随着社会的发展,我国汽车保有量进一步增加,人们对汽车性能的要求也愈发提高。其中,非常重要的就是汽车的NVH(Noise,Vibration,Harshness)性能。而噪声是汽车NVH性能的重要组成部分,对驾驶员和乘客的身体和心理健康都会造成不良影响。聚氨酯材料因其低密度、易成型、易生产以及出色的声学性能等优点,在汽车的声学包装中被广泛应用。目前使用的聚氨酯材料一般都是由纯石油基聚氨酯制备而成。纯石油基聚氨酯不仅耗费不可再生资源,还存在低频吸声性能差、机械强度差、难降解、易造成白色污染等问题。生物基聚氨酯采用可再生物质代替传统石油原料中的活泼氢化物,具有绿色环保的特点。因此,研究车用生物基聚氨酯多孔复合材料具有非常重要的意义。本文采用蓖麻油、大豆油基多元醇、以及桐油酸多元醇,分别研究制备了蓖麻油基聚氨酯、大豆油基聚氨酯以及桐油酸基聚氨酯。通过傅里叶红外光谱测试、扫描电镜测试、声学测试、力学测试、降解测试对三种生物基聚氨酯的性能进行了研究和比较。发现三种生物基聚氨酯的低频吸声性能、隔声性能、抗压性能、降解性能均优于纯石油基聚氨酯。然后选择综合性能好的蓖麻油基聚氨酯,通过阻燃测试和可挥发性有机物测试对其进行进一步研究,并与纯石油基聚氨酯进行对比。结果显示,蓖麻油基聚氨酯拥有更好的阻燃性,并且挥发产生更少的甲醛。以去离子水、MDI、A33的含量作为设计变量,设计了响应面实验。通过实验结果,分别建立了蓖麻油基聚氨酯平均吸声系数和平均隔声量关于去离子水、MDI、A33含量的数学模型,通过NSGA-Ⅱ算法,综合考虑蓖麻油基聚氨酯的吸声与隔声性能,对这三种组分进行了优化,得到当去离子水取2.05g,MDI取42.60g,A33取1.25g时,制备的样件声学性能最好。利用黄麻纤维、花生壳粉、碳粉填料对蓖麻油基聚氨酯进行改性处理。研究添加1.0、1.5、2.0、2.5g填料改性后,蓖麻油基聚氨酯材料的声学性能和力学性能。将经过5%NaOH溶液处理过的黄麻纤维填料和未经处理的黄麻纤维填料对蓖麻油基聚氨酯性能造成的影响进行对比。结果发现,加入了经过处理和未经处理的黄麻纤维可以提高样件的隔声性能和抗压性能,但是会降低材料的吸声性能。其中,加入经过处理的麻纤维对样件吸声性能的降低更大。添加1.0g和1.5g黄麻纤维填料能够提升蓖麻油聚氨酯在500-1000Hz范围内的吸声性能。加入一定量的花生壳粉和碳粉填料可以提升蓖麻油基聚氨酯单元胞的开孔率,提升其吸声性能。其中,加入1.0g花生壳粉末对吸声性能的提升最显著,平均吸声系数可以达到0.551。通过聚氨酯多孔材料电镜图片所表现出的特征,建立了具有不同开孔特征的多孔材料模型。采用有限元的方法,结合JCA声学模型对这些模型的吸声情况进行仿真。通过仿真发现,在相同开孔面积的情况下,带有椭圆形开孔的多孔材料,其吸声性能会弱于圆形开孔,而带有半开孔的多孔材料的吸声性能优于小开孔的多孔材料。利用统计能量分析的方法,将蓖麻油基聚氨酯和经过花生壳粉末改性的蓖麻油基聚氨酯应用到汽车防火墙与顶棚的汽车声学包中,与纯石油基聚氨酯进行比较。结果表明,两种生物基材料都对车内噪声有改善。两种材料均能够提升防火墙和顶棚声学包装在400-630Hz频段上的吸声性能和400-6300Hz频段上的隔声性能。