随着工业的快速发展,噪声和振动污染问题也越来越严重,对人类健康,工业生产和环境安全产生了不利影响。为解决这些问题,人们已经开发出了各种阻尼系统以减少振动引起的伤害,而阻尼系统性能的提升还主要依赖于阻尼材料选用,但是传统阻尼材料阻尼峰值低、阻尼温域窄,已很难适应现代机械设备的高速发展,迫切的需要开发一种新型兼具高阻尼宽温域的阻尼复合材料。本研究通过两种聚合物共聚构建互穿聚合物网络（IPN）体系拓宽阻尼温域,同时为了在扩宽阻尼温域的同时尽量不降低阻尼峰值,而在聚合物基体中引入具有不同形貌的碳系粒子,来获得碳系粒子改性的阻尼复合材料,并探究不同粒子对其阻尼性能的影响以及作用机理,具体探究内容如下:1.选用聚氨酯与丙烯酸酯为基体,制备聚氨酯（PU）/甲基丙烯酸乙酯（PEMA）互穿网络聚合物,然后加入通过冷冻干燥处理后的偶联剂改性石墨烯粒子,从而获得石墨烯改性的PU/PEMA IPN阻尼复合材料。通过小角X射线散射、透射电镜和扫描电镜的显微结构分析证明了IPN结构的存在,且在适当比例条件下石墨烯可以均匀分散在IPN基体中;XRD的结果表明随着石墨烯的加入基体的层间距增大;DMA研究发现,石墨烯对IPN聚合物体系的阻尼性能有显著影响,损耗因子峰值最高达到0.63,与此同时阻尼温域也得到拓宽,阻尼性能得到提升。2.利用石墨作为改性无机粒子,首先将石墨分散在聚氨酯预聚体中,然后将其与丙烯酸酯基体混合,在双组份固化剂的作用下进行固化从而形成具有互穿聚合物网络结构的石墨改性PU/PEMA IPN复合材料,并研究了石墨含量对IPN基体微相结构和阻尼性能的影响。石墨改性的PU/PEMA IPN复合材料总体展示出了良好的阻尼性能,在添加量为0.5wt.%时,损耗因子达到0.46,同时石墨的加入使得复合材料的玻璃化转变温度的峰值向高温方向移动,DSC测试结果也展示了相同结论,而XRD测试这种阻尼性能上的变化主要来源于石墨这种多片层结构嵌入到了聚合物中,增加了基体中石墨的层间距,且石墨的特征峰并没有消失,表明形成了石墨插层复合材料。3.选用超大比表面积的多孔碳加入聚氨酯材料与丙烯酸酯构成的互穿网络聚合物基体中,得到多孔碳改性PU/PEMA IPN复合材料。首先验证了多孔碳粒子的基本结构和孔隙率,多孔碳具有大的比表面积2417.89m2/g,且孔径均一集中在2.27nm处;XRD测试表明多孔碳为无定形碳结构;DMA研究发现,多孔碳改性的PU/PEMA IPN复合材料玻璃化转变温度向高温方向移动,总体展示出了良好的阻尼性能,阻尼温域得以拓宽。介电性能也得到了提升,在多孔碳添加量为2.0wt.%时,介电常数增大到12,表现为高介电低损耗的介电复合材料。4.通过以上三种碳系粒子对PU/PEMA IPN基体改性结果的比较,可以发现:这三种碳系粒子都对基体材料的阻尼性能起到了积极作用,碳系粒子的加入在增加材料刚性的同时增大了材料内部的摩擦损耗,损耗因子得到了提升,阻尼温域也得到了拓宽。三种功能粒子对阻尼效果的影响中石墨烯粒子的效果最显著损耗因子达到三种粒子中最高,阻尼温域也得到大幅改善,可以归因于石墨烯独特的片层结构,其与基体之间摩擦增强,对阻尼性能的贡献最明显。而由于石墨极强的耐热性能,三者中由其改性的阻尼复合材料的热稳定性最好,初始分解温度达到293.1℃,相较于未添加的基体材料提高了24℃。虽然三种粒子对基体的性能提升效果有差异,但是不能否认的是这三种碳系粒子的掺杂都给材料力学,热力学性能等带来了提升。因此阻尼材料掺杂碳系粒子具有很好综合性能和广阔应用前景。