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《哈尔滨工程大学》 2014年
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氢键对聚合物材料阻尼性能影响

阚磊  
【摘要】:振动与噪声严重威胁着仪器设备的正常运转,也严重影响着工作者的身心健康。在振动部位安装阻尼材料作为一种有效的减振降噪的方法得到了广泛的认可与应用,而聚合物材料由于其固有的粘弹性因而被广泛的应用于阻尼材料中。聚合物的阻尼性能的本质在于分子链在受迫振动过程中的相互摩擦而引起的内耗,而增加这种内耗变可以使得更多的机械能转变为其他形式的能量而得到耗散,这便是阻尼。增强聚合物之间的相互摩擦便是提高内耗的一种重要手段。分子间的相互作用与分子间的摩擦有着紧密的联系。许多文献也有相关的报道,但都只见于定性的说明而没有进行定量化的详细研究。因而现阶段对于分子间作用如何影响聚合物阻尼性能仍属未知领域。本文从分子中最常见也是最重要的氢键作用着手研究,通过分子主链氢键作用与分子侧基氢键作用两方面进行了相关探索。具体工作如下:选用UPy四重氢键作用自组装成超分子聚合物弹性体。通过对该超分子聚合物的热力学性能与动态机械性能的研究发现,聚合物中的四重氢键结构形成了“硬段”,而连接四重氢键的结构构成了软段。硬链段的层状结构的相互摩擦,使得机械能在层间的摩擦中发生耗散,起到阻尼的效果。软链段相同的聚合物的阻尼性能与聚合物中的硬段含量成线性增长关系;不同软链段的聚合物的阻尼性能的斜率与起始高度有所不同。选用羟基作为侧基制备了侧基氢键聚合物。通过对该聚合物的分析与表征,发现随着氢键密度的升高,材料的储能模量、损耗模量和损耗因子的最大值均得到了提高,而损耗模量与损耗因子的最大值均向着高温区发生的移动。当且仅当氢键强度降低至链段可以充分运动时,聚合物的损耗模量与损耗因子达到最大值。同时损耗模量的最大值与聚合物中的氢键密度呈线性增长关系。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:O631.2

【参考文献】
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