随着舰船上机械设备向高速化和自动化发展,大功率机械不断增多,随之引起的振动、噪声和疲劳失效问题也日益严重。大量采用高性能阻尼材料是降低设备振动、阻止噪声传播、提高舰船隐身能力的最经济、最有效的手段之一。国内对于高分子阻尼材料开展大量应用的研究,但是对于高分子材料的阻尼机理,尤其是聚氨酯类阻尼材料的微观阻尼机理研究不够深入。此外,聚氨酯阻尼材料还具有优异的力学性能、防腐性能、耐交变温度等。本论文以聚氨酯材料为研究对象,主要通过动态力学性能和复合损耗因子测试,剖析聚氨酯阻尼涂料的内部结构,掌握高分子涂层材料的阻尼机理,优化阻尼涂层材料的减振降噪性能,具体研究内容如下:1.本论文以聚氨酯材料作为自由阻尼材料的基体树脂,研究了树脂结构对阻尼性能的影响。通过改变异氰酸酯种类、聚醚多元醇种类、扩链剂种类及用量,以及预聚体中NCO含量等参数对聚氨酯材料的结构和性能进行调节,研究其对涂料阻尼性能的影响规律,得到聚氨酯软、硬段最佳种类及配比。研究结果表明,单纯由MDI-50异氰酸酯制备得到的聚氨酯材料,损耗因子最高,达到0.82,但是其玻璃化转变温度偏低;当MDI-50与PM-200质量比为3:1时,聚氨酯材料不仅具有较高的阻尼性能,同时玻璃化转变温度也得到提升,更有利于材料的实际应用。2.复合涂层的力学性能主要体现在拉伸强度、柔韧性、抗冲击强度,以及与基底之间的附着力方面。在阻尼材料研究的基础上,本论文从基体树脂和填料两方面研究了其对于复合阻尼涂料力学性能的影响,得出阻尼涂料力学性能最佳配方。使用胺类扩链剂制备得到聚氨酯材料力学性能优于醇类扩链剂制备得到的聚氨酯材料。添加填料时,云母的粒径越小,就能更好地分散在聚氨酯基体中,对材料的拉伸强度影响小,整体上填料为云母时材料的力学性能要优于以石墨为填料的聚氨酯复合材料。3.为了赋予阻尼涂料耐环境性、阻燃性等功能,本论文详细研究了填料的种类和含量对复合阻尼涂层耐环境性、阻燃性能的影响规律。聚氨酯材料的阻燃性能(氧指数)随着阻燃剂的含量增加而逐渐增加。其中以阻燃剂FR808阻燃效果最为突出,复合环保阻燃剂FR808含量为30%时,材料的氧指数达到39%左右。同时,优化了阻尼涂料中填料的最佳用量和配比,降低了填料对涂层阻尼性能和力学性能的影响,为此类新型复合阻尼涂层的应用奠定了基础。