微相结构对聚氨酯材料阻尼性能影响研究
摘要
随着科学技术的进步，工业社会的发展，机械设备造成的振动和噪声问题日益严重。
振动和噪声不仅会对环境产生污染，危害人体健康，还会很大程度的降低机械设备的使
用稳定性和精度，造成设备的疲劳损坏。阻尼材料在控制振动和噪声方面的应用愈发广
泛，是控制振动的噪声的有效措施之一。
聚氨酯（PU）材料不仅具有良好的稳定性、高强度、高模量、耐磨、耐化学性和隔
热性，同时还有优异的减振降噪性能。聚氨酯材料由软段和硬段交替嵌段共聚而成，软
段和硬段具有化学不相容性，两相会形成非均相体系。这种材料的两相尺寸及两相分离
程度具有可设计性，能够制备出不同微相结构的聚氨酯材料。目前对聚氨酯材料的相结
构与阻尼性能之间的关系研究不多，本论文制备不同相结构的聚氨酯材料，对这些材料
微相结构和阻尼性能的关系进行深入研究，为聚氨酯材料的相结构和阻尼性能之间的研
究提供一定的基础，具体研究内容如下：
首先，通过选择不同规整度的多元醇作为材料的软段，使用相同的异氰酸酯和扩链
剂作为材料的硬段，并且将不同规整度软段进行复配，探究不同规整度的软段对两相结
构和阻尼性能影响。结果表明：硬段组分相同时，软段规整性越低，相混合程度越高，
阻尼性能越好，但是材料的力学性能会有所降低。
其次，通过选择相同结构不同分子量多元醇作为不同长度的软段，选用相同的异氰
酸酯和扩链剂合成相同长度的硬段，制备出五种不同软段长度的聚氨酯材料。选择相同
的异氰酸酯和扩链剂通过不同比例合成不同长度的硬段，使用相同分子量和结构的多元
醇作为软段，研究不同软硬段长度的对相结构的影响。结果表明：随着软段长度的增长，
阻尼性能先升高后降低，但力学性能逐渐降低；随着硬段长度的增长，阻尼性能逐渐降
低，力学性能得到提高。
最后，通过选择相同结构的异氰酸酯、扩链剂和多元醇，在合成时用不同分子量的
多元醇及不同的合成比例制备相同软硬段含量不同分布的聚氨酯。分别制备了软段含侧
基及不含侧基的两种体系，对其相结构与阻尼性能的关系进行研究。结果表明：随着软
硬段分布的集中，软段含侧基体系的阻尼性能先升高后降低，软段无侧基体系的阻尼性
能逐渐降低，两种体系的力学性能都是先升高后降低。
关键词：聚氨酯材料；微相结构；两相分离；阻尼性能
微相结构对聚氨酯材料阻尼性能影响研究
ABSTRACT
Withtheadvancementofscienceandtechnologyandthedevelopmentofindustrialsociety,
theproblemscausedbyvibrationandnoisefrommechanicalequipmenthavebecome
increasinglyserious.Vibrationandnoisenotonlypollutetheenvironmentandposehealthrisks
tohumanbeingsbutalsosignificantlyreducethestabilityandaccuracyofmechanical
equipment,leadingtofatiguedamage.Dampingmaterialshavebeenwidelyusedaseffective
measuresforcontrollingvibrationandnoise.
Polyurethane(PU)material,withitsexcellentstability,highstrength,highmodulus,wear
resistance,chemicalresistance,andthermalinsulationproperties,alsoexhibitsoutstanding
vibrationdampingandnoisereductionperformance.Polyurethanematerialsarecomposedof
alternati