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材料科学与工程

受阻酚AO-80/生物基聚氨酯弹性体复合材料的设计与阻尼性能研究

  • 武圣杰 ,
  • 陈智 ,
  • 胡仕凯 ,
  • 殷德贤 ,
  • 赵秀英
展开
  • 北京化工大学 有机无机复合材料国家重点实验室,北京  100029

男,2000年生,硕士生

收稿日期: 2025-11-13

  网络出版日期: 2026-04-14

基金资助

国家重点研发计划(2024YFB3713004)

Design and damping properties of hindered phenol AO-80/bio⁃based polyurethane elastomer composites

  • ShengJie WU ,
  • Zhi CHEN ,
  • ShiKai HU ,
  • DeXian YIN ,
  • XiuYing ZHAO
Expand
  • State Key Laboratory of Organic-Inorganic Composites,Beijing University of Chemical Technology,Beijing 100029,China

Received date: 2025-11-13

  Online published: 2026-04-14

摘要

在环保与可持续发展需求的驱动下,生物基聚氨酯作为一种绿色阻尼材料展现出广阔的应用潜力,但目前其在减振降噪领域的应用研究尚不够充分,其阻尼性能仍需进一步提高。以生物基聚三亚甲基醚二醇(PO3G)为软段制备了生物基聚氨酯弹性体。采用物理共混的方法制备了受阻酚AO-80/生物基聚氨酯弹性体复合材料,通过傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)、动态热机械分析仪(DMA)及万能材料试验机对复合材料的氢键作用、力学性能及阻尼行为进行了系统的表征。实验结果表明:随着受阻酚AO-80添加量的增加,复合材料中氢键作用增强,拉伸强度由6.3 MPa提升至10.2 MPa,断裂伸长率从209%提高至321%,玻璃化转变温度(T g)由-43.2 ℃升高至-23.8 ℃,最大损耗因子(tan δ max)由0.71提升至1.06。本研究为开发高性能生物基聚氨酯阻尼材料提供了新思路。

本文引用格式

武圣杰 , 陈智 , 胡仕凯 , 殷德贤 , 赵秀英 . 受阻酚AO-80/生物基聚氨酯弹性体复合材料的设计与阻尼性能研究[J]. 北京化工大学学报(自然科学版), 2026 , 53(2) : 71 -80 . DOI: 10.13543/j.bhxbzr.2026.02.008

Abstract

Driven by the demands of environmental protection and sustainable development, bio-based polyurethanes exhibit promising application prospects as green damping materials. However, research on their application in vibration and noise reduction remains insufficient, and their damping performance still requires further enhancement. In this work, a bio-based polyurethane elastomer was synthesized using bio-based poly(trimethylene ether) glycol (PO3G) as the soft segment. Composites of the hindered phenol AO-80 and the bio-based polyurethane elastomer were prepared via physical blending. A systematic characterization of hydrogen bonding interactions, mechanical properties, and damping behavior was conducted using Fourier transform infrared spectroscopy, differential scanning calorimetry, tensile testing, and dynamic mechanical analysis. The experimental results indicate that with the increasing AO-80 content results in stronger hydrogen bonding within the composites strengthens. Consequently, the tensile strength improved from 6.3 MPa to 10.2 MPa, the elongation at break increased from 209% to 321%, the glass transition temperature rose from -43.2 ℃ to -23.8 ℃, and the maximum loss factor (tanδ max) enhanced from 0.71 to 1.06. This work provides a novel approach for developing high-performance bio-based polyurethane damping materials.

引言

随着现代社会的快速发展,机械设备的应用已成为工业发展的关键环节,广泛地覆盖轨道交通、航空航天、航海、军事及民生基础设施等领域1-4。尽管机械化生产显著地提升了效率并带来诸多便利,但伴随而来的振动与噪声污染对环境和人体健康造成了不容忽视的负面影响。阻尼材料能够将机械能转化为热能并耗散,从而起到抑制噪声与振动的作用,具有广阔的应用前景和重要的研究价值5。传统的橡胶阻尼材料如丁基橡胶、丁苯橡胶等其玻璃化转变温度(T g)低于室温(25 ℃),导致大多数橡胶基阻尼材料在常温条件下难以满足实际应用中对材料阻尼性能的要求6-7
聚氨酯阻尼材料由软段和硬段组成,可通过调控软段分子量、软硬段比例以及引入不同结构侧基等分子结构设计手段,有效地调控材料的阻尼性能8-11。与浇注型聚氨酯、热塑性聚氨酯、水性聚氨酯相比,混炼型聚氨酯弹性体(MPU)可通过传统橡胶设备进行加工制备,不仅加工工艺灵活,同时MPU具有优异的力学性能、耐油性、阻尼性能和耐磨性等综合性能12。研究表明,硫化配方设计、分子结构设计以及功能填料改性等方式均会影响混炼型聚氨酯的阻尼性能。Zhao等13采用受阻酚填料改性的方式使MPU复合材料的最大损耗因子(tan δ max)提高了81%,极大地提升了复合材料的阻尼性能,实现了阻尼温域可调的功能。王章雷等14探究了硫磺添加量对MPU的阻尼性能的影响,研究表明随着硫磺添加量从0.5份/百份橡胶(phr)增加至2.5 phr,MPU的tan δ max从1.02降低至0.82。赵东旭等15探究了异氰酸酯种类对MPU性能的影响,研究结果表明,二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)型MPU、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)型MPU和甲苯二异氰酸酯(TDI)型MPU三者相比,MDI型MPU的力学性能与阻尼性能最优异;其中,MDI型MPU的拉伸强度最大,为35.3 MPa;TDI型MPU的拉伸强度最低,为27.9 MPa。
此外,目前聚氨酯合成所采用的原料大多来源于化石资源。随着石油储量日趋紧张及温室效应的不断加剧,聚氨酯行业正面临着可持续发展的严峻挑战。以生物多元醇为聚氨酯软段的复合材料,作为一种降低聚氨酯产品的碳足迹、推动低碳与可持续发展的重要策略正受到广泛关注16-17。其中,生物基聚三亚甲基醚二醇(PO3G)是一种由生物质合成的多元醇,有望替代传统多元醇如聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)18-19成为合成聚氨酯的原料。然而,目前关于PO3G在阻尼材料中的应用研究仍相对匮乏。
受阻酚AO-80作为一种极性的有机小分子,其结构中的酚羟基能够与聚氨酯中的氨基甲酸酯基团形成分子间氢键,构建多重动态交联网络结构。在外力的作用下,聚合物中分子间氢键的断裂与重组可持续地将机械能和声能转化为热能,从而显著地改善复合材料的阻尼性能1320
本文以PO3G、MDI以及3⁃烯丙氧基⁃1,2⁃丙二醇(APD)为原料,合成了生物基聚氨酯生胶。通过在硫磺硫化体系中添加不同用量受阻酚AO-80填料制备了生物基聚氨酯弹性体复合材料,并系统地研究了该复合材料的综合性能。实验结果表明,受阻酚AO-80的引入使复合材料的阻尼效果得到了显著的提升。当受阻酚AO-80添加量从0 phr增至32 phr后,复合材料的tan δ max由0.71提高至1.06,同时有效阻尼温域向室温方向移动。本研究为开发具有高阻尼性能的生物基聚氨酯弹性体复合材料提供了可行的研究途径。

1 实验部分

1.1 实验原料

PO3G(M n = 2 000),工业级,韩国SK集团;MDI,工业级,烟台万华化学集团股份有限公司;APD,分析纯,北京伊诺凯科技有限公司;受阻酚AO-80,工业级,日本电化公司;硬脂酸(SA),工业级,上海丰益石油科技有限公司;NH-2,工业级,南京思凯橡塑有限公司;二苯并噻唑二硫(DM)和2⁃巯基苯并噻唑(M),工业级,天津科迈化工股份有限公司;硫磺(S),工业级,广州德利化工有限公司;N,N⁃二甲基乙酰胺(DMAc),分析纯,上海麦克林生化科技股份有限公司。

1.2 实验仪器

凝胶渗透色谱分析仪(GPC),Shimadzu型,日本岛津实验器材有限公司;傅里叶变换红外光谱分析仪(FT⁃IR),Tensor27型,德国布鲁克公司;无转子硫化仪,M-3000A型,中国高铁检测仪器有限公司;核磁共振交联密度仪,VTMR20-010V-1型,苏州纽迈公司;差示扫描量热仪(DSC,204F1型)、热失重分析仪(TGA,TGA/DSC3+型),瑞士梅特勒托利多公司;动态热机械分析仪(DMA),DMAGABO型,德国耐驰仪器制造有限公司;万能材料试验机,Zwick220型,德国Zwick/Roell集团;邵尔A型硬度计,SAC-J型,安徽台超检测仪器有限公司。

1.3 实验样品的制备

1.3.1 聚氨酯生胶

聚氨酯生胶合成反应示意图如图1所示。生胶软段为PO3G,硬段为MDI及APD,其中n(PO3G)∶n(MDI)∶n(APD)为1∶3.16∶2.16。首先,将称量好的PO3G倒入三口烧瓶中,在120 ℃油浴锅中,-0.1 MPa压力下进行除水1.5 h,搅拌桨转速控制为120 r/min;随后,将油浴锅降温至80 ℃,加入称量好的MDI,搅拌桨转速控制为200 r/min,进行预聚反应45 min;加入称量好的不饱和扩链剂APD,搅拌速度为300 r/min,进行扩链反应;最后,反应进行10 min后将产物倒入模具中,并放入90 ℃烘箱中固化24 h,得到反应完全的聚氨酯生胶。
图1 PO3G⁃MPU生胶合成反应流程图

Fig. 1 Synthetic route of PO3G⁃MPU raw rubber

1.3.2 MPU

MPU的硫化配方如表1所示。首先将上述制备好的聚氨酯生胶放在开炼机上进行塑炼,待生胶塑炼均匀后,依次加入SA、NH-2、促进剂DM、促进剂M、硫磺与受阻酚AO-80,通过反复割胶使得胶料混炼均匀;随后,进行3次打三角包和3次搓卷并调整适宜辊距后出片。根据添加不同份数的受阻酚AO-80(0 phr、8 phr、16 phr、24 phr、32 phr)将样品依次命名为MPU0、MPU8、MPU16、MPU24、MPU32。
表 1 不同受阻酚AO-80添加量的MPU硫化配方

Table 1 Vulcanization formulations of MPU with different AO-80 dosage

样品

名称

硫化配方各组分含量/phr
生胶 SA NH-2

促进

剂DM

促进

剂M

硫磺S 受阻酚AO-80
MPU0 100 0.5 1 4 2 2 0
MPU8 100 0.5 1 4 2 2 8
MPU16 100 0.5 1 4 2 2 16
MPU24 100 0.5 1 4 2 2 24
MPU32 100 0.5 1 4 2 2 32

1.4 测试与表征

采用GPC对聚氨酯生胶分子量及分子量分布进行测试。使用溶剂DMAc将生胶样品配制为2~5 mg/mL的溶液,静置24 h后采用滤膜对未溶物进行过滤,将所得溶液进行测试。测试时采用DMAc作为流动相,流速设置为1 mL/min。
采用FT-IR测试复合材料的分子结构与氢键。ATR模式,波数扫描范围为4 000 ~ 500 cm-1,分辨率为4 cm-1
采用无转子硫化仪进行硫化特性测试。测试样品为5~6 g的混炼胶,测试条件:150 ℃,15 MPa。
采用交联密度分析仪测试MPU交联密度,测试温度为90 ℃,频率为15 MHz。
采用DSC测试复合材料的T g(℃)。样品在N2气氛下以10 ℃/min的速率从25 ℃降温至-100 ℃,在-100 ℃下保温5 min后,再以10 ℃/min的速率将样品由-100 ℃升温至100 ℃。
采用TGA测试复合材料的热稳定性能。称取样品5 ~ 8 mg,在N2气氛下以速率10 ℃/min将样品从室温升至800 ℃。
采用DMA在拉伸模式测试样品的动态黏弹性。分别对硫化胶进行温度扫描和频率扫描,温度扫描测试条件:恒定应变为0.1%,频率为10 Hz,变温速率为3 ℃/min,在-100 ~ 100 ℃的温度范围内进行测试;频率扫描则以温度扫描测得的损耗因子(tan δ)曲线为依据,温度范围为-40~60 ℃,测试频率为1~50 Hz。
采用万能材料试验机测试材料的力学性能,按照GB/T 528—2009测试复合材料的拉伸强度、拉断伸长率、定伸应力。哑铃型样条的工作区为25 mm × 6 mm,拉伸速率500 mm/min,每组样品需要测试5根样条,测试结果取中位数。
采用邵氏硬度计按照GB/T 531.1—2008进行硬度测量。每组样品需要选择5个点进行测试,测试结果取中位数。

2 结果与讨论

2.1 GPC

根据GPC测定结果(图2),所合成的PO3G-MPU生胶的数均分子量(M n)为4.8 × 104,重均分子量(M w)为10.1 × 104,分散系数(Đ)为2.1。GPC曲线呈现单峰分布,表明聚合反应进行顺利,所得产物分子量分布较为集中。
图 2 聚氨酯生胶的GPC图

Fig. 2 GPC curve of PUraw

2.2 FT⁃IR

图3为不同受阻酚AO-80添加量MPU复合材料的FT⁃IR谱图。从图3(a)可以看出,在3 300 cm-1附近出现亚氨基(—NH)的伸缩振动吸收峰、在1 534 cm-1附近出现—NH的弯曲振动吸收峰、在1 732 cm-1附近出现羰基(—C=O)的吸收峰、在2 270 cm-1附近未出现异氰酸酯基团(—NCO)的吸收峰,表明成功地合成了以PO3G为软段的聚醚型聚氨酯。从图3(b)可以看出,随着受阻酚AO-80添加量的增加,—NH的伸缩振动吸收峰逐渐由3 285 cm-1向低波数方向移动至3 277 cm-1附近,这种红移现象与氢键作用有关21-22。此外,通过红外分峰拟合分析得出,随着受阻酚AO-80添加量的增加,复合材料的氢键化指数(HBI)值由0.38增大至0.44(图3(d)),表明参与形成氢键的—C=O比例提高,进一步证实受阻酚AO-80的引入有效地增强了复合材料中的氢键作用23
图 3 不同受阻酚AO-80添加量MPU复合材料的FT⁃IR谱图

Fig. 3 FT⁃IR spectra of MPU composites with different AO-80 dosage

2.3 硫化特性及交联密度

图4图5为不同受阻酚AO-80添加量MPU复合材料的硫化曲线及交联密度和扭矩差的柱状图,表2汇总了相应的硫化特性数据。实验结果表明,随着受阻酚AO-80添加量的增加,MPU复合材料的焦烧时间(T 10)及正硫化时间(T 90)有所延长,说明受阻酚AO-80的引入延缓了硫化进程,同时提升了加工的安全性;最大扭矩(M H)和最小扭矩(M L)均降低,反映出复合材料的加工流动性得到了改善,但交联程度却有所降低。扭矩差(M H -M L)与交联密度随受阻酚AO-80添加量的增加而减小,进一步证实了复合材料交联程度的降低。这一现象可归因于受阻酚AO-80分子中具有较高化学活性的酸性酚羟基,在硫化过程中会与硫磺裂解产生的活性硫自由基发生反应,降低硫化的有效交联效率,从而导致材料整体交联密度下降24
图 4 不同受阻酚AO-80添加量MPU复合材料的硫化曲线

Fig. 4 Vulcanization curves of MPU composites with different AO-80 dosage

图 5 不同受阻酚AO-80添加量MPU复合材料的扭矩差和交联密度柱状图

Fig. 5 Bar chart of torque differences and crosslinking densities of MPU composites with different AO-80 dosage

表 2 不同受阻酚AO-80添加量MPU复合材料的硫化特性数据

Table 2 Vulcanization characteristics of MPU composites with different AO-80 dosage

样品编号 T 10 /(min:sec) T 90 /(min:sec) M L /(N·m) M H /(N·m) M H -M L)/(N·m) 交联密度/(10-4mol·mL-1
MPU0 6:17 31:13 0.96 17.35 16.39 2.58
MPU8 7:23 32:04 0.63 14.88 14.25 2.46
MPU16 8:31 34:07 0.52 12.92 12.40 2.41
MPU24 9:03 35:35 0.41 11.15 10.74 2.35
MPU32 10:05 36:48 0.36 9.85 9.49 2.28

2.4 DSC

图6为不同受阻酚AO-80添加量MPU复合材料的DSC曲线,可以看出,随着受阻酚AO-80添加量从0 phr增加到32 phr,复合材料的T g从-43.2 ℃升高至-23.8 ℃。这一变化可归因于受阻酚AO-80分子中的酚羟基会与聚氨酯基体之间形成分子间氢键。随着受阻酚AO-80添加量的增加,氢键密度相应增大,进一步限制了聚氨酯分子链段的运动能力,使得复合材料转变为高弹态时需要更多的能量,导致其T g向高温方向移动。
图 6 不同受阻酚AO-80添加量MPU复合材料DSC曲线

Fig. 6 DSC curves of MPU composites with different AO-80 dosage

2.5 TGA

图7为不同受阻酚AO-80添加量的MPU复合材料的TGA曲线,表3为不同受阻酚AO-80添加量的MPU复合材料的TGA数据。由图7表3可知,随着受阻酚AO-80添加量的增加,MPU复合材料的起始分解温度(T 5%)从246.9 ℃降至239.5 ℃,残余质量分数在6.9% ~ 8.0%之间波动。复合材料第一阶段的失重率从17.5%降至13.3%,第二阶段的失重率从75.1%升至79.8%。两个阶段复合材料的失重率变化范围在4% ~ 5%,表明受阻酚AO-80的引入未显著改变MPU复合材料的热分解行为。
图 7 不同受阻酚AO-80添加量MPU复合材料TGA曲线

Fig. 7 TGA curves of MPU composites with different AO-80 dosage

表 3 不同受阻酚AO-80添加量MPU复合材料的TGA数据

Table 3 TGA data of MPU composites with different AO-80 dosage

样品编号 失重率/% 残余质量分数/% T 5% /°C
第一阶段 第二阶段
MPU0 17.5 75.1 7.4 246.9
MPU8 17.3 75.7 7.0 246.7
MPU16 15.2 77.3 7.5 244.7
MPU24 13.2 78.8 8.0 244.9
MPU32 13.3 79.8 6.9 239.5

2.6 力学性能

图8为不同受阻酚AO-80添加量的MPU复合材料的应力-应变曲线,表4为不同受阻酚AO-80添加量的MPU复合材料的力学性能数据。实验结果表明,随着受阻酚AO-80添加量从0 phr增加至32 phr,复合材料的拉伸强度由6.3 MPa提高至10.2 MPa,断裂伸长率由209%增加至321%。这一变化规律与受阻酚AO-80和聚氨酯基体间形成的氢键作用密切相关。受阻酚AO-80分子中的酚羟基可与聚氨酯形成分子间氢键,该动态非共价键在拉伸过程中发生断裂与重组,有效地耗散能量,同步提升了复合材料的拉伸强度与断裂伸长率。随着受阻酚AO-80添加量的增加,复合材料的100%定伸应力由2.2 MPa降低至1.4 MPa,邵A硬度则由61降至56。在硫化过程中,受阻酚AO-80的引入降低了复合材料的硫化效率,导致交联密度的降低,因此复合材料的100%定伸应力和硬度均出现降低现象。
图 8 不同受阻酚AO-80添加量MPU复合材料的应力-应变曲线

Fig.8 Stress⁃strain curves of MPU composites with different AO-80 dosage

表 4 不同受阻酚AO-80添加量的MPU复合材料的力学性能数据

Table 4 Mechanical property data of MPU composites with different AO-80 dosage

样品

编号

拉伸强

度/MPa

断裂伸

长率/%

100%定伸

应力/MPa

300%定伸

应力/MPa

邵A

硬度

MPU0 6.3±0.2 209±7 2.2±0.1 61±1
MPU8 6.9±0.1 229±11 2.1±0.2 60±2
MPU16 7.8±0.3 255±13 1.9±0.1 58±1
MPU24 9.6±0.5 293±15 1.6±0.1 57±1
MPU32 10.2±0.6 321±15 1.4±0.1 8.1±0.1 56±2

2.7 动态力学性能

图9为不同受阻酚AO-80添加量的MPU复合材料随温度变化的tan δ和储能模量曲线及有效阻尼温域和损耗峰面积柱状图,表5为相应的DMA温度扫描数据。其中,T 1(℃)为有效阻尼的起始温度、T 2(℃)为有效阻尼的终止温度、ΔT(℃)为有效阻尼温域大小、T (tan δ ≥0.3)(℃)为有效阻尼温域、S tan δ 为损耗峰面积。纯MPU(MPU0)的tan δ max为0.71,有效阻尼温域为-29.3~24.8 ℃,S tan δ 为42.6。随着受阻酚AO-80添加量增加至32 phr,复合材料的tan δ max提高至1.06,有效阻尼温域移动至-17.9 ~ 36.8 ℃,Stan δ 扩大为51.4。这是由于受阻酚AO-80的引入增大了复合材料的氢键数量和强度。一方面,分子间氢键构成的物理交联网络限制了分子链的运动,使得链段运动需要更多能量,导致复合材料的T g从-3.8 ℃升高至8.2 ℃,复合材料的有效阻尼温域也向高温方向移动;另一方面,分子链段发生运动时,氢键的断裂与重组所形成的动态交联网络能够有效地耗散机械能,将其转化为热能,因此复合材料的tan δ maxS tan δ 均会随着受阻酚AO-80添加量的增加而增大25
图 9 不同受阻酚AO-80添加量MPU复合材料随温度变化的损耗因子和储能模量曲线以及有效阻尼温域和损耗峰面积柱状图

Fig. 9 Plots of loss factor and storage modulus versus temperature for MPU composites with different AO-80 dosage,and the corresponding histograms of effective damping temperature range and loss peak area

表5 不同受阻酚AO-80添加量MPU复合材料的DMA温度扫描数据

Table 5 DMA temperature scanning data of MPU composites with different AO-80 dosage

样品编号 T g /℃ tan δ max tan δ≥0.3 S tan δ
T 1 /℃ T 2 /℃ ΔT/℃
MPU0 -3.8 0.71 -29.3 24.8 54.1 42.6
MPU8 -0.9 0.79 -27.9 27.9 55.8 44.9
MPU16 2.6 0.88 -23.3 30.7 54.0. 46.8
MPU24 5.0 1.00 -20.9 32.3 53.2 49.5
MPU32 8.2 1.06 -17.9 36.8 54.7 51.4
图10图11为不同受阻酚AO-80添加量的MPU复合材料在DMA频率扫描模式下的tan δ曲线图和储能模量曲线图,表6为相应的频率扫描数据。随着受阻酚AO-80的添加量不断增大,MPU复合材料的tan δ max由0.74升至1.07,有效阻尼频域从8.4 ~ 1.4 × 108 Hz移动至0.9 ~ 4.4 × 106 Hz。受阻酚AO-80的引入不仅提高了MPU复合材料的储能模量,同时也使得复合材料的有效阻尼频域向低频方向移动。
图 10 不同受阻酚AO-80添加量MPU复合材料损耗因子随频率变化曲线

Fig. 10 Frequency‑dependent loss factor curves of MPU composites with different AO-80 dosage

图 11 不同受阻酚AO-80添加量MPU复合材料储能模量随频率变化曲线

Fig. 11 Frequency⁃dependent storage modulus curves of MPU composites with different AO-80 dosage

表 6 不同受阻酚AO-80添加量的MPU复合材料的DMA频率扫描数据

Table 6 DMA frequency scanning data of MPU composites with different AO-80 dosage

样品编号 tan δ max 阻尼频域(tan δ≥0.3)/Hz
MPU0 0.74 8.4~1.4×108
MPU8 0.79 3.4~7.0×107
MPU16 0.88 2.3~3.5×107
MPU24 1.00 1.5~1.1×107
MPU32 1.07 0.9~4.4×106

3 结论

(1)随着受阻酚AO-80添加量的增加,MPU复合材料的T g逐渐升高,从-43.2 °C提升至-23.8 °C。
(2)随着受阻酚AO-80添加量从0增加至32 phr,MPU复合材料的拉伸强度从6.3 MPa提高到10.2 MPa,断裂伸长率由209%增加至321%,邵A硬度从61降至56。
(3)随着受阻酚AO-80添加量的增加,MPU复合材料的tan δ max增大,有效阻尼温域向高温移动,有效阻尼温域在-29.3 ~ 36.8 °C范围内可控。同时,有效阻尼频域向低频区域移动,从8.4 ~ 1.4×108 Hz移动至0.9 ~ 4.4×106 Hz。
与未添加受阻酚AO-80的生物基聚氨酯弹性体相比,引入受阻酚AO-80的MPU具备更优异的力学性能与阻尼性能,综合考虑复合材料的实际应用条件下的性能需求,添加24 phr受阻酚AO-80的MPU复合材料表现出最佳的综合性能。
[1]
古龙, 闵捷. 船舶振动噪声控制技术的现状与发展 [J]. 舰船科学技术201941(12): 1-5.

GU L MIN J. Review of vibration and noise control technology for submarines[J]. Ship Science and Technology201941(12): 1-5. (in Chinese)

[2]
陈健, 蔡日东, 潘丽娟, 等. 噪声性听力损伤相关影响因素研究进展[J]. 中国职业医学201744(2): 235-238.

CHEN J CAI R D PAN L J, et al. Advances in research on influencing factors of noise⁃induced hearing loss[J]. Chinese Occupational Medicine201744(2): 235-238. (in Chinese)

[3]
杨理华, 张骁, 张翔鹏, 等. 潜艇舱室环境噪声危害及治理进展研究[J]. 舰船科学技术202244(12): 1-5.

YANG L H ZHANG X ZHANG X P, et al. Research progress on hazards and control of environmental noise in submarine cabins[J]. Ship Science and Technology202244(12): 1-5. (in Chinese)

[4]
汪洪军, 叶文. 精密仪器使用环境微振动测试与分析方法研究[J].计量科学与技术202367(6): 44-48.

WANG H J YE W. Research on measurement and analysis methods for micro-vibration in precision instrument environments[J]. Metrology Science and Technology202367(6): 44-48. (in Chinese)

[5]
张安桂, 李明俊, 徐泳文, 等. 阻尼材料的研究进展与分析[J].江西化工2018(2):53-56.

ZHANG A G LI M J XU Y W, et al. Research progress and analysis of damping materials[J]. Jiangxi Chemical Industry2018(2): 53-56. (in Chinese)

[6]
ZHAO Y K SHOU T FU S W, et al. Controllable design and preparation of hydroxyl⁃terminated solution⁃polymerized styrene butadiene for polyurethane elastomers with high⁃damping properties[J]. Macromolecular Rapid Communications202243: 2100692.

[7]
LIU C FAN J F CHEN Y K. Design of regulable chlorobutyl rubber damping materials with high⁃damping value for a wide temperature range[J]. Polymer Testing201979: 106003.

[8]
MA P H LU W T CHEN J C, et al. Toughening and damping elastomers using crystallizable polyurethane particles[J]. Polymer Bulletin202481(9): 8471-8488.

[9]
ZHANG W H MA F X MENG Z H, et al. Green synthesis of waterborne polyurethane for high damping capacity[J]. Macromolecular Chemistry and Physics2021222(6): 2000457.

[10]
SHOGO K SUGURU M RYOSUKE Y, et al. Effects of hard⁃ and soft⁃segment composition on pyrolysis characteristics of MDI, BD and PTMG⁃based polyurethane elastomers[J]. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis2017126: 337-345.

[11]
QIN Y B QI F DI C Y, et al. Ultra⁃wide damping temperature range polyurethane elastomer enabled by an asymmetrically structured chain extender with double disulfide bonds[J]. The Journal of Materials Research and Technology202429: 2097-2107.

[12]
刘凉冰. 影响混炼型聚氨酯橡胶性能的因素[J]. 橡胶工业201865(3): 351-355.

LIU L B. Factors influencing the properties of millable polyurethane rubber[J]. China Rubber Industry201865(3): 351-355. (in Chinese)

[13]
ZHAO X Y JIN R H NIU Z H, et al. Fabrication of polyurethane elastomer/hindered phenol composites with tunable damping property[J]. International Journal of Molecular Sciences202324(5):4662.

[14]
王章雷, 黄从岗, 金睿珩, 等. 新型混炼型聚氨酯阻尼材料的合成及性能研究[J]. 北京化工大学学报(自然科学版)202552(3): 80-87.

WANG Z L HUANG C G JIN R H, et al. Synthesis and properties of a novel millable polyurethane damping material[J]. Journal of Beijing University of Chemical Technology (Natural Science)202552(3): 80-87. (in Chinese)

[15]
赵东旭, 王雪萌, 刘丽, 等. 异氰酸酯种类对混炼型聚氨酯弹性体性能的影响[J]. 聚氨酯工业202439(5): 30-32.

ZHAO D X WANG X M LIU L, et al. Effect of isocyanate type on the properties of millable polyurethane elastomers[J]. Polyurethane Industry202439(5): 30-32. (in Chinese)

[16]
CHEN Y P AN X P QUAN M J, et al. Design and preparation of fully biobased poly(diethyl fumarate⁃co⁃isoprene) elastomers with tailorable oil resistance and damping performance[J]. ACS Sustainable Chemistry and Engineer202513(45): 19635-19646.

[17]
LEE J KIM J H. Effect of thermal annealing on cold crystallization ability of thermoset polyurethane elastomer synthesized from fully bio⁃derived polyol[J]. Chinese Journal of Structural Chemistry202544(5): 100568.

[18]
ZHANG C LUAN H C WANG G Y. A novel thermosensitive triblock copolymer from 100% renewably sourced poly(trimethylene ether) glycol[J]. Journal of Applied Polymer Science2018135(14): 46112.

[19]
LI Y Y LIU Y L LIU A, et al. Poly(trimethylene terephthalate⁃b⁃poly(trimethylene ether) glycol) copolymers: from bio⁃based thermoplastic elastomers to elastic fibers for apparel[J]. European Polymer Journal2025, 225: 113706..

[20]
陈智, 殷德贤, 胡仕凯, 等. 弹性体阻尼材料的研究进展[J]. 功能材料202455(1): 1038-1047.

CHEN Z YIN D X HU S K, et al. Research progress of elastomeric damping materials[J]. Journal of Functional Materials202455(1): 1038-1047. (in Chinese)

[21]
HUANG R ZHAO F LI Y S, et al. Go⁃enhanced polyurethane phase change materials with triple dynamic bonds: oxime⁃urethane, coordination and hydrogen bonds[J]. Chemical Engineering Journal2025522:168010.

[22]
XU K M HU Q M WANG J H, et al. Towards a stable and high⁃performance hindered phenol/polymer⁃based damping material through structure optimization and damping mechanism revelation[J]. Polymers201911(5): 884.

[23]
QIN Z W YANG Y MI H Y, et al. Hierarchical H⁃bonding and metal coordination bonds enabled supramolecular dual networks for high⁃performance energy⁃dissipation[J]. Chemical Engineering Journal2024498: 155414.

[24]
谭博文, 晏苗, 许仕强,等. 受阻酚AO-60用量对天然橡胶阻尼性能的影响[J]. 弹性体202333(3): 64-67.

TAN B W YAN M XU S Q, et al. Effect of hindered phenol AO-60 content on damping properties of natural rubber[J]. China Elastomerics202333(3): 64-67. (in Chinese)

[25]
YIN D X WANG Y M SHOU T, et al. Bio⁃based polyurethane/tannic acid composites with adjustable damping property enabled by constructing multiple sacrificial networks[J]. Industrial Crops and Products2024220: 119240.

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