D101大孔树脂颗粒/聚氨酯-环氧树脂弹性体复合材料水声吸声性能

用浇铸法制备了不同含量D101型聚苯乙烯大孔树脂颗粒改性的聚氨酯(PU)/环氧树脂(EP) (D101/PU-EP)弹性体复合材料声学试样,并研究了该材料的水声吸声性能.基于等效夹杂原理的含涂层空心球复合泡沫材料的模量预测模型,计算了D101/PU-EP弹性体复合材料的体积模量和剪切模量.根据计算模量和声学模型,采用传递矩阵法对D101/PU-EP弹性体复合材料的水声性能进行了仿真,得到了D101大孔树脂颗粒的添加量以及梯度结构对该复合材料水声性能的影响规律.运用水声材料声脉冲管系统测试了复合材料的水声声学性能(管中测试,水背衬).研究结果表明:D101大孔树脂颗粒能够有效改善PU-EP弹性体的水声吸声性能,三层梯度结构的D101/PU-EP弹性体复合材料的吸声性能(D101树脂含量10％,平均吸声系数0.53,最大吸声系数0.64)优于同组成的单层复合材料(D101树脂含量10％,平均吸声系数0.46,最大吸声系数0.52).算例验证表明,D101/PU-EP弹性体复合材料的水声性能测试结果与仿真结果基本吻合.     

D101大孔树脂颗粒/聚氨酯-环氧树脂弹性体复合材料水声吸声性能

用浇铸法制备了不同含量D101型聚苯乙烯大孔树脂颗粒改性的聚氨酯(PU)/环氧树脂(EP)(D101/PU-EP)弹性体复合材料声学试样, 并研究了该材料的水声吸声性能。基于等效夹杂原理的含涂层空心球复合泡沫材料的模量预测模型, 计算了D101/PU-EP弹性体复合材料的体积模量和剪切模量。根据计算模量和声学模型, 采用传递矩阵法对D101/PU-EP弹性体复合材料的水声性能进行了仿真, 得到了D101大孔树脂颗粒的添加量以及梯度结构对该复合材料水声性能的影响规律。运用水声材料声脉冲管系统测试了复合材料的水声声学性能(管中测试, 水背衬)。研究结果表明: D101大孔树脂颗粒能够有效改善PU-EP弹性体的水声吸声性能, 三层梯度结构的D101/PU-EP弹性体复合材料的吸声性能(D101树脂含量10%, 平均吸声系数0.53, 最大吸声系数0.64)优于同组成的单层复合材料(D101树脂含量10%, 平均吸声系数0.46, 最大吸声系数0.52)。算例验证表明, D101/PU-EP弹性体复合材料的水声性能测试结果与仿真结果基本吻合。     

梯度聚氨酯水声吸声性能的研究

研究了梯度聚氨酯在不同温度和压力下的水声吸声性能。制备了由聚氨酯/无机填料组成的梯度聚氨酯,并在声管中测试其水声吸声系数。结果表明:梯度聚氨酯水声吸声性能随温度的变化较大,而随压力变化不大。因此,根据使用环境条件,合理设计梯度聚氨酯能够提高复合结构的水声吸声性能。     

填料改性聚氨酯弹性体的水声性能

用甲苯-2,4-二异氰酸酯(2,4-TDI)、聚醚二醇(PPG)和3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷(MOCA)等原料合成了聚氨酯弹性体,并用云母、空心玻璃微珠等填料进行改性,研究了填料种类、云母尺寸和空心玻璃微珠含量对该聚氨酯弹性体材料水声性能的影响。以聚氨酯弹性体材料的吸声系数和反射系数为目标函数,采用均匀设计和多元回归分析相结合的方法对混合填料掺杂改性聚氨酯弹性体材料体系进行了优化设计,制备了吸声性能优良的聚氨酯弹性体水声吸声材料。本文为聚氨酯弹性体水下吸声材料的研究提供了理论参考。     

水声吸声高分子材料的发展及应用

综述了水声吸声材料的发展、应用状况及吸声机理的研究进展。     

聚氨酯涂层的水下吸声性能研究

以聚氨酯为涂层基体，研究了石墨作为填料对涂层吸声性能的影响。实验结果表明石墨改变涂层密度，提高涂层的吸声系数。合成了高性能的吸声涂层，该涂层随着水压增加，涂层的吸声系数增加。水压在3MPa时，平均吸声系数达87．6％。     

孔结构对通孔泡沫铝水声吸声性能的影响

测试了不同孔结构通孔泡沫铝样品在 3～ 2 4kHz频段内的水声吸声系数。试验结果表明 :不同孔结构的通孔泡沫铝都具有较好的水声吸声性能 ,其水声吸声性能与其孔结构密切相关。当孔径减小 ,孔隙率和厚度增大时 ,水声吸声性能增高     

PP/PP-g-MAH/Talc/EP复合材料的性能

通过熔融共混制备聚丙烯(PP)/马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)/滑石粉(Talc)/环氧树脂(EP)复合材料,研究了E-51/504/554(55.6/42.4/2,E1)、E-51/EDA/554(92.2/7.8/0.01,E2)、E-20/2E4MZ(100/4,E3)三种EP体系及其含量对复合材料力学性能的影响,结果表明,E-1对复合材料的弯曲模量改善最显著,当加入4%的E1时,复合材料的弯曲模量达到最大值,提高了29.1%。傅里叶红外光谱(FT-IR)分析表明,EP与PP-g-MAH发生了酯化反应。观察复合材料的微观结构,发现EP阻止Talc的凝聚,加强了两相界面作用力。     

聚氨酯/乙烯基酯树脂复合弹性体的阻尼性能研究

采用预聚体法合成了一系列聚氨酯／乙烯基酯树脂复合弹性体，并用动态力学分析法研究了组成、异氰酸酯指数及是否计量VER中的仲羟基等对复合弹性体的阻尼性能的影响。结果表明，当PU／VER的质量比例为60／40，且异氰酸酯指数接近1时，材料的阻尼性能最好；不计量VER中的仲羟基时，所合成的PU／VER表现为两个玻璃化转变温度。此外，用VER直接作为PU的交联剂，二者共聚所形成的PU／VER的阻尼温域可达100℃以上，且在常温范围有较高阻尼因子。     

聚氨酯弹性体/纤维素纳米晶体复合材料的制备及性能研究

通过浓硫酸水解脱脂棉制备纤维素纳米晶体(CNC),并用3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTS)对其进行表面修饰。以4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚四氢呋喃(PTMG)、CNC、1,4-丁二醇(BD)为原料制备聚氨酯弹性体/纤维素纳米晶体(PUE/CNC)复合材料,研究了CNC用量对PUE/CNC复合材料性能的影响。结果表明:当CNC用量达到1%(wt,质量分数,下同)时,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别提高了178%和97.5%,热性能也有所提高;但CNC用量超过1.5%后,复合材料的力学性能下降,热性能仍保持提升。     

声内耗填料对阻尼吸声涂层吸声性能的影响

讨论了声内耗填料的形态、种类对阻尼吸声涂层吸声性能的影响,试验结果表明填料颗粒形态不是影响涂层吸声性能的主要因素,但同种填料,颗粒形态的微观尺寸越大,其涂层的吸声性能越好;同一形态,不同填料的吸声性能大小主要取决于填料的种类,与填料的形态和微观尺寸没有必然的联系。     

聚醚氨酯结构与阻尼性能的研究（I）

合成了一系列ＮＣＯ／ＯＨ＜１的聚醚氨酯样品，借助动态粘弹讨论了交联密度、软硬段种类以及软硬对含量对聚醚氨酯动态力学性能和阻尼性的影响。结果表明，在ＮＣＯ／ＯＨ＜１的情况下，适当的软硬段组成配比可以获得高阻尼、宽温域（ΔＴ０．６＞１００℃）的优良阻尼材料。     

304不锈钢纤维/ZL104铝合金复合泡沫的孔结构、力学、吸声性能及其机理

用渗流铸造法制备ZL104合金泡沫和304不锈钢纤维/ZL104合金复合泡沫,对比研究了两种泡沫的孔结构、力学和吸声性能及其机理。结果表明,调控盐(次盐)的作用使合金泡沫和复合泡沫的孔壁上出现次孔结构而生成多孔孔壁结构;纤维复合后的泡沫以孔壁纤维、穿孔纤维和孔间纤维三种状态存在,与相同孔隙率的合金泡沫相比,复合泡沫的孔隙率为77%～86%、主孔径为0.35 mm、纤维直径为0.1 mm,具有更高的压缩性能和吸声性能。复合泡沫的压缩性能和吸声性能,都随着孔隙率和纤维含量的提高先提高后降低。孔隙率为82%的复合泡沫,纤维含量(体积分数)为5%时力学性能达到2.6 MPa,纤维含量为8%时其平均吸声系数(吸声性能)为0.893。有限元分析结果表明,复合泡沫受力时,孔壁纤维和穿孔纤维能传递和分散应力,并通过位移和偏转等方式消耗能量,使其强度提高;J-A模型分析结果表明,突出到孔隙中的纤维使复合泡沫的表面粗糙度和比表面积和声波在泡沫内的损耗增大,是其吸声性能较高的原因。     

聚氰胺酯泡沫材料吸声性能及其低频拓展

本文对一种无纤维的聚氰胺酯泡沫的吸声性能进行了研究，根据其具有的多孔性吸声材料的特性，提出用Ｄｅｌａｎｙ模型对其声学性能进行分析。并对这种材料在低频段吸声性能的拓展进行了研究，结果表明，合理地在材料表面涂膜可以提高其低频段的吸声性能。     

TPU弹性体中化学交联对其形态影响的动态力学分析

研究了分别以微量的三羟甲基丙烷(TMP)和端异氰酸酯基的预聚体为交联剂的微化学交联TPU的动态力学性能的变化,分析了微量化学交联的TPU中化学交联对其形态结构的影响。结果表明,当以TMP为交联剂时,交联程度的增加会导致TPU软、硬微区相容性的增强,从而使其Tg和力学损耗值都上升;而当以端异氰酸酯基预聚体为交联剂时,交联程度的增加仅仅只会加强TPU软、硬微区间的相互联系作用,因而其Tg和力学损耗值变化不显著。     

单壁碳纳米管对微穿孔板吸声体吸声性能的影响

实验研究了单壁碳纳米管对微穿孔板吸声体吸声性能的影响。使用单壁碳纳米管对传统的微穿孔板吸声体进行表面修饰,得到复合微穿孔板吸声体,在阻抗管中测量得到其垂直入射吸声系数,并与复合之前的实验结果进行对比发现,经单壁碳纳米管表面修饰后的复合微穿孔板吸声体的吸声性能在低频范围内有明显的改进,吸声系数最大可提高约39.6%。对基于单壁碳纳米管表面修饰的复合微穿孔板吸声体的吸声机理进行探讨时发现,复合吸声体在微穿孔板吸声体共振吸声的基础上引入了单壁碳纳米管与微穿孔板界面的摩擦振动作用等辅助吸声机制使得其吸声性能变优。该研究结果为微纳复合吸声降噪结构的设计提供了研究思路。     

环氧树脂基轻质芯材夹层复合吸声结构的水声性能

用玻璃纤维、乙烯基树脂、环氧树脂和空心玻璃微珠等为原料合成了环氧树脂基轻质夹层复合吸声结构(EPS),在脉冲声管和消声水池中测试了EPS试件的反射系数和吸声系数,测试结果表明,EPS的水声性能受到芯材基体比例、聚醚胺固化剂含量及分层比例等工艺参数的影响,通过合理控制这些参数,可以使芯材相对密度0.8±0.05、厚度25...     

FeCrAl纤维混合毡的吸声性能

通过分散机将3种不同丝径的FeCrAl纤维均匀分散后,由铺毡机铺制出混合毡,将该单层混合毡制成一定厚度的多孔纤维吸声材料。测定结果表明,不同材质、同一丝径的两种纤维多孔材料,具有相似的吸声性能;利用混合毡所制成的纤维多孔材料具有与其它纤维多孔材料一样的吸声性能变化规律;无论怎么样改变单层材料的内部结构,其吸声性能均差于正梯度结构的吸声性能。     

硅生胶结构对补强硅橡胶的力学及加工性能的影响

采用动态力学性能测试方法分析硅生胶分子结构对补强硅橡胶力学性能及加工性能的影响,并系统地研究了硅生胶复配体系对补强硅橡胶性能的影响.结果表明:乙烯基封端硅生胶结构规整,玻璃化转变温度Tg低,补强硅橡胶耐低温性好;硅生胶中乙烯基含量高,则补强硅橡胶的力学性能好;硅生胶分子量越高,补强硅橡胶的加工流动性越差;30份甲基封端和70份乙烯基封端的硅生胶复配体系中乙烯基含量为0.15%(质量分数)时,补强性能最佳.     

聚酯型热塑性聚氨酯弹性体的制备及阻尼性能

以聚酯多元醇、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和1,4-丁二醇为原料制备了一系列聚酯型热塑性聚氨酯弹性体(TPU),对硬段含量、软段种类和软段的分子量等分子结构参数对其力学性能和阻尼性能的影响进行了研究,探索影响规律性,采用原子力显微镜对其软/硬段微相分离结构进行了研究。