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1、聚氨酯吸声材料研究常鹏善，丁晓东，卢少杰( 船舶系统T 程部北京1 0 0 0 3 6 )摘要：用扫描电子显微镜( S E M ) 、动杏力学丹折仪( D M T A ) 锌拄术研究r 聚氨强，环轼树腊穿H 蛴材料、囊氯酎氧化锌蚺米材料、聚氯醑发袍材辩的微观结构特性和动志力学损耗特性井测试，这= 种翠氨醣材料的哑声性能研究表明：采用襄氨醴瓶化锌蚺米材料和聚氨酯发泡材料具有较好的吸声性能美键自：聚氯酯；吸声性艋动本力学性艟中舶分类号：T B 5 6 4文献标码A1 引言声波在不同媒质中传播会引起体积的膨胀和压缩，发生媒质的粘滞损耗和热传导损耗对丁粘弹性高分子材料，其压缩和膨胀的过程是具有不同松弛
2、时间的运动单元对不同频率作用力所表现出来响应这种状态的变化伴有分子内能的重新分配，其主要方式为高分子材料分子链段运动或材料中的微粒对材料作相对运动所引起的摩擦损耗和声波对粒子散射引起的能耐损耗。聚氨酯材料由于其优异的损耗特性，丰富多样的配方设计简便的成型工艺，被，| 泛地应用于水声材料。本文系统地进行了聚氨酯环氧树腊互穿阿络材料、聚氯酯，氧化锌纳米材料、聚氨酯发泡材料的研究采用纳米氧化锌改性聚氨酯和玻璃纤维增强发泡聚氨酯的技术途径有效改善了聚氮醑材料的吸声性能。2 聚氨酯环氧树腊互穿网络材料研究2 l 互穿闻络材料s E M 分析圈】为聚氨酯，双酚A 型环氧树脂互穿阿络材料的扫描电子显微镜例片
3、。黑色代表P u 相，白色代表E P 相。从图中可见，体系分相明显环氧树脂相与聚氨酯相各自连续一而且相互贳穿，表明材料获得了比较理想的互穿效果。剌蚀聚氯醢2 2 互穿田维材料D M T A 分析围1P U E P = S 0 ：2 0 打描电镜厢b l 划蚀环氧树胎对聚氨酯，艰酚A 型环氧树魔互穿髓络材料进行动态力学性能分析，见圈2 。由圈可见纯粹的檗氨酯材料阻尼峰较高，但峰宽窄。互穿网络材料P U ：E F t - 8 0 ：2 0 时，D M T A 谱囝显示一个较宽的吸收峰而且阻尼吸收较高C 扭n 跚3 ) ，表现出报好的阻尼行为可适丁用作宽温度范围内使用的阻尼材料。当P U ：E P
4、= 5 0 ：5 0 时显示二个明显的吸收蜂，分别呈现了P U 和E P 两组分的阻尼峰而且阻尼值较低，说明P U 与E P 的相分离明显，I P N 体系相容性比较羞。2 3 互穿网络材料声学性能研究表1 为I P N 型P U J E P 材抖的( 样品厚度为5 0 m m ) 吸声数据，由此可见，I P N 型P U E P 材料的吸声性能较差。阻抗不匹配所致。附2 聚氯醣佩酚A 型环氧树脂A 穿H 络材料D M T A 圈分折原因，可能是I P N 材料的阻抗与水的袭1I F N 型P U E P 材料的吸声数据表3 聚氨酯纳米材料的研究3 1 聚氨醢虚化锌纳米材料S E M 分析圈j
5、 为聚氨酯氧化锌纳米材料的扫描电子显徽镜图片，从圉中可见，即使在氧化辟音量为2 时，复合材料中仍有氧化锌的聚集态存在；而氧化锌在材料的不同部位- 则差异根小- 说明在制样过程中，主要还是氧化锌颗粒的解团聚作用为主，而颗粒的沉降影响则井不明显曲2 0 氧化饽( 表面)b ) 5 氧化锌( 表面)图3 聚氨醣，毓化锌纳米材料膨鞔3 上聚氨醢，氯化锌纳米材料D I V l T A 分析和声学性能分析图4 为聚氪酯，氧化锌纳米材料D M T A 曲线。由图可见，在聚氨酯，螽【化锌纳术材料中，阻尼吸收较大的温域基本为- 2 0 C 至加；随着氧化锌音量的增加阻尼温域略有上升、阻尼吸收有F 降这可能是由于
6、随着氧化锌古董的增加，氧化锌颗粒的团聚现象较为严重，导致有效颗粒对聚氦酯分子链的影响变化不大。1 - _ fJ I 1i ；r I时枣度O 鸵g k m b ) 晰度0 g h 一目6 笈泡聚氯鼎S E M 幽4 0 聚氟鸶发泡材料声学性能研究圈7 为聚氨酯发泡材料样品( 样品厚度为5 0 玎l m ，被包疆于聚氨酯材料内部) 的暖声系数曲线t由圈可见，聚氪酯发泡材料在2 3 0 k H z 的频段都有优异的吸声性能。分析原因，可能是发泡材料夹在聚氨酗材料之间形成了比较明显的界面，造成声波的多次反射增加了声波能量的传输损耗，提高了对声波的吸收”扣# ，+ 叶- 中 ”t _ 叶f - _ r
7、r 一：仁七= 七二# 二E 二=4 l 4 L 4 士L 4 u 十_ _ 十卜r _ - _：仁# 二# 二# 二# 二# ”L 卜0 一 口- _ 。y l k M t l围7 聚氨醇发泡材科哑声性舱曲线5 结论( 1 ) 聚氨酯环氧树脂互穿聚合物网络可以拓宽聚氦酯材料的损耗温域，使材料在较宽的温度范围内都有很好的损耗特性。( 2 ) 聚氨酪，氧化锌纳米材料在3 2 0 k H z 频段都具有较好的吸声性能。( 3 ) 在聚氨酯材料中包覆聚氨酯发泡材料，所得材料在2 “ - - 3 0 k H z 的频段都有优异的吸声性能。参考文献【I 】安盂学聚氨酯弹性体手册【M 】北京：化学工业出版社2 0 0 1 ：2 3 2 - 2 3 5 【2 】A l l c o c kH C o n t e m p o r a r yP o l y m e rC h e m i s t r y M B e i j i n g ：S c i e n c eP r e s s 2 0 0 3 ：ll6 - ll9 【3 】缪荣兴水声无源材科技术概述【M 】浙江：浙江大学出版社，1 9 9 5 ：1 7 1 8 【4 】黄微波喷涂聚脉弹性体技术【M 】- 北京：化学工业出版社，2 0 0 5 ：8 6 9 0 2 6 0
