【碩士】聚氨酯彈性體的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計與阻尼性能研究

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　　【碩士】聚氨酯彈性體的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計與阻尼性能研究　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：北京化工大學(xué)　　學(xué)位年度：2008　　阻尼材料是一種能吸收振動機械能并將之轉(zhuǎn)化為熱能而耗散的新型功能材料。20世紀(jì)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?qū)挕⒆枘嵋蜃痈?。聚氨?PU)作為阻尼材料的優(yōu)勢在于可以通過調(diào)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(jié)構(gòu)。通過接枝、嵌段等方法來改變分子鏈的剛性結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)主鏈與側(cè)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(shù)?；ゴ┚酆衔锞W(wǎng)絡(luò)(IPN)技術(shù)可以通過網(wǎng)絡(luò)互穿和鏈纏繞效應(yīng)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(diào)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(shè)計理念，在聚氨酯交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)上有選擇性的引入一些懸掛鏈結(jié)構(gòu)，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(luò)之間，當(dāng)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(luò)結(jié)構(gòu)的動態(tài)力學(xué)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(jié)構(gòu)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(jìn)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(dāng)使用溫度高于Tg時，阻尼因子可以在30．80℃的溫度范圍內(nèi)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(dāng)?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(jié)構(gòu)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(jié)果表明，通過調(diào)節(jié)不同硬段混合的比例可以調(diào)整PU的阻尼性能和力學(xué)性能，可以靈活控制阻尼材料的有效溫域?！　?

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