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随着工业的快速发展,有关振动、噪声的问题日渐突出,因此高分子阻尼材料得到快速的发展。现在高新技术的快速发展对高分子阻尼材料的要求越来越高,然而目前大多数的阻尼材料无法满足这一要求。与此同时,我国纺织业每年要产生很多废旧橡胶,处理不当会对环境构成严重的污染。基于这个大背景,本论文采取将具有一定阻尼性能的纺织废弃橡胶粉(Textile Waste Rubber Powder,简称:TWRP)作为基体与功能性有机小分子3,9-双[1,1-二甲基-2-[(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基]乙基]-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷(简称:AO-80)混合制成一系列的具有较高损耗因子和宽温域的有机杂化阻尼材料,并利用动态力学性能测试(DMA)、扫描电子显微镜观察(SEM)和傅里叶红外光谱(FT-IR)分析研究有机杂化阻尼材料的动态力学性能。本论文主要包括以下四个方面的内容: 1.二元有机杂化阻尼材料的制备和阻尼性能研究 为了提高TWRP的阻尼性能,本章采用功能性有机小分子AO-80与TWRP进行共混,并热压,制备成TWRP/AO-80有机杂化阻尼材料,且通过改变TWRP和AO-80的质量比制备了不同AO-80含量的TWRP/AO-80有机杂化阻尼材料。通过对TWRP/AO-80有机杂化阻尼材料的阻尼性能进行研究发现,在TWRP/AO-80有机杂化阻尼材料中,TWRP与AO-80是相容体系,并且随着AO-80含量的增加,有机杂化阻尼材料的阻尼峰峰值及其对应的温度逐渐增大;在TWRP/AO-80有机杂化阻尼材料中,AO-80主要以三维网络结构、杂化态和微晶态3中形式分布于TWRP基体中;TWRP与AO-80的分子间形成了氢键;材料的阻尼峰值从最初的0.438提高到1.048,有效阻尼温域也得到大幅提高,说明TWRP/AO-80有机杂化阻尼材料具有良好的阻尼性能。 2.三元有机杂化阻尼材料的制备和阻尼性能研究 在对二元有机杂化阻尼材料研究的基础上,将AO-80与AO-2246先后加入到TWRP中制得不同的三元TWRP/AO-80/AO-2246有机杂化阻尼材料。通过对不同的三元TWRP/AO-80/AO-2246有机杂化阻尼材料的阻尼性能进行研究发现,TWRP、AO-80和A0-2246三者间具有良好的相容性,并且三元TWRP/AO-80/AO-2246有机杂化阻尼材料的阻尼峰值相较于二元TWRP/AO-80有机杂化阻尼材料有了进一步的提高,从而证实AO-80和AO-2246对三元TWRP/AO-80/AO-2246有机杂化阻尼材料的阻尼性能具有协同作用。 3.双层有机杂化阻尼梯度材料的制备和性能研究 基于对二元有机杂化阻尼材料的研究,进一步选取功能小分子AO-80含量分别为0%,20%,30%,40%的TWRP/AO-80有机杂化阻尼材料,并按厚度为0.5mm两两进行组合,经叠层热压后获得厚为1.0mm的双层有机杂化阻尼梯度材料。通过对双层有机杂化阻尼梯度材料的阻尼性能进行研究分析,发现不同TWRP/AO-80有机杂化阻尼材料间具有良好的相容性,并且层与层间具有良好的粘合性;由两层不同功能小分子AO-80含量的TWRP/AO-80有机杂化阻尼材料叠加而成的双层有机杂化阻尼梯度材料具有更好的有效阻尼温域和更高的阻尼峰值(最高达到1.314)。由此可见,采用两层不同功能小分子AO-80含量的TWRP/AO-80有机杂化阻尼材料进行叠层热压获得新的双层有机杂化阻尼梯度材料的方法来开发宽温域、高阻尼减振材料是可行的。 4.三层有机杂化阻尼梯度材料的制备和性能研究 基于对二元有机杂化阻尼材料的研究,再进一步选取功能小分子AO-80含量分别为0%,20%,30%,40%的TWRP/AO-80有机杂化阻尼材料,并将三个厚0.5mm的不同功能小分子AO-80含量的TWRP/AO-80有机杂化阻尼材料按功能小分子AO-80含量的大小由小到大进行组合,经叠层热压后获得厚为1.5mm的三层有机杂化阻尼梯度材料。通过对三层有机杂化阻尼梯度材料的阻尼性能进行研究发现,三层有机杂化阻尼梯度材料的阻尼性能相较于单层有机杂化阻尼材料有一定的提高但不如双层有机杂化阻尼梯度材料。之所以不如双层有机杂化阻尼梯度材料主要是由于三层有机杂化阻尼梯度材料的有些层与层之间出现了微小的缝隙所造成的。