论文部分内容阅读
聚氨酯弹性体是一种软段与硬段交替排列的嵌段共聚物,由于热力学的不相容性,软段与硬段存在一定程度的微相分离,部分硬段分散于软段中,硬段微区起到物理交联点的作用,软段提供柔顺性,这赋予了聚氨酯弹性体很多优异的性能。聚氨酯弹性体可以通过改变自身结构提高阻尼性。一般,高分子材料在其玻璃化转变温度附近有较高的阻尼损耗因子(tanδ),单一的高分子材料具有较高的阻尼损耗因子的温度区间较窄,阻尼温域只有20~30℃。本文通过对聚氨酯弹性体的软硬段分子结构的研究,得到了分子结构对性能的影响规律,尤其对阻尼性能进行了深入的研究。此外,还用静电纺丝的方法,得到了聚氨酯与其它高分子材料的共混物。主要研究内容及所得主要结论性成果如下:1.以预聚体法将二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)与分子量为1000的聚丙二元醇(PPG)、1,4-丁二醇制得了弹性体,并发现,随4,4’-MDI含量增加,硬段结晶能力增加,硬段间的氢键增加,软硬段相容性降低,弹性体的力学性能提高,阻尼性能降低。2.以预聚体法将甲苯二异氰酸酯(TDI)与分子量为1000的聚丙二元醇(PPG)、1,4-丁二醇(BDO)合成了另一弹性体。结果说明随2,4-TDI含量的增加,硬段间的氢键减少,软硬段相容性增大,弹性体的力学性能降低,阻尼性能提高。3.研究了三羟甲基丙烷(TMP)在BDO-TMP扩链剂中的比例对所得弹性体阻尼性能的影响,结果发现,随TMP用量增加,体系的交联程度增加,硬段间的氢键被破坏,化学交联取代了物理交联,材料的力学性能降低。软硬段的相容性增加,阻尼损耗峰升高,且向高温移动。4.研究了新戊二醇(NPG)在BDO-NPG扩链剂中的比例对阻尼性能的影响规律,所得结果说明,随NPG用量增加侧甲基增加,硬段间的距离增大,氢键减少,硬段不易形成结晶,软硬段相容性增大,材料的力学性能降低,损耗峰向高温移动且增大。5.在固定异氰酸酯与低聚物多元醇摩尔比不变的情况下,增加多元醇的分子量,使软段含量增加,硬段不易结晶,软硬段的相容性降低,力学性能降低,阻尼损耗峰向低温移动且损耗因子增大。6.通过静电纺丝法制得了PU纤维膜,然后将PMMA或PBMA与PU纳米纤维膜共混,共混物两相具有适当的相容性,具有较宽的阻尼峰,阻尼峰宽度大于单一组分,可有效拓宽阻尼温域。