高性能聚氨酯基多孔复合吸声材料的研究

以半硬质聚氨酯泡沫体为吸声骨料,水泥为胶结材料,研制成一种复合吸声材料.水灰比、引气剂含量及孔径大小对材料吸声性能有显著影响.当引气剂含量为0.2%,水灰比为0.5,孔径大小为1.9mm时,材料的吸声性能最佳.采用驻波管法测试材料的吸声系数.结果表明,材料的最大平均吸声系数和降噪系数分别达0.64和0.63,且中低频吸声性能较佳.     

软质聚氨酯泡沫无卤阻燃研究进展

结合飞机使用的软质聚氨酯泡沫,综述了近10年来国内外有关其无卤阻燃剂的研究进展,包括含磷阻燃剂、含氮阻燃剂、无机阻燃剂和复合阻燃剂,介绍了相应的阻燃效果和阻燃机理等.指出采用具有抑烟性能的复合阻燃剂阻燃软质聚氨酯泡沫是必然趋势.     

植物型软质聚氨酯泡沫制备及缓冲性能研究

以玉米秸秆为原料,利用植物原料的液化技术,制备了植物型软质聚氨酯泡沫并研究了其缓冲性能.重点研究了秸秆的多羟基醇液化产物和异氰酸酯的比率对聚氨酯泡沫性能的影响,当异氰酸酯用量低时可以得到软质聚氨酯泡沫;所制备的软质聚氨酯泡沫具有良好的缓冲性能,在包装领域应用前景光明.最后,通过红外光谱分析聚氨酯生成的机理.     

软质聚氨酯泡沫的冲击力学性能

采用岛津试验机与改进的分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置,得到了两种分别用作汽车坐垫和靠垫材料的软质聚氨酯泡沫在不同应变率下的应力应变曲线。实验结果表明,材料强度对密度和应变率敏感。动态条件下,泡沫密实后,横向惯性效应导致泡沫被拉坏。而准静态变形达到80%时,卸载后变形仍能回复。评价两种泡沫的吸能特性时,发现两种密度的海绵动态吸能性能比静态时要差。最后对坐垫泡沫的厚度进行了优化设计。     

一种新型阻燃剂对软质聚氨酯泡沫的阻燃

近年来,国外对PUF的阻燃给予了极大地关注,并颁布了相关法规。在我国,对用于飞机、轮船、铁路、汽车、其它重要场所及设施的PUF,都先后提出了阻燃要求。因此,改善PUF的阻燃性能已成为PUF研究领域的热点。     

聚氨酯泡沫材料的多层复合及其吸声性能研究

采用二次发泡工艺制备出一种声学性能优良的聚氨酯多层复合泡沫吸声材料，并对其吸声性能进行了研究分析。     

软质聚氨酯泡沫的冲击力学性能EI

采用岛津试验机与改进的分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置,得到了两种分别用作汽车坐垫和靠垫材料的软质聚氨酯泡沫在不同应变率下的应力应变曲线。实验结果表明,材料强度对密度和应变率敏感。动态条件下,泡沫密实后,横向惯性效应导致泡沫被拉坏。而准静态变形达到80%时,卸载后变形仍能回复。评价两种泡沫的吸能特性时,发现两种密度的海绵动态吸能性能比静态时要差。最后对坐垫泡沫的厚度进行了优化设计。     

开孔泡沫铝无规则入射的吸声性能研究

通过混响室对不同厚度的开孔泡沫铝在不同背腔深度下的吸声性能进行测试,获得了不同厚度的泡沫铝板在不同腔深下的吸声系数。研究表明在频率低于630 Hz 时,不同厚度泡沫铝板的吸声系数随着背腔深度的增加逐渐提高。在630~5 000 Hz 频率范围内,当泡沫铝材料的厚度大于4 mm,背腔深度大于40 mm 时,不同厚度泡沫铝板的吸声系数均大于 0.6。计算了不同厚度的开孔泡沫铝材料在不同背腔条件下的降噪系数,为泡沫铝材料的实际工程应用提供参数选择。     

复合建筑材料吸声降噪性能分析及试验研究

以胶合板、海绵和泡沫为试验材料,并制备胶合板组合海绵或泡沫的复合材料,采用驻波管法测试了这3种单一材料及复合材料的吸声系数,比较了它们的吸声降噪性能。结果表明,复合材料的吸声降噪性能明显优于单一材料,在中频1 000 Hz处出现了最佳吸收峰,其中46 mm厚的复合泡沫材料的吸声性能最优,吸声系数高达95.5%;复合材料的降噪系数NRC值也同样明显高于单一材料的NRC值,其中36 mm厚的三层复合海绵材料和及46 mm厚的四层复合泡沫材料的NRC值分别达到了0.39和0.36,表明这两种复合材料都具有良好的吸声降噪效果,能够满足现代居住环境的吸声降噪需要。     

钡铁氧体、炭黑填充聚氨酯软质泡沫基吸波材料性能的研究

通过陶瓷法制备了M型钡铁氧体，并对其进行了X射线衍射（XRD）分析和扫描电镜（SEM）的表征，结果表明在1300℃下煅烧3h空冷后经研磨得到均匀的铁氧体粉末，经XRD分析为较纯单相钡铁氧体，从SEM可以看出钡铁氧体的形貌主要呈六角形分布。用聚氨酯软质泡沫为基材，分别充填铁氧体、碳粉以及他们的混合体，制备了平板，通过弓形反射法测量聚氨酯软质泡沫复合材料的微波吸收性能，测试频段为4～8GHz。实验表明，充填5g铁氧体和15g炭黑的平板具有良好的吸波效果，反射系数约为-7dB。     

温度对聚氨酯泡沫材料力学性能影响的研究

研究了温度对聚氨酯泡沫材料力学性能(强度、模量、压缩蠕变)的影响,并研究了在弹性范围内不同压缩应力水平下的压缩蠕变试验,拟合出了聚氨酯泡沫压缩蠕变曲线.     

柔性聚氨酯泡沫动态性能的测试和系统参数的识别

文章描述了车内座椅用柔性聚氨酯泡沫动态性能的测试技术和主要系统参数的识别方法。测试实验装置中一刚性质量块被安放在3英寸的泡沫立方体上,该泡沫立方体为系统唯一的弹性材料。整个动态系统模型化为一单自由度系统。实验装置可由刚性质量块上的小的脉冲激励或由激振器在底座上激励。对于脉冲激励,由于其振幅较小,泡沫变形较小,可简化为一线性、粘弹性材料;对于激振器激励,振幅较大,引起的泡沫变形亦较大,此时泡沫可看成非线性的、粘弹性材料。对以上两种情况,分别测试其系统响应并根据实验数据计算识别出系统的主要参数。     

Fractional derivative and hereditary combined model for memory effects on flexible polyurethane foam

In a quasi-static regime with cyclic loading, the force–displacement curve of flexible polyurethane exhibits complicated behavior: nonlinearity, visco-elasticity, hysteresis, residual force, etc. Beside nonlinearity and visco-elasticity, this material displays high dependence on the displacement rate and past loading history. Its dependence on compression rate helps to appropriately identify the force–displacement curve. Based on the new curve identification, the overall foam response is assumed to be a composite of a nonlinear elastic component and a visco-elastic component. The elastic component is expressed as a polynomial function in displacement, while the visco-elastic one is formulated according to the hereditary approach to represent the foam visco-elastic damping force during the loading phase and according to the fractional derivative approach during unloading to represent the visco-elastic residual force in the material. The focus of this study was to develop mathematical formulations and identification parameters to faithfully characterize the visco-elastic behavior of flexible polyurethane foam under multi-cycle compressive tests. A parameter calibration methodology based on the separation of the measurement data of each component force was established. This optimization process helps to avoid the parameter values admixture problem during the phase of numeric calculations of the same component force. The validity of the model results is checked according to the simulation accuracy, the physical significance of results and their agreement with the obtained force–displacement curve identification.     

聚氨酯泡沫表面化学镀镍的研究

采用化学镀方法对聚氨酯泡沫进行处理,在其表面均匀包覆一层镍镀层,达到表面金属化改性的目的.分别用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(IR)和热重分析仪(TG)对化学镀镍前后聚氨酯泡沫的形貌、结构及热分解行为进行了表征.结果表明:通过化学镀工艺制备的镍镀层由直径为1～2μm的颗粒组成,且呈一定的取向.化学镀镍后聚氨酯泡沫的X射线衍射强度和红外透过率都有所降低.化学镀镍前后聚氨酯泡沫的TG曲线都由两个失重阶段构成,由于化学镀后聚氨酯泡沫表面的镍镀层被氧化,因此在650～1000℃之间,其TG曲线还呈现一定的上升趋势.     

多因素加速老化对硬质聚氨酯泡沫塑料压缩力学性能的影响研究

对硬质聚氨酯泡沫塑料进行了温度、湿度、载荷多因素加速老化试验研究,对老化前后的压缩性能进行了检测。采用方差分析法初步探讨了各老化因素对材料力学性能的影响,并对诱发材料力学性能劣化的物理机制进行了探讨。试验结果表明,硬质聚氨酯泡沫塑料在温湿度无载加速老化试验后,其压缩性能变化不明显,而经历温湿度负载加速老化后,其压缩性能出现了明显的降低。分析认为,蠕变损伤的形成演化和累积或是造成这一现象的关键机制。     

Quasi-static and dynamic mechanical responses of hybrid laminated composites based on high-density flexible polyurethane foam

Hybrid laminated composites were fabricated based on high-density flexible polyurethane foam and reinforced with inter/intra-ply hybrid laminates. Transient responses of hybrid composites under quasi-static and dynamic loadings with various thicknesses and expansion factors were comparatively investigated. Experimental results revealed that foam cell collapse and hybrid laminates rupture were dominant mechanisms of energy absorption. Interlaminar stress and composite tensile strength determined the compressive potential energy and double-peak behavior. Quasi-static bursting and puncture resistances exhibited totally different relationships to various constructions and expansion factors. Energy dissipation capacity is influenced more significantly by the constant rate of transverse (CRT) puncture than dynamic puncture process. CRT puncture resistance is superior to the corresponding dynamic puncture resistance for all constructions. The hybrid laminated composites contributes to eliminate more than 95% of the incident force in the drop weight impact test. Compared with non-laminated panel, the hybrid laminated composites exhibited higher resistance to static and dynamic loadings.     

单向短纤维增强泡沫塑料力学性能分析

将Mori-Tanaka方法和修正剪滞模型相结合,给出了单向短纤维增强高密度泡沫塑料的模量预测和应力计算公式,并用建立的考虑不同情况的有限元模型分析了纤维和基体中的应力分布。研究结果表明：理论预测与有限元分析结果符合得较好。采用修正的剪滞理论能够解释单向短纤维增强泡沫塑料的应力传递机制。当泡孔体积分数增加时,纤维轴向应力和界面剪应力会增大,更容易发生脱粘和拉断破坏。纤维端部脱粘或穿过泡孔虽然容易引起局部应力集中,但对整体应力分布影响不大。     

双马来酰亚胺/环氧树脂改性聚氨酯泡沫塑料的研究

用双马来酰亚胺对环氧树脂进行改性 ,然后用改性环氧树脂对聚氨酯泡沫塑料进行改性。确定了改性聚氨酯泡沫塑料的最佳配方 ,研究了玻璃纤维和玻璃微珠的加入对改性泡沫塑料耐热性的影响。结果表明 ,改性泡沫塑料比未改性的热变形温度有了显著提高。