝在合適條件下成功制得。
　　(2)隨著擠出速度的增加，中空纖維的外徑和壁厚

2、也會(huì)相應(yīng)的增加。
　　(3)在研究范圍內(nèi)，隨著聚合物濃度的增加，中空纖維的拉伸強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率均有增大，而孔隙率則會(huì)隨之減小。
　　(4)共混中空纖維容易紡絲，但中空纖維性能會(huì)發(fā)生變化。共混聚丙烯腈(PAN)、聚砜(PSF)、聚偏氟乙烯(PVDF)后，其拉伸強(qiáng)度和楊氏模量都會(huì)下降，伸長(zhǎng)率和孔隙率會(huì)上升。共混聚氯乙烯(PVC)的中空纖維，其孔隙率和伸長(zhǎng)率會(huì)變小，而拉伸強(qiáng)度和楊氏模量會(huì)變好。對(duì)于添加受阻酚(AO-60)和三羥基甲烷(

3、TMP)的8190PU/PVC中空纖維，其拉伸強(qiáng)度和楊氏模量會(huì)變差，而伸長(zhǎng)率相對(duì)于變好，且經(jīng)過(guò)熱處理的AO-60的PVC共混體系所制備的中空纖維的性能優(yōu)于添加未經(jīng)過(guò)熱處理的AO-60的中空纖維。
　　通過(guò)對(duì)聚氨酯系中空纖維阻尼材料的阻尼性能的研究，得出以下結(jié)論：
　　(1)聚氨酯型號(hào)的影響是：8190PU中空纖維的損耗因子為0.3，小于相同條件下的8195PU的中空纖維的損耗因子為0.33，而8190PU中空纖維的儲(chǔ)能模量比

4、同條件下的8195PU的大。
　　(2)固含量對(duì)8190PU中空纖維的影響是：固含量為24％的中空纖維的阻尼性能最好，損耗因子能達(dá)到0.68。
　　(3)通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，相同條件下，中空結(jié)構(gòu)的阻尼材料的損耗因子為0.68，儲(chǔ)能模量超過(guò)3000MPa；而平板結(jié)構(gòu)阻尼材料的損耗因子為0.28，儲(chǔ)能模量小于300MPa，說(shuō)明中空結(jié)構(gòu)的阻尼材料性能優(yōu)于平板結(jié)構(gòu)的阻尼材料性能。
　　(4)共混組分為PAN、PSF、PVDF以及

5、PVC的共混中空纖維，其儲(chǔ)能模量和損耗因子都比8190PU中空纖維的低，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度變化不大。
　　(5)添加AO-60后，能夠提高8190PU/PVC體系的損耗因子、儲(chǔ)能模量和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。熱處理后AO-60比未經(jīng)過(guò)熱處理的AO-60提高共混體系的儲(chǔ)能模量和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度現(xiàn)象更為明顯。TMP對(duì)8190PU/PVC體系的阻尼性能最大的影響是提高了體系的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。改性后的納米TiO2對(duì)8190PU中空纖維損耗因子的影響不大