加入有機(jī)填料的熱塑性彈性體聚氨酯共混改性研究【文獻(xiàn)綜述】

1、<p><b>　　畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述</b></p><p><b>　　高分子材料與工程</b></p><p>　　加入有機(jī)填料的熱塑性彈性體聚氨酯共混改性研究</p><p>　　隨著社會(huì)的高速發(fā)展人們對于環(huán)境中噪音的控制要求越來越高，而且為了能減弱建筑物和橋梁等設(shè)施在地質(zhì)活動(dòng)中受到的損害，阻尼材料開始被廣

2、泛的應(yīng)用，在高科技領(lǐng)域，抗振動(dòng)設(shè)備的需求更加明顯，特別是在航空領(lǐng)域，以及精密儀器方面。而且，由于人們開始日益注重環(huán)保，熱塑性彈性體將取代硫化橡膠，因?yàn)樗麄兙哂懈恿己玫牧W(xué)性能和可回收性。熱塑性聚氨酯相對于傳統(tǒng)的硫化橡膠來說彼此的機(jī)械性能是很相似的。它們都有很好的阻尼性能，電絕緣性，耐低溫高彈性，化學(xué)性能也穩(wěn)定。</p><p>　　熱塑性聚氨酯具有高模量和強(qiáng)度介于橡膠和塑料之間，它的彈性好，密度小，化學(xué)性能穩(wěn)定

3、，能耐低溫、耐氧化、耐輻射，而且可以與金屬很好的粘合，具有很好的加工性能。目前被廣泛的應(yīng)用于航空、汽車、工業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施等方面。但是聚氨酯的價(jià)格比較昂貴，加工的溫度狹窄，使得它的應(yīng)用成本高，推廣也受到了一定的影響。所以現(xiàn)在的研究是將聚氨酯與其他材料進(jìn)行共混或共聚，在既不改變它原有的優(yōu)越物理性質(zhì)上，又能增強(qiáng)它的阻尼性和經(jīng)濟(jì)性，這樣就可以制的更廉價(jià)，更優(yōu)越性能的熱塑性阻尼材料。目前阻尼性能的改善一般是提高損耗因子（tanδ）和拓寬玻璃化轉(zhuǎn)變溫

4、度范圍兩個(gè)方面。</p><p>　　目前傳統(tǒng)的聚氨酯阻尼材料的制備一般采用物理共混或者是化學(xué)共聚。物理共混一般包括橡膠并用，塑料和橡膠共混等方法。橡膠并用一般是用于生產(chǎn)共混型的阻尼材料，例如姜彩云等[1]研究了TPU/CPE共混體系的阻尼性能研究，研究結(jié)果表明TPU/CPE共混比為70/30和60/40時(shí)，TPU與CPE的相容性較好，共混物綜合性能優(yōu)異。而在添加了補(bǔ)強(qiáng)劑以后可以大大的改善它們之間的相容性，使它們

5、的阻尼性能得到增強(qiáng)。Wang Y B等[3]采用甲基乙烯基硅橡膠與IIR并用，制備了損耗因子大于0.3，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度范圍為-50~+100℃的阻尼材料，并且還具備良好的物理性能。塑料和橡膠共混主要是為了拓展材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫域，因?yàn)樽枘岵牧系挠行ё枘嵝阅茏罴训臏貐^(qū)是在玻璃化轉(zhuǎn)變溫區(qū)。韓俐偉等[4]采用熔融共混工藝，通過雙螺桿擠出機(jī)將NBR和PVC共混擠出，得到了典型的橡塑阻尼材料，它們是性能優(yōu)良的絕佳減震材料。物理共混的工藝簡單一般雙

6、螺桿擠出機(jī)就可以產(chǎn)出，而且可以應(yīng)用于批量化的生產(chǎn)，阻尼性能和物理性能也基本能滿足基礎(chǔ)設(shè)施和民用方面的要求，但它的阻尼性能確不能適應(yīng)于極端環(huán)境和高頻率的震動(dòng)，所以不能用于高科技領(lǐng)域和惡</p><p>　　最新研究表明在熱塑性彈性體中加入有機(jī)小分子，可以得到高阻尼性能和物理性能的材料。在加入有機(jī)小分子后，可以跟基材形成氫鍵網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)極易在外力和溫度的變化下被破壞，然后再重新形成氫鍵。在這個(gè)過程中它可以吸

7、收大量的能量，就能形成高損耗因子（tanδ）的材料。這一類的材料的損耗因子雖然比一般的材料要大，但是它們的物理性能確不是很好，還有待進(jìn)一步的研究開發(fā)。典型的例子是Zhao X Y等研究將受阻酚、TPU、受阻胺，三種材料混合在一起，能使得他們的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的范圍得到拓展。向平等人首次將樹脂和橡膠在受阻酚的作用下很好的融合在一起，受阻酚AO-80對它們有很好的相容性，而受阻酚AO-60的相容性很差，在體系中只能自成一相。上述材料在添加有機(jī)

8、填料后都得到了比較均勻的分子混合相。而且基材跟小分子之間存在著氫鍵的作用，這使得材料的阻尼性能更加的顯現(xiàn)，阻尼的效果比一般的雙螺桿共混或者化學(xué)共聚還要突出，所以有機(jī)雜化被國內(nèi)外的學(xué)者追捧。但是在國內(nèi)我們的研究受到很大的限制，因?yàn)槲覀儾痪邆渲苽溆袡C(jī)小分子，只能通過進(jìn)口。這使得它們的價(jià)格極高，進(jìn)一步的增加了材料的生產(chǎn)成本。所以只能應(yīng)該于高新產(chǎn)業(yè)或高科</p><p>　　阻尼材料的開發(fā)應(yīng)用到現(xiàn)在已經(jīng)有幾十年的歷程了，

9、但是目前它的技術(shù)還很不成熟，無法適應(yīng)于高新技術(shù)的發(fā)展。我們的生活環(huán)境在不斷的惡化，極端天氣頻繁出現(xiàn)，地殼運(yùn)動(dòng)也不斷的增加。使得環(huán)境對材料的要求也越來越高，不僅需要高阻尼性能同時(shí)還的兼顧著環(huán)保方面的要求。所以新型阻尼材料的發(fā)展將會(huì)具有很重要的意義，在今后的研究發(fā)展趨勢中會(huì)有以下幾個(gè)要求：</p><p>　　1.必須更深入研究阻尼材料的阻尼機(jī)理，制備出更高阻尼性能和物理性能的材料。</p><p

10、>　　2.阻尼材料的研究必須要注重于環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性，研制低碳環(huán)保，經(jīng)濟(jì)以及多功能的阻尼材料在以后的使用會(huì)越來越受到關(guān)注。</p><p>　　3.研究具有特殊功能的阻尼材料，在航天和高端儀器上發(fā)揮作用。在現(xiàn)有的功能型材料上提高它們的綜合性能，簡化磁性材料的制備工藝，提高梯度阻尼材料的損耗因子，研究阻尼材料中添加有機(jī)小分子等等。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn) <

11、/b></p><p>　　[1] 姜彩云. TPU/CPE共混物性能研究[J]. 橡膠工業(yè), 2009, 56(10): 588-592.</p><p>　　[2] Jyh-Horng Wua, Chia-Hao Lia, Yao-Tsu Wua. Anti-vibration and vibration isolator performance of poly(styrene-

12、butadienestyrene)/ester-type polyurethane thermoplastic elastomers[J]. Polymers advanced technologies, 2010, 121: 164-169.</p><p>　　[3] Wang Y B, Huang Z X, Zhang L M. Damping properties ofsilicone rubber/

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14、p><p>　　[5] 肖大玲. 受阻胺/熱塑性聚氨酯復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能研究[J]. 橡膠工業(yè), 2009, 56(4): 197-201.</p><p>　　[6] 肖大玲. 受阻酚AO-80/聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能[J]. 合成橡膠工業(yè), 2009, 32(1): 12-16.</p><p>　　[7] 肖大玲. 受阻酚AO-80/聚酯型

15、熱塑性聚氨酯復(fù)合材料的制備與性能研究[J]. 橡膠工業(yè), 2008, 55(11): 660-664.</p><p>　　[8] 李凡. 聚酯型熱塑性聚氨酯彈性體的制備及阻尼性能[J]. 高分子材料科學(xué)與工程, 2007, 23(2): 198-202.</p><p>　　[9] 劉春林. 含異氰酸酯基的低聚物和聚醚增容改性PoM／TPU共混物[J]. 化工學(xué)報(bào), 59(9): 237