船用有机硅改性聚氨酯阻尼材料的制备及性能研究.doc

船用有机硅改性聚氨酯阻尼材料的制备及性能研究本研究以二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚氧化丙烯二醇(PPG)为反应单体,1,4丁二醇(BDO)为扩链剂,在扩链系数为1.05条件下采用预聚体制备方法合成了含量不同的硬段聚醚型聚氨酯阻尼材料,并且采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、动态力学分析(DMA)、热失重(TGA)、差示扫描量热(DSC)、扫描电镜(SEM)等技术对材料的性能进行表征,同时材料的拉伸强度、断裂伸长率、邵氏硬度也被测试。实验结果表明,材料的阻尼性能随着硬段占比的增加而降低,该材料的耐热性能在硬段占比最少时表现最佳,硬链段的玻璃化转变温度逐渐降低;当硬段含量逐渐增加时,材料的拉伸强度和邵氏硬度逐渐增大,而断裂伸长率却逐渐降低,考虑材料的综合性能,确定硬段含量为45%的聚氨酯阻尼材料进行有机硅改性研究。采用端羟基硅油对聚氨酯嵌段改性,研究了端羟基硅油的填加量对复合型阻尼材料性能的影响。确定阻尼性能最佳时羟基硅油的含量,通过FT-IR、DMA、TGA、DSC、SEM等手段对复合材料进行表征。红外光谱结果显示,有机硅成功嵌段改性聚氨酯,得到了有机硅-聚氨酯复合材料;随着羟基硅油填加量的增加,复合材料的阻尼性能逐渐增大,阻尼温域扩大同时阻尼性能最佳温度向低温方向偏移,材料的耐热性能逐渐增强;材料的拉伸强度也逐渐增大,邵氏硬度逐渐降低,而断裂伸长率却先增加后降低,在端羟基硅油含量为8%时,断裂伸长率达到最大值为432%。选择羟基硅油含量为8%的复合阻尼材料进行填料改性研究。通过向复合阻尼材料中分别填加不同含量的云母粉和滑石粉两种无机填料来研究填料对性能的影响。结果显示,绢云母和滑石粉可以改善材料的阻尼性能,10%滑石粉改性的复合材料在65℃的最大损耗因子为0.442,10%绢云母改性的复合材料在65℃的最大损耗因子为0.436;两种无机填料均可以增强材料的耐热性,绢云母改性的复合材料拉伸强度和邵氏硬度随着填加量的增加而增大,而断裂伸长率先上升再降低,在填加量为8%时达到最大值473%,滑石粉改性的复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、邵氏硬度随着填加量的增加而增大。