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随着科技的迅猛发展,军品和民品领域均朝着低能耗、高速化、轻量化的机械自动化方向发展,与此同时,高度自动化所带来的振动和噪声充斥着人类工作和生活的各个方面,日益危害生产和人类的健康,减振降噪成为当务之急。聚氨酯弹性体材料拥有优秀的综合性能,但目前市场上应用的聚氨酯阻尼材料通常其有效阻尼温域(tanδ≥0.3)约40℃~60℃,大部分只能在低温表现出良好的的阻尼性能,室温以上则效果很差,极大地限制了聚氨酯弹性体作为阻尼材料的应用与推广。本课题基于网络结构设计,通过引入长悬挂链和端羟基超支化聚酯等方法,从改变自由体积大小、调节微相分离程度以及改变氢键作用强弱等三方面研究出发,探讨微观结构与阻尼性能之间规律性关系。以聚乙二醇单甲醚与TDI合成悬挂链预聚体,随着聚氨酯弹性体交联网络中引入悬挂链,原子力显微镜(AFM)相图表明悬挂链有助于改善软硬段相容性,降低微相分离程度,悬挂链愈长效果愈显著;动态力学分析仪(DMA)分析表明悬挂链愈长、比例愈高,玻璃化转变峰(Tg)后形成的“阻尼因子平台”愈宽,阻尼温域拓宽愈明显,当悬挂链比例达到67%时,聚氨酯材料有着超过150℃的阻尼温域,100℃高温时,其阻尼因子仍可超过0.3。论文在聚氨酯交联网络中创新性引入端羟基超支化聚酯作为交扩链剂,交联固化制备出新型结构聚氨酯弹性体材料,正电子湮没寿命谱(PALS)数据表明R值比例愈低,交联网络结构中自由体积分数愈大,赋予悬挂链更充足的响应空间,有利于进行更为丰富的松弛模式,进而提高阻尼性能;原子力显微镜(AFM)相图表明随着端羟基超支化聚酯的引入,聚氨酯弹性体软硬段相容性又有所提高;傅立叶红外光谱(FT-IR)表明端羟基超支化聚酯、悬挂链有助于大大增强氢键作用;动态力学分析仪(DMA)表明协同复合作用使得聚合物材料有效阻尼温域超过170℃,高温更是达到120℃。本课题研究基于聚氨酯弹性体网络结构设计并制备宽温域高阻尼聚氨酯弹性体材料,在其使用温度范围内都具有高阻尼值(tanδ≥0.3),有望在航空航天、交通运输、建筑工程领域等领域有所应用。