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粘弹性与多孔结构协同作用制备EVM/PLA环境友好型高性能阻尼材料
结题报告
批准号:
51273101
项目类别:
面上项目
资助金额:
79.0 万元
负责人:
史新妍
依托单位:
学科分类:
E0306.高分子材料与环境
结题年份:
2016
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
王庆国、毕薇娜、竺珠、马明强、王鹤
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中文摘要
本项目拟以高VA含量的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVM)/聚乳酸(PLA)共混物为基体材料,考察共混比例、硫化剂用量、有机/无机纳米填料分散性、填料与聚合物基体的相互作用以及高分子结晶形态对材料阻尼性能的影响,探讨不同的阻尼机理。同时,对优化的在宽温宽频下具有高阻尼性能的EVM/聚乳酸PLA共混多相复合体系实施物理和化学发泡,研究硫化发泡动力学,找到多相结构硫化速率与发泡速率的最佳匹配点,并阐明加工工艺参数对泡孔结构及密度的影响。在以上研究基础上,揭示共混体系实现粘弹阻尼与多孔阻尼充分叠加的关键影响因素;最终,期望通过配方与工艺条件的优化,制备具有多孔结构的EVM/PLA基环境友好型高性能阻尼材料。
英文摘要
Ethylene-vinyl acetate copolymer with high VA content (shorted in EVM) and Polylactic acid (shorted in PLA) will be the examined matrix blends. Effects of blending ratio, content of curing agent,the dispersion of some inorganic and organic hybid fillers,the interaction between fillers and matrix blends and the crystalline phase on the damping performance of blends will be investigated and the damping mechanism is one of the research focuses. .A high damping performance blend of EVM/PLA with multi-phases at wider temperature range and wider frenquency range would be prepared optimally based on the above research work. Then foaming will be implemented on the optimum EVM/PLA blend by using physical or chemical blowing agents.The kinetics of foaming and curing will be examined and the best match point for curing rate and foaming rate will be investigated. The effects of processing parameters during curing and foaming on the foam cell strutures and density will be studied as well. .DMA will be used to measure the damping factor of blends tanδ. The sound absorption coefficient will be obtained using a two-microphone impedance tube.The key influence factors on the superposition of viscoelastic damping and porous damping will be discussed and investigated .It is expected that a high performance environment friendly damping material based EVM/PLA blends with porous structure will be obtained by means of adjustment of blending recipe and processing parameters.
聚合物基阻尼材料具有阻尼性能好、强度高、韧性好、易于加工成型和成本低的优点。由于橡胶材料的内耗峰一般均出现在低温区域,且有效阻尼温域只有20-30℃,因此,单一材料往往不能满足工程上有效温域要达60-80℃的需要。因此采用橡塑共混来制备阻尼材料成为制备新型阻尼材料的有效途径。本研究选用乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM)/聚乳酸(PLA)共混物为基体材料,考察共混比例、硫化剂用量、有机小分子杂化、无机纳米填料杂化以及与聚合物基体的相互作用以及高分子结晶形态对材料阻尼性能的影响,探讨不同的阻尼机理。同时,对优化的在宽温宽频下具有高阻尼性能的EVM/PLA共混多相复合体系实施化学发泡,研究硫化发泡动力学,探究加工工艺参数对泡孔结构及密度的影响。本研究通过橡塑共混、硫化体系并用、有机小分子和无机填料杂化,使得EVM/PLA复合材料在较宽温度范围内的阻尼因子得以拓宽与增高,成功制备出有效阻尼温域(tanδ>0.3)超过100℃的高性能阻尼材料。揭示了有机小分子杂化EVM/PLA共混物提升阻尼因子机理:受阻酚AO-60、石油树脂C9和聚醚多元醇,一方面由于与基体材料形成氢键网络,另一方面由于其自身特殊的动态力学性能,即从玻璃态直接进入粘流态的特性,因此与共混物基体分子链之间产生较大内摩擦而提高共混物的阻尼性能。选用偶氮二甲酰胺(AC)作为发泡剂,通过调控配方与工艺,成功制备出不同微孔结构(孔径小于50um)的力学性能优异的EVM/PLA复合体系,采用动态粘弹谱仪揭示了泡孔结构与阻尼因子的相关性,实现了聚合物自身粘弹性与多孔结构双重阻尼的叠加,成功制备出具有微孔结构的宽温宽频高性能阻尼材料。这种综合力学性能优异、耐高温、耐老化、无卤阻燃性以及可生物降解性的微孔阻尼材料对加快我国吸声阻尼材料领域的创新以及促进我国军事、航海和航天等高端技术领域的发展具有重要的理论和现实意义。
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DOI:--
发表时间:2014
期刊:合成橡胶工业
影响因子:--
作者:贾凌雁;李琦;傅国娟;史新妍;
通讯作者:
DOI:--
发表时间:2014
期刊:合成橡胶工业
影响因子:--
作者:李琦;傅国娟;贾凌雁;史新妍
通讯作者:史新妍
DOI:--
发表时间:2016
期刊:特种橡胶制品
影响因子:--
作者:郑爱隔;杨洋;史新妍
通讯作者:史新妍
DOI:--
发表时间:2016
期刊:合成橡胶工业
影响因子:--
作者:曲明;王婕;贺晓真;史新妍
通讯作者:史新妍
DOI:--
发表时间:2013
期刊:特种橡胶制品
影响因子:--
作者:傅国娟;贾凌雁;李琦;史新妍
通讯作者:史新妍
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