羧基丁苯/受阻酚阻尼材料的性能研究

通过向极性的橡胶基体羧基丁苯(CSBR)中添加受阻酚,制备了一系列羧基丁苯/受阻酚阻尼材料.通过动态力学分析表明,受阻酚与基体CSBR具有较好的相溶性,并且该类材料具有很好的阻尼性能.这种材料中受阻酚与基体橡胶形成了分子间的氢键,在受到交变的机械应力作用下,氢键会断裂而消耗大量的能量,从而具有良好的阻尼性能.这类材料的玻璃化转变温度较高,损耗因子(tanδ)出峰位置都高于室温,这类阻尼材料可以应用于室温附近,解决了橡胶材料只能用作低温阻尼材料使用的问题.     

丁腈橡胶/酚醛树脂/受阻酚AO60三元阻尼橡胶的结构与性能

在丁腈橡胶(NBR)中添加酚醛(PR)和受阻酚AO60,制备NBR/PR/A060三元共混橡胶.采用扫描电子显微镜表征了NBR/PR/AO60三元共混橡胶的结构,并研究了其阻尼性能和力学性能.结果表明,在共混橡胶体系中添加少量的AO60,可保持较好的相容性,提高其力学性能;但添加质量超过30份,则导致宏观的相分离和AO60的自聚,力学性能降低.在动态力学性能的温度谱中均呈现双峰特征.与NBR/PR硫化橡胶相比,添加了AO60的共混橡胶具有更大的阻尼耗散能量和更宽的温域,是一种具有应用前景的高阻尼材料.     

受阻酚封端聚氨酯阻尼材料的结构与性能

分别设计合成了受阻酚AO-80和AO-2246封端聚氨酯预聚物,并经固化制得聚氨酯阻尼材料。采用傅里叶变换红外光谱、差示扫描热分析、扫描电镜表征了该材料的微观结构,并研究了受阻酚含量、受阻酚种类和聚醚相对分子质量对阻尼材料动态力学性能的影响。动态力学测试结果表明,所制得试样组分相容性较好,随着受阻酚用量的增加,最大阻尼因子增大,玻璃化温度升高,阻尼温域变宽;同质量比时,AO-2246封端所制得试样最大阻尼因子和损耗峰面积均高于AO-80体系;随着聚醚相对分子质量增加,试样的最大阻尼值增大,玻璃化温度降低,相容性变好。     

丁腈橡胶/酚醛树脂/受阻酚A060共混阻尼橡胶贮存稳定性研究

在丁腈橡胶(NBR)中添加酚醛(PR)和受阻酚A060,制备NBR/PR/A060共混橡胶.采用DSC,FTIR,扫描电子显微镜和黏弹谱仪等方法表征NBR/PR/A060共混橡胶的结构,并详细研究其阻尼机理.结果表明:在共混橡胶结构中,除NBR的硫化交联网络外,还包含NBR/A060的超分子氢键网络、NBR/PR的络合作用、A060与PR分子间作用、A060分子聚集体(富相区)以及在A060相中的NBR分子等多种微观作用形式.多种的分子作用形式,造成了硫化胶的分子间内摩擦增大,提高了阻尼性能.但随着贮存时间的延长,硫化胶的tanB-温度曲线由双峰特征变为三峰特征,A060分子逐渐聚集、结晶,形成大的结晶聚集体,造成硫化橡胶阻尼性能的不稳定.     

丁腈橡胶/酚醛树脂/受阻酚AO60共混阻尼橡胶贮存稳定性研究

在丁腈橡胶(NBR)中添加酚醛(PR)和受阻酚AO60,制备NBR/PR/AO60共混橡胶。采用DSC,FTIR,扫描电子显微镜和黏弹谱仪等方法表征NBR/PR/AO60共混橡胶的结构,并详细研究其阻尼机理。结果表明:在共混橡胶结构中,除NBR的硫化交联网络外,还包含NBR/AO60的超分子氢键网络、NBR/PR的络合作用、AO60与PR分子间作用、AO60分子聚集体(富相区)以及在AO60相中的NBR分子等多种微观作用形式。多种的分子作用形式,造成了硫化胶的分子间内摩擦增大,提高了阻尼性能。但随着贮存时间的延长,硫化胶的tanδ-温度曲线由双峰特征变为三峰特征,AO60分子逐渐聚集、结晶,形成大的结晶聚集体,造成硫化橡胶阻尼性能的不稳定。     

受阻酚/丁腈橡胶复合材料的结构与性能

在丁腈橡胶中添加受阻酚AO-60制备受阻酚/丁腈橡胶复合材料。利用差示扫描量热(DSC)、 扫描电镜(SEM)、 X射线衍射(XRD)、 动态力学分析(DMTA)等测试手段对该复合材料的结构进行了表征, 并对其动态力学性能进行了研究。结果表明: 该复合材料中受阻酚AO-60的结晶性能发生变化, 由结晶态转变为无定形态。AO-60在丁腈橡胶基体中形成了富集区, 在AO-60分子间和AO-60与NBR分子之间形成了大量的氢键。该复合材料不仅存在丁腈橡胶的玻璃化转变, 还有两次异常的松弛过程, 这归因于体系中分子间氢键的解离。该复合材料具有很高的损耗性能, 有很好的阻尼材料应用前景。      

超支化聚氨酯/聚丙烯酸酯乳液的制备与阻尼性能的研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚二元醇(PTMEG)和丙烯酸酯类单体为主要原料,三羟甲基丙烷(TMP)和自制的超支化聚氨酯(HBPU)为交联剂,合成了聚氨酯(PU)/聚丙烯酸酯(PA)水性乳液。热重分析(TGA)及动态力学分析(DMA)研究表明,采用两种交联剂合成的聚合物耐热性能相差不大,均具有良好的阻尼性能(阻尼因子tanδ约为0.75,tanδ>0.3的温度范围约为60℃);随着PA组份含量的增加,阻尼性能越好。     

超支化聚合物增韧环氧树脂及阻尼减振性能研究

选用一款自制的具有超支化分子结构的环氧树脂(EHBP),引入到双酚A型环氧树脂体系中参与树脂共固化,制备了一种超支化分子改性环氧树脂材料。采用DSC非等温曲线外推法,研究了混合树脂体系的固化反应动力学行为,优化了树脂的固化工艺条件。分析发现,EHBP对双酚A型环氧树脂具有明显增韧改性效果。在EHBP最优加入量5%的情况下,与未添加超支化分子的对照样相比,固化物的拉伸强度、弯曲强度、压缩强度和冲击强度均提升了约20%,且拉伸断裂伸长率提高了24%。动态力学分析(DMA)结果表明,EHBP的引入可以显著提升材料的阻尼峰强度,损耗模量从138MPa提高至185MPa,即有利于环氧树脂固化物的阻尼减振性能。单悬臂模式下震动测试频率从1Hz提高至100Hz,材料的阻尼峰从125℃向高温方向移动至156℃,对高频高温下的材料的阻尼性能有一定贡献。     

超支化聚酯基二茂铁/环氧树脂复合材料的制备及性能

以第3代环氧端基脂肪族超支化聚酯（EHBP）增韧的环氧树脂（E-51）为基体材料,超支化聚酯基二茂铁（HBPE-Fc）为吸波剂,制备具有一定力学承载及电磁性能的超支化聚酯基二茂铁/环氧树脂（HBPE-Fc/E-51）复合材料,并通过力学性能测试及扫描电镜、矢量网络分析仪等研究了该复合材料的力学及电磁性能。结果表明,添加较低含量的HBPE-Fc能较好地改善环氧树脂体系的拉伸及冲击性能,第4代HBPE-Fc质量分数为2%时,与纯环氧树脂体系相比,HBPE-Fc/E-51复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度分别提高了21.81%、34.32%和15.41%,对固化体系的拉伸断面分析发现引入HBPE-Fc后材料表现出韧性断裂。HBPE-Fc/E-51复合材料的玻璃化转变温度在105.29~130.27 ℃之间,具有良好的热稳定性,同时该复合材料具有一定的电磁特性。     

紫外光固化超支化聚酯丙烯酸酯/二氧化硅杂化材料的制备

以季戊四醇为"核",2,2-二羟甲基丙酸为支化单体,用逐步聚合的方法合成了不同代数超支化聚酯;将不同代数超支化聚酯分别与六亚甲基二异氰酸酯和丙烯酸羟乙酯半加成产物进行反应,得到一系列超支化聚酯丙烯酸酯低聚物。最后,将得到的超支化聚酯丙烯酸酯低聚物与改性纳米二氧化硅进行复合,得到可紫外光固化的超支化聚酯丙烯酸酯/二氧化硅杂化材料。对合成的超支化低聚物的结构用红外光谱、核磁共振谱和凝胶色谱进行表征。紫外光谱显示所有超支化低聚物在210 nm处有强的紫外吸收。超支化低聚物的玻璃化转变温度用差示扫描量热仪进行测量,结果显示温度范围为-68.68℃到-25.4℃。此外,对紫外光固化超支化聚酯丙烯酸酯低聚物的热性能用热重分析仪进行了表征。     

受阻酚AO-60/丁腈橡胶-环氧化天然橡胶-天然橡胶复合材料的制备及其阻尼性能

选用受阻酚AO-60/丁腈橡胶（NBR）（质量比40:100）作为阻尼相,环氧化天然橡胶（ENR）作为相容剂,制备了AO-60/NBR-ENR-天然橡胶（NR）复合材料。研究发现,复合材料的微观结构呈"海岛结构",当质量比NR/NBR为60:40和50:50时,体系中出现双连续相结构。复合材料呈现两个玻璃化转变温度,分别出现在-60℃附近和-10℃附近;随着AO-60/NBR质量比的增加,在-20~40℃温度范围内复合材料的有效阻尼温域从0℃拓宽到35.9℃,且损耗因子随应变增大有小幅提升。复合材料在低应变下呈现低应力,表现出高柔性,同时其在较高应变下存在应力突变点,表现出较高的拉伸强度和扯断伸长率。      

Effect of montmorillonite on carboxylated styrene butadiene rubber/hindered phenol damping material with improved extraction resistance

Three methods of blending, including direct blending, melt blending and latex blending, were introduced to disperse sodium based montmorillonite (Na-MMT) and N,N′-hexane-1,6-diylbis{3-(5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl-propionamide)} (HP1098) into the carboxylated styrene butadiene (XSBR) matrix. Small angle X-ray Diffraction testing indicated that melting Na-MMT with HP1098 enlarged the d-spacing of Na-MMT, which was further enlarged by mechanical blending with XSBR, and this led to homogeneous dispersion of Na-MMT and HP1098, which was indicated by Transmission Electronic Microscopy; latex blending was found most advantageous in dispersing HP1098 which was essential for improved damping performance. Dynamic Mechanical Analysis was utilized to characterize damping properties, and enhanced static mechanical properties were presumably originated from molecule chains being intercalated into the enlarged galleries of Na-MMT by mechanical blending. Formation of hydrogen bonds was observed by Fourier Transformation Infrared Spectrum and was supposed to be responsible for exceptional damping performance at elevated temperature. Extraction measurement of XSBR/Na-MMT/HP1098 composite indicated that XSBR and Na-MMT showed synergic effect in protecting HP1098 molecules from being extracted, which is a promising method in preparing rubber/hindered phenol damping materials with improved extraction resistance, whereby increasing the performance stability and lifespan of the composite materials. Additional advantage of this type of materials is better processability and shortened vulcanization process.     

受阻酚/羧基丁腈橡胶复合材料的结构及动态力学性能

将羧基丁腈橡胶(XNBR)和受阻酚2,2′-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚) (AO-2246)混合制备出挤压和未挤压AO-2246/XNBR复合材料,并对其结构及动态力学性能进行了研究。研究结果表明,AO-2246在XN2BR基体中的分散状态对体系的动态力学性能影响较大。在未挤压样品中,大部分AO-2246分子以晶体颗粒的形式存在,体系的损耗因子(tanδ)比纯XNBR基体低;而在挤压样品中,由于热压淬火过程中两组分发生杂化,体系的tanδ值明显增大,体系的阻尼性能显著提高。差示扫描量热(DSC)分析和扫描电镜(SEM)观察表明,当AO-2246质量分数高于40%后,杂化体系中AO-2246以3 种形态存在：杂化形态、微相分离态以及结晶态,它们共同对体系的动态力学性能产生影响。AO-2246质量分数为50%的杂化体系的tanδ峰峰值高达3.5,同时该峰位置由低温区向高温方向移动至室温附近,从而使AO-2246/XNBR复合材料成为一种极具潜力的高性能阻尼材料。