一种新型的粘弹性振动阻尼材料——互穿聚合物网络(IPN)

本文总结了前人对互穿聚合物网络(IPN)的研究成果。结合我们的研究工作,着重讨论了IPN的微观形态结构、IPN中各组分相容性和IPN的阻尼性能。指出IPN的形成过程是以热力学因素为主导的相分离过程和以动力学因素为主导的互穿过程相互竞争。互穿可增加聚合物间相容性。比较系统地总结了合成IPN阻尼材料的分子设计途径。提出了IPN中高分子结构、分子间氢键及其它结构参数对IPN材料阻尼性能产生影响的基本原因。此外,明确了一些IPN研究中的基本概念以及所用名称的意义。     

聚醚氨酯/环氧树脂(PU/EP)互穿聚合物网络(IPN)的研究

用一步本体法合成了聚醚氨酯/环氧树脂(PU/EP)互穿聚合物网络(IPN)。以透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)及动态粘弹仪(TOYO Baldwin Rheovibron DDV-Ⅲ-EA)对IPN体系前进行了表征,并以自行设计的悬臀梁法测量了该体系的阻尼性能。结果表明:PU/EPIPN中PU和EP两高分子网络间存在着强物理相互作用——互穿作用而无化学相互作用。互穿作用的大小依赖于PU/EP原料配比、PU交联密度、PU软段长度、PU扩链剂结构及未固化EP的本体粘度等因素;该IPN体系的阻尼温域宽(大于100℃)且阻尼值高(tgδ大于0.4),是性能优越的阻尼材料。由表征结果对该IPN体系的形成过程进行了探讨,提出了互穿——迁移相竞争的概念。     

PEMA/PEA自交联乳胶IPN阻尼材料的研究

利用种子乳液聚合和双丙酮丙烯酰胺与己二酰肼的交联反应合成了PEM A/PEA乳胶IPN。DM S结果表明,组成比对L IPN的相容性和阻尼性能有显著的影响;组成比为35/65的L IPN具有较优异的阻尼性能;界面自交联能改善组分相容性,但使材料的阻尼性能有所下降。拉伸实验结果表明,增加硬组分和交联剂的含量,拉伸强度显著增加。     

甲壳型液晶高分子PBPCS与IPN聚丙烯酸酯三元共混及阻尼性能研究

通过原位复合技术把甲壳型液晶高分子PBPCS分散到核-壳结构的聚丙烯酸酯中制备PBPCS与IPN聚丙烯酸酯三元共混阻尼材料。由IR光谱、TEM透射电镜初步认为PBPCS被包裹在IPN聚丙烯酸酯聚合物中,但PBPCS的加入会影响到核壳粒子结构的正常形态。通过DMA实验得到耗散因子曲线表明,加入PBPCS的三元共混物在高温区的最大耗散因子提高到0.9以上,表明甲壳型液晶高分子PBPCS在一定程度上增加IPN聚丙烯酸酯的阻尼能力,同时从体系中分子链相对运动对这一现象做出解释。     

PU/VER IPN材料阻尼性能的研究

采用DMA法研究了热力学、动力学因素及组成比对聚氨酯/乙烯基酯树脂互穿聚合物网络(PU/VER IPN)材料阻尼性能的影响。研究发现:引入丙烯酸酯类单体为VER共聚单体,改善了常规以苯乙烯(St)为共聚单体的PU/VER(St)IPN材料的阻尼性能,含较长酯基的体系具有更优的阻尼性能;通过调整两网络的相对聚合速率及组成比,可使材料出现宽温域阻尼,合成的组成比为80/20、70/30及60/40的IPN材料,在至少近80℃的温域,阻尼因子(tanδ)>0.3。进一步通过TEM检测分析了IPN材料微观结构与阻尼性能的关系。     

三元互穿聚合物网络材料阻尼性能研究

采用同步法制备了聚氨酯 /环氧树脂 /丙烯酸酯三元互穿聚合物网络 (IPN) ,采用动态力学分析法研究了IPN的阻尼性能 ,以及影响材料阻尼性能的因素。研究结果表明 :三元互穿聚合物网络力学损耗因子≥ 0 .6的温度范围在 2 8～ 75℃ ;≥ 1 .4 ,表现出优异的高温阻尼性能     

PMMA/PnBA乳胶IPN阻尼及转变行为的研究EI

用乳液聚合方法合成了聚甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯酸丁酯的互穿聚合物网络(IPN)。动态力学分析结果表明:这种半相容的PMMA/PnBA乳胶IPN在-50°～+60℃温度范围内具有良好的阻尼性能,组成和交联剂用量影响该体系的相容性和阻尼性能。     

宽温域硅橡胶阻尼材料的研究进展

讲述了硅橡胶阻尼材料的阻尼作用机理和阻尼性能的影响因素,重点介绍了添加填料、共聚改性、共混改性、互穿网络技术(IPN)和发泡技术等对硅橡胶阻尼性能的影响及其国内外研究现状,展望了硅橡胶阻尼材料的应用前景.     

多尺度改性航空硅橡胶宽温域阻尼材料

硅橡胶在宽温域内性能稳定,是航空领域开发阻尼降噪技术的首选材料,然而其在有效阻尼温域内的阻尼因子较小,阻尼性能有限,需要进行多尺度改性.首先进行分子尺度改性,改变乙烯基含量和烷基氢硅烷加入量两个因素调控分子结构,考察其对硅橡胶力学性能和阻尼性能的影响.结果表明,乙烯基侧链的生长和烷基氢硅烷在乙烯基侧链的成功接枝提高了分子链段的运动壁垒,增强了硅橡胶的阻尼性能,乙烯基含量为 15%(质量分数,下同)、烷基氢硅烷与乙烯基摩尔比为 3∶1 时,硅橡胶表现出最佳的阻尼性能.以此为基础继续进行微观尺度改性,通过红外光谱表征苯基含氢硅油的成功合成,并考察其添加量对硅橡胶阻尼性能的影响.结果表明,添加适量的阻尼剂苯基含氢硅油可以通过形成π-π强相互作用力和增加松弛时间的协同作用提高能量吸收效率,阻尼剂添加量为 2 %时,硅橡胶表现出最佳的阻尼性能.分子尺度和微观尺度的有效协同显著增强硅橡胶的阻尼性能,多尺度改性策略适用于制备硅橡胶宽温域阻尼材料.     

乳胶IPN共混物的阻尼性能

用种子乳液聚合法分别合成了PVAc/PBA乳胶IPN(L1)和PMMA/PEA乳胶IPN(L2),将两种IPN乳液共混得到L3,对L1,L2和L3d的阻尼性能进行研究。结果表明,共混物具有优良的阻尼性能,其Tanδ0.3的温度范围也达到了200℃左右。对它们的相容性进行了表征,发现共混后的相容性较好。     

Preparation,damping and thermal properties of potassium titanate whiskers filled castor oil-based polyurethane/epoxy interpenetrating polymer network composites

A series of potassium titanate whiskers (PTW) filled castor oil-based polyurethane (PU)/epoxy resin (EP) interpenetrating polymer network (IPN) composites were prepared. The damping properties, thermal stability as well as tensile strength of the IPN composites were studied systematically in terms of composition. Results revealed that the addition of PTW can significantly improve the damping properties of pure PU/EP IPN and can improve the thermal decomposition temperature. Tensile tests showed that the tensile strength of the IPN composites was improved after the incorporation of PTW. It is expected that the PTW filled IPN composites may be used as structural damping materials.     

聚氨酯-环氧树脂互穿网络聚合物耐蚀阻尼涂料的制备与表征

阻尼材料能有效改善机械设备振动噪声问题,而海洋设备要求有很好的耐蚀性。为实现高分子阻尼材料在海洋设备中的应用,将具有较高模量、高附着力、低收缩率、耐腐蚀性好等优点的环氧树脂与聚氨酯合成透明互穿网络聚合物(IPN)膜。通过羟值确定、傅里叶变换红外光谱法、拉拔法(测试附着力)、扫描电子显微镜、差示扫描量热仪和动态热机械分析仪等测试研究了聚氨酯/环氧树脂对IPN膜性能的影响。结果表明,所获得的IPN膜可以显著提高材料的阻尼性能、热力学性能、机械强度以及粘结强度。通过不同体系树脂的筛选发现,当聚氨酯/环氧树脂质量比为7∶3时,材料的阻尼性能和耐蚀性能最好,损耗因子tanδ可达0.96,人造海水中浸泡600 h表面无变化。     

PU/PMMA IPN的阻尼行为研究

采用全自动扭辫仪和驻波管对ＰＵ＝ＰＭＭＡ ＩＰＮ体系的阻尼行为进行了研究,ＴＢＡ结果表明,填料的最佳填加量为１０％,吸音系数测试表明,常温时该种结构的ＩＰＮ材料的吸音系数与频率近似成峰形,最大吸收在３０００Ｈｚ左右。最好的吸音材料的吸音系数峰值为５０％以上。     

橡胶减震材料研究进展

控制振动、降低噪音,已成为当今社会急需解决的问题。文中对橡胶减震材料最近的研究动态作了概述,内容涉及橡胶阻尼减震机理和阻尼减震性能的影响因素。影响橡胶阻尼性能的最主要因素是橡胶的分子结构,其次为填充体系、硫化体系、增塑体系等。文中介绍了阻尼橡胶的改性方法,包括共混、互穿网络技术和填充填料等方法,并指出减震橡胶材料今后的研究方向。     

Damping analysis of polyurethane/epoxy graft interpenetrating polymer network composites filled with short carbon fiber and micro hollow glass bead

A series of short carbon fiber (CF) and micro hollow glass bead (HGB) filled polyurethane (PU)/epoxy resin (EP) graft interpenetrating polymer network (IPN) composites were prepared. The damping properties, thermal stability properties as well as tensile and impact strength of IPN composites were studied systematically. Results revealed that the addition of short carbon fiber and micro HGB can significantly improve the damping properties of pure PU/EP IPN and can improve the thermal decomposition temperature. Mechanical tests showed that the tensile strength of the IPN composites could be improved after the incorporation of short carbon fiber and micro HGB, while the impact resistance of the composites was impaired after the addition of micro HGB. It is expected that the carbon fiber and micro HGB filled IPN composites may be used as structural damping materials.     

聚氨酯/聚硅氧烷IPN阻尼材料研究

以聚四氢呋喃醚MDI聚氨酯和聚二甲基硅氧烷合成PU／PDMS IPN阻尼材料,用SEM和XPS分析了IPN的形态结构和元素分布,用DMA分析了动态力学性能,结果表明,各聚合物组分在IPN表面和内部的分布是不均匀的,这种不均匀性与PU与PDMS的相容性及组成比例有关。     

Study on Polyurethane/(vinyl ester resin) IPN Damping Materials

Polyurethane/(vinyl ester resin) interpenetrating polymer network (PU/VER IPN) materials with broad temperatureranges and excellent damping properties from Iow temperature to room temperature were prepared. The influenceof comonomers and component ratios     

聚氨酯IPN阻尼性能研究进展

介绍了互穿聚合物网络(IPN)材料的阻尼机理。综述了聚氨酯(PU)IPN阻尼材料的研究进展及新的可能的发展方向。     

聚氨酯IPN阻尼材料研究进展

介绍了互穿聚合物网络(IPN)材料的阻尼机理及其表征方法,并重点综述了聚氨酯(PU)IPN材料的研究进展。     

新型复合薄膜材料

依聚合物分子设计原理制得的具有 IPN 界面的聚合物/聚合物层状复合薄膜是一种新颖的复合薄膜材料。它是用一种聚合物溶液作某单体的诱导成膜剂,诱导该单体成膜,尔后,将单体聚合而制成的。该复合薄膜的结构完整性好,制备简便,也是一种所期望的功能的复合膜。