聚氨酯阻尼材料的制备及表征方法
一材料简介
阻尼材料是一种能吸收振动机械能，并将之转化为热能而耗散的功能材料，阻尼减振降噪技术利用阻尼材料在变形时把动能转变成为热能的原理，降低结构的共振振幅，增加疲劳寿命和降低结构噪声。各类阻尼材料已广泛应用于导弹、卫星、飞机、舰船、汽车工业等许多领域。高聚物阻尼材料因其自身的粘弹特性，是一种能够有效吸收振动能量的能材料。高分子阻尼材料的种类非常多，其中以聚氨酯PU为基体的阻尼材料是研究时间最早、研究最深入的高分子阻尼材料之一，聚氨酯可以通过设计控制其交联密度、分子结构中软硬段的种类和比例、填料的种类和含量以及采用互穿聚合物网络技术等手段获得复合应用要求的聚氨酯阻尼材料。聚氨酯阻尼材料按用途可分为阻尼黏合剂、阻尼泡沫、阻尼涂料、阻尼弹性体等，这些材料已广泛应用于航空航天、汽车、船舶制造、精密仪器、建筑装饰等国民经济各个领域。文中介绍了近年来聚氨酯基阻尼材料的研究进展，重点讨论了聚氨酯阻尼材料的制备方法、机理研究以及影响其相关性能的因素
二阻尼机理
高分子材料具有黏弹性，在受到交变外力作用时，应变落后于应力，存在滞后现象。在每一循环过程中，要发生力学耗散而消耗能量即产生内耗，从而起到阻尼的作用。高分子阻尼材料属于粘弹性阻尼材料，兼有某些粘性液体在一定流动的状态下损耗能量的特性和弹性固体材料储存能量的特性。高分子聚合物由于其特殊结构，在玻璃化转变区域内，即在Tg附近，有很好的阻尼减震性能。从高分子链段运动的角度来看，在玻璃化转变Tg以下，高分子链段的自由运动是完全被冻结的。整个高分子处于玻璃固体状态，模量很高，不能散发机械能，只能将机械能作为位能储存起来。在Tg以上的高弹性，链段可以自由运动，整个高分子材料显示出高弹态固体特征，模量低，亦不能散发机械能只能将机械能转化为形变能储存起来。在玻璃化转变区内，高分子链段是由完全冻结状态向自由运动状态转变的过程，在外力作用下，软硬链段发生摩擦，从而将一部分机械能转化为热能耗散掉，因而有较好的阻尼性能。从高分子固有的粘弹性来看，高分子由长的、柔软的卷曲和互相纠缠的分子组成，直径长度1100000。分子间除了相互纠缠外，还有化学耦合，因而减少和阻止分子间的真正流动，使其呈现出类似液体的粘性。在高分子材料承受外力时，一方面使卷曲的分子链段拉伸，另一方面会使分子与分子之间发生滑移。当外力消失后，被r