CIIR/AO-2246/PF复合材料的结构与阻尼性能研究

氯化丁基橡胶(CIIR)基体中添加了受阻酚AO-2246和酚醛树脂(PF),制备了CIIR/AO-2246/PF交联复合材料,并研究了其阻尼性能、力学性能和微观结构。结果表明:CIIR/AO-2246/PF交联复合材料的损耗因子-温度(tanδ-T)曲线只有一个单峰,是热力学相容体系,与纯的CIIR或CIIR/AO-2246交联体系橡胶相比,其tanδ峰明显向高温移动,最大损耗因子值及其对应温度都得到大幅度提高,且峰值增加到1.80左右,有效阻尼温域范围90℃以上。同时,AO-2246和PF的加入可以兼具提高CIIR基体材料力学性能,具有很好的实用价值。扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热法(DSC)和傅里叶红外光谱(FTIR)的分析结果证明,AO-2246以无定形状态分散在CIIR/PF基体中,且AO-2246与基体CIIR之间形成了很强的分子间作用力,使材料的玻璃化温度大幅度上升。     

PPG/TDI聚氨酯阻尼结构的抑振性能

采用二正丁胺封端反应控制产物相对分子质量的方法,设计制备了一系列不同相对分子质量的聚醚二元醇(PPG)/甲苯二异氰酸酯(TDI)聚氨酯嵌段共聚物。设计了聚氨酯/钢板阻尼结构模态分析的测试系统,该系统具有良好的数据采集重复性和模态分析的准确性。当PPG/TDI聚氨酯相对分子质量在4000~40000范围内时,随着聚氨酯相对分子质量的增加,钢板阻尼结构阻尼比增加,聚氨酯材料的阻尼性能也逐渐提高。当聚氨酯相对分子质量相近时,软段相对分子质量越小,系统的阻尼特性越好;加入云母填料和小分子受阻酚填料均能使阻尼材料阻尼性能增加;升高测试系统的温度,不利于提高结构的阻尼性能。     

AO-2246对聚氨酯阻尼及力学性能影响

聚氨酯(PU)中添加不同份数小分子AO-2246,研究了AO-2246对阻尼性能和力学性能的影响。结果表明,PU/AO-2246体系的损耗因子-温度(tanδ-T)曲线只有一个转变峰,是热力学相容体系,随着AO-2246添加份数的增多,聚氨酯的最大损耗因子tanδ_(max)及对应峰值温度均随之提高,tanδ最大可达到1.51。添加适量AO-2246会提高聚氨酯的拉断伸长率,但同时会降低其拉伸强度和硬度。     

受阻酚AO-60/丁腈橡胶复合材料的结构与动态力学性能

在丁腈橡胶(NBR)中添加受阻酚AO-60制备受阻酚/丁腈橡胶复合材料。利用DSC、SEM、动态力学分析仪(DMA)等测试手段对该复合材料的结构进行了表征,并研究了其动态力学性能。结果表明:AO-60在不同的NBR基体中的分散情况不同。在丙烯腈质量分数为35%的NBR基体(N230S)中,AO-60形成了精细的分散结构,且与NBR大分子之间形成了强烈的分子间作用力,两相相容性好。与纯NBR基体相比,AO-60/NBR复合材料的玻璃化转变温度(Tg)随着AO-60含量的增加逐渐升高,损耗因子(tanδ)逐渐增大,阻尼性能提高。同时,AO-60/N230S复合材料表现出更好的阻尼性能。     

氢化羧基丁腈橡胶/AO-2246复合材料阻尼性能研究

以氢化羧基丁腈橡胶(HXNBR)为基体,加入极性有机小分子2,2'-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(AO-2246)进行改性,制取了HXNBR/AO-2246复合材料,对其阻尼性能进行研究。结果表明,AO-2246质量分数在40%以内时,随其用量的增加HXNBR/AO-2246复合材料阻尼性能逐渐提高,在40%时状态最佳,此时损耗因子(tanδ)峰值为2.21,对应玻璃化转变温度(T_g)为24.9℃,tanδ>0.3的有效阻尼温域为32.6℃。HXNBR/AO-2246复合材料阻尼性能的提高是基于HXNBR中氰基(—CN)和羧基中的C=O与AO-2246中的羟基(—OH)形成了氢键网络作用,以及AO-2246较大侧基所带来的位阻效应。同时,随着AO-2246用量逐渐增加,小分子达到饱和并开始自聚结晶,材料出现两相结构,在AO-2246质量分数为50%时,过多的小分子使得材料阻尼性能下降,但对应Tg继续往高温方向移动。     

受阻酚/羧基丁腈橡胶复合材料的结构及动态力学性能

将羧基丁腈橡胶(XNBR)和受阻酚2,2′-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚) (AO-2246)混合制备出挤压和未挤压AO-2246/XNBR复合材料,并对其结构及动态力学性能进行了研究。研究结果表明,AO-2246在XN2BR基体中的分散状态对体系的动态力学性能影响较大。在未挤压样品中,大部分AO-2246分子以晶体颗粒的形式存在,体系的损耗因子(tanδ)比纯XNBR基体低;而在挤压样品中,由于热压淬火过程中两组分发生杂化,体系的tanδ值明显增大,体系的阻尼性能显著提高。差示扫描量热(DSC)分析和扫描电镜(SEM)观察表明,当AO-2246质量分数高于40%后,杂化体系中AO-2246以3 种形态存在：杂化形态、微相分离态以及结晶态,它们共同对体系的动态力学性能产生影响。AO-2246质量分数为50%的杂化体系的tanδ峰峰值高达3.5,同时该峰位置由低温区向高温方向移动至室温附近,从而使AO-2246/XNBR复合材料成为一种极具潜力的高性能阻尼材料。     

聚氨酯弹性体的改性及阻尼性能

将两种含悬挂链的二元醇扩链剂(受阻酚二醇(TMP-derived diol)和2,2-2,2-二羟甲基丙酸卞基酯(BHP))和选用的单甘酯(GMS)分别与4,4-二苯醚二胺(ODA)以不同摩尔比混合扩链合成新型聚氨酯弹性体。用红外(FT-IR)、热分析(DSC)、动态力学性能(DMA)来表征二醇扩链剂对聚氨酯弹性体的微相分离及阻尼性能的影响。研究结果表明,悬挂链中基团的体积越大,阻碍作用越强;受阻酚二醇的引入使聚氨酯体系的玻璃化温度升高,两相相容性增加,而GMS、BHP扩链反而使聚氨酯体系玻璃化温度降低,相分离增加;悬挂的多碳支链及受阻酚基团有利于抬升在高于玻璃化温度一定区域的阻尼值。     

极小粒子增强聚氨酯阻尼性能的影响因素分析

与纳米粒子相比,极小粒子价格低廉且性能稳定,是增大聚氨酯材料的阻尼耗能能力并拓宽有效温域范围的有效手段.本实验选取玻璃纤维、石墨烯、T-ZnOw和AO-80四种极小粒子,根据"四因素、三水平"正交表分别对各配方制成的聚氨酯试样进行力学性能试验,以研究极小粒子对聚氨酯材料阻尼性能的影响效果.试验结果表明,玻璃纤维和AO-80对聚氨酯材料的损耗因子峰值及大阻尼温域范围的拓宽均具有显著的提升效果;石墨烯以极低的含量提高了聚氨酯材料的损耗因子峰值;T-ZnOw可提高聚氨酯材料的TA值,并拓宽其大阻尼温域,但随T-ZnOw含量的增大,阻尼性能指标均降低.此外,通过极差分析确定了聚氨酯材料设计优化方案:100份基体材料中加入12份玻璃纤维、0.3份T-ZnOw、0.3份石墨烯以及18份AO-80.     

不同异氰酸酯固化的蓖麻油/酚氧树脂聚氨酯的动态力学性能

４,４′－二羟基二苯基丙烷与环氧氯丙烷,在ＢＦ３ＯＥｔ２催化剂作用下,反应生成端羟基酚氧树脂,与蓖麻油混合,用３种异氰酸酯（ＴＤＩ、ＩＰＤＩ和ＨＤＩ）作固化剂,制得一系列交联聚氨酯,研究了这３种聚氨酯的动态力学性能。结果表明,它们都有一个玻璃化转变温度,组分相容性好,改变ＮＣＯ／ＯＨ摩尔比和蓖麻油／酚氧树脂的质量比,可制得一系列具有阻尼性能好的浇注型聚氨酯材料。     

受阻酚封端聚氨酯/环氧树脂共混物阻尼材料的结构与性能EI北大核心CSCD

制备了系列受阻酚封端聚氨酯/环氧树脂(EP)共混物阻尼材料,研究了组成比和云母对共混物动态力学性能和拉伸性能的影响。结果表明,EP的加入显著拓宽了阻尼温域和改善了阻尼性能,随着EP用量的增加,共混物的拉伸强度显著增加,但断裂伸长率降低。加入填料云母后,材料的阻尼性能和拉伸性能均有所提升。     

受阻酚/丁腈橡胶复合材料的结构与性能

在丁腈橡胶中添加受阻酚AO-60制备受阻酚/丁腈橡胶复合材料。利用差示扫描量热(DSC)、 扫描电镜(SEM)、 X射线衍射(XRD)、 动态力学分析(DMTA)等测试手段对该复合材料的结构进行了表征, 并对其动态力学性能进行了研究。结果表明: 该复合材料中受阻酚AO-60的结晶性能发生变化, 由结晶态转变为无定形态。AO-60在丁腈橡胶基体中形成了富集区, 在AO-60分子间和AO-60与NBR分子之间形成了大量的氢键。该复合材料不仅存在丁腈橡胶的玻璃化转变, 还有两次异常的松弛过程, 这归因于体系中分子间氢键的解离。该复合材料具有很高的损耗性能, 有很好的阻尼材料应用前景。      

羧基丁苯/受阻酚阻尼材料的性能研究

通过向极性的橡胶基体羧基丁苯(CSBR)中添加受阻酚,制备了一系列羧基丁苯/受阻酚阻尼材料.通过动态力学分析表明,受阻酚与基体CSBR具有较好的相溶性,并且该类材料具有很好的阻尼性能.这种材料中受阻酚与基体橡胶形成了分子间的氢键,在受到交变的机械应力作用下,氢键会断裂而消耗大量的能量,从而具有良好的阻尼性能.这类材料的玻璃化转变温度较高,损耗因子(tanδ)出峰位置都高于室温,这类阻尼材料可以应用于室温附近,解决了橡胶材料只能用作低温阻尼材料使用的问题.     

受阻酚AO-80/NBR/PVC交联复合材料的结构与动态力学性能

在丁腈橡胶(NBR)/聚氯乙烯(PVC)共混基体中添加了受阻酚AO-80, 制备了AO-80/NBR/PVC交联复合材料, 并研究了其微观结构和动态力学性能。扫描电镜、 透射电镜的结果证明, 大部分AO-80溶解在NBR/PVC基体中, 少量的AO-80以亚微米尺寸的微粒分散于基体中; X射线衍射、 差示扫描量热分析(DSC)结果证明, AO-80在基体中处于非晶态。DSC、 动态热机械分析的结果表明, AO-80与基体之间形成了很强的分子间作用力, 使材料的玻璃化温度大幅度上升。同时, AO-80/NBR/PVC交联复合材料的损耗因子tanδ-温度T曲线只有一个单峰, 与纯的NBR/PVC交联橡胶相比, 随着AO-80用量增加, tanδ峰明显向高温移动, 并且峰值由0.96增加到1.56。AO-80/NBR/PVC交联复合材料呈现明显的拉伸取向, 具备优异的力学强度, 具有很好的实用价值。      

片状石墨粉/受阻酚小分子-丁腈橡胶共混物动态力学性能

以丁腈橡胶(NBR)为基体,添加受阻酚小分子2,2′-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(AO-2246)构成杂化体系,在体系中添加片状石墨粉(FGP),研究其对共混物动态力学性能的影响,借助DMA、FTIR和SEM等手段,研究了FGP/AO-2246-NBR共混物的动态力学性能。结果表明:将FGP加入AO-2246-NBR共混物中后,损耗角正切值、动态储能模量及损耗模量均随着FGP含量的增加先增加后减小,当FGP含量达到临界值(质量分数10%左右)时,其动态力学性能损耗角切值、动态储能模量及损耗模量才表现出较好的性能。通过红外光谱分析发现,三元共混物的氢键效应不是决定动态力学性能的关键因素,这与FGP本身的特性及形成的微观结构有关。微观形貌的形成是FGP与AO-2246-NBR共混物间相互作用的结果。     

Effects of addition of hindered phenol compounds to a segmented polyurethane with shape memory on mechanical yielding

The mechanical yielding behavior of the shape memory polyurethane (SMP) and its composite samples were investigated to verify the effect of addition of hindered phenol. The composite samples were prepared using SMP as matrix and hindered phenol (AO-80) as filler, and then tensile tests were carried out at a range of temperatures and with different fixed crosshead speeds. According to the tensile data at 25 °C, the yield stress was increased by adding AO-80. In terms of the Eyring theory, the activation volume of deformation units decreased with increase of the amount of AO-80 added. This is because the packing of the hard segments is enhanced by addition of AO-80. Consequently, it was suggested that the yield process is caused by the rotation of hard segment domains within the deformed plastic domains composed of glassy soft segments.     

功能小分子对饱和橡胶/丙烯酸酯橡胶共混物阻尼性能的影响

研究了功能小分子对饱和橡胶/丙烯酸酯橡胶共混材料阻尼性能的影响,结果表明,受阻酚类功能小分子AO-80与1035FF并用可进一步提高饱和橡胶/丙烯酸酯橡胶共混材料的阻尼性能.功能小分子的损耗因子峰值温度对掺杂体系稳定性有重要影响,其峰值温度低于使用温度的掺杂体系具有稳定的阻尼性能.     

受阻酚AO-60/丁腈橡胶-环氧化天然橡胶-天然橡胶复合材料的制备及其阻尼性能

选用受阻酚AO-60/丁腈橡胶（NBR）（质量比40:100）作为阻尼相,环氧化天然橡胶（ENR）作为相容剂,制备了AO-60/NBR-ENR-天然橡胶（NR）复合材料。研究发现,复合材料的微观结构呈"海岛结构",当质量比NR/NBR为60:40和50:50时,体系中出现双连续相结构。复合材料呈现两个玻璃化转变温度,分别出现在-60℃附近和-10℃附近;随着AO-60/NBR质量比的增加,在-20~40℃温度范围内复合材料的有效阻尼温域从0℃拓宽到35.9℃,且损耗因子随应变增大有小幅提升。复合材料在低应变下呈现低应力,表现出高柔性,同时其在较高应变下存在应力突变点,表现出较高的拉伸强度和扯断伸长率。