【正文】 hysics 38: 14961503.24 胡聰,姜志國,杜衛(wèi)超,劉軍,[J].聚氨酯工業(yè),2009,24(1):1013.25 Ogino, H., Relatively highyield syntheses of rotaxanes. Syntheses and properties of pounds consisting of cyclodextrins threaded by .alpha.,.coordinated to cobalt(III) plexes [J]. Journal of the American Chemical Society, 1981,103 (5), 1303.26 Harada A, Li J, Kamachi M. Synthesis of a tubular polymer from threaded cyclodextrins [J].Nature, 1993, 364 (6437), 516.27Harada A, Kamachi M. Complex formation between poly(ethylene glycol) and αcyclodextrin[J]. Macromolecules, 1990, 23 (10), 2821.28 Araki J, Ito K. Recent advances in the preparation of cyclodextrinbased polyrotaxanes and their applications to soft materials [J]. Soft Matter, 2007, 3 (12), 1456.29 Takeshi Karino, Mitsuhiro Shibayama, Yasushi Okumura, Kohzo Ito, Physica B, 385386 (2006), 807809.3 研究計劃部分 論文選題的立論、目的和意義 現(xiàn)有的單一橡膠材料無法兼具隔震支座所需的高強(qiáng)度、高彈性、高阻尼、低模量、低壓縮永久變形等特性。 滑動環(huán)彈性體材料還是一種新型材料，關(guān)于滑動環(huán)材料與傳統(tǒng)橡膠材料的共混研究還鮮有報道。為使分散相疇尺寸降低到幾個微米以下，擬通過交聯(lián)劑的引入和混煉工藝的改變在一定條件下實現(xiàn)兩相各自的適度交聯(lián)以及兩相間的界面相互作用。 圖 7 滑動環(huán)材料的滑輪效應(yīng) 圖8 滑動環(huán)材料的損耗因子與頻率關(guān)系譜 將具有高阻尼性能的滑動環(huán)材料與極性橡膠進(jìn)行復(fù)合。作為功能改性劑添加到其他橡膠基體中時，可以大幅度的提高材料的斷裂伸長率。因此，這類材料盡管不產(chǎn)生拉伸結(jié)晶，但由于分子鏈容易發(fā)生應(yīng)變?nèi)∠?，且?yīng)力易于分散，拉伸強(qiáng)度并不低，可以達(dá)到8 個MPa 以上。這種材料最突出的特點是交聯(lián)點可以沿著軸分子自由的滑動，由此產(chǎn)生了滑輪效應(yīng)（Pulley effect）。K. Ito 等人合成了具有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的滑動環(huán)材料 [28]。1990 年，A. Harada 和M. Kamachi [27]首次報道了類聚輪烷的合成，α環(huán)糊精（αCD）通過自組裝穿過單條的線性聚合物分子聚乙二醇（PEG），形成類聚輪烷αCD：PEG。H. Ogino 首次報道了用環(huán)糊精作為環(huán)分子的輪烷 [25]。 本課題的創(chuàng)新之處作為一種新概念高分子材料，滑動環(huán)材料的出現(xiàn)成為了交聯(lián)高分子材料的研究熱點?，F(xiàn)有的單一橡膠材料無法兼具隔震支座所需的高強(qiáng)度、高彈性、高阻尼、低模量和低壓縮永久變形等特性。 圖6 填料對PU彈性體阻尼性能的影響 隨著抗氧劑245抗氧劑245含量增加,它和PU之間的摩擦力增加,同時它本身之間存在的摩擦力增加,從而導(dǎo)致tgδ值發(fā)生變化。無機(jī)填料的加入，增加了復(fù)合材料的應(yīng)變及損耗能量，限制大分子的運動，加大應(yīng)變和應(yīng)力之間的相對滯后程度，提高Tg。多相系統(tǒng)中氫鍵的設(shè)計和利用成為一個新的亮點，相比于單一材料，這種新出現(xiàn)的多相系統(tǒng)能夠有效拓寬阻尼溫域。吳馳飛等[21]、[22]、[23]將受阻酚類有機(jī)小分子加入到氯化聚乙烯（CPE）中，成功制備了具有優(yōu)異阻尼性能的有機(jī)雜化材料。四 有機(jī)雜化阻尼材料近年來，用有機(jī)小分子與聚合物形成雜化體系得到高阻尼材料的做法，被認(rèn)為是開創(chuàng)了制備高性能阻尼材料的新概念、新方法。研究發(fā)現(xiàn)：PMN 的加入，不僅提高了其阻尼性能，對復(fù)合體系的熱穩(wěn)定性也有貢獻(xiàn)。這類材料最突出的優(yōu)點在于其使用條件不再受環(huán)境溫度和振動頻率的很大限制[19]。圖 4 文獻(xiàn)18中所設(shè)計的三種不同的核殼結(jié)構(gòu)三 壓電阻尼材料壓電阻尼材料是在高分子材料中填入壓電粒子和導(dǎo)電材料，當(dāng)材料受到振動時，壓電粒子能將振動能量轉(zhuǎn)換成電荷，導(dǎo)電粒子再將其轉(zhuǎn)換成熱能而散發(fā)出去，發(fā)揮減振的作用。具有半相容性的互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)由于聚合物間的熱力學(xué)不相容性和物理纏結(jié)強(qiáng)迫相容兩種作用，形成了微相分離結(jié)構(gòu)，通過調(diào)整微相分離程度，可以得到具有較寬阻尼峰的優(yōu)良阻尼材料。二 化學(xué)改性采用化學(xué)改性的方法，如聚合物接枝、嵌段共聚、形成互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)等，也可以有效地拓寬橡膠的玻璃化溫度轉(zhuǎn)變區(qū)域，尤其是互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)體系。隨著AO80用量的增加，PETTPU軟段的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度逐漸升高，硬段基本保持不變。 肖大玲等[17] 用熔融共混法制備了受阻酚AO80/聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體(PETTPU)阻尼材料，通過動態(tài)力學(xué)熱分析等研究了復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、動態(tài)力學(xué)性能和力學(xué)性能。通過橡塑共混來提高材料阻尼性能和動態(tài)力學(xué)性能，從理論上來講是比較理想的，它可以顯著拓寬高損耗因子區(qū)域的溫度范圍。 阻尼抗震研究成果 提高阻尼性能的方法及應(yīng)用研究 一 共混 聚合物共混是提高橡膠材料阻尼性能的主要方法之一。通過接枝、嵌段等方法來改變分子鏈的剛性結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)主鏈與側(cè)鏈上剛性鏈與柔性鏈的不同配比[16]。 聚氨酯材料自身具有大量氫鍵，表現(xiàn)出一定的微觀相分離結(jié)構(gòu)，有較高的tanδ ，是適合用于消聲減震場所的阻尼材料，但單一成分的聚氨酯阻尼材料玻璃化轉(zhuǎn)變溫度單一，阻尼溫域狹窄。該復(fù)合材料不僅存在丁腈橡膠的玻璃化轉(zhuǎn)變，還有兩次異常的松弛過程，這歸因于體系中分子間氫鍵的解離。結(jié)果表明：該復(fù)合材料中受阻酚AO60的結(jié)晶性能發(fā)生變化，由結(jié)晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o定形態(tài)。 趙秀英等[15]在丁腈橡膠中添加受阻酚AO60制備受阻酚/丁腈橡膠復(fù)合材料。與天然橡膠相比，丁腈橡膠的阻尼系數(shù)較大。在基膠分子鏈上引入側(cè)基或加大側(cè)基體積可增加分子間內(nèi)摩擦阻力，增大阻尼系數(shù)；改變基膠極性也會促使阻尼系數(shù)增大。 丁腈橡膠是一種具有強(qiáng)極性的高分子彈性體,不僅具有良好的耐油性和粘接性,較其他橡膠還具有更寬的使用溫度。在通用橡膠中, 丁基橡膠和丁腈橡膠的阻尼系數(shù)較大；丁苯橡膠、氯丁橡膠、硅橡膠、聚氨酯橡膠、乙丙橡膠的阻尼系數(shù)中等；天然橡膠和順丁橡膠的阻尼系數(shù)最小[12,13]。 阻尼橡膠 橡膠材料的阻尼性能來源于分子鏈段運動時所受到的鏈段之間的摩擦阻力，因此，凡是可以增加分子鏈段之間作用力的因素都能影響橡膠的阻尼性能。5（60~70）177。5粘合性能橡膠與金屬粘合強(qiáng)度N/mm≥6≥6≥6≥6≥6≥6≥6破壞類型\橡膠破壞橡膠破壞橡膠破壞橡膠破壞橡膠破壞橡膠破壞橡膠破壞脆性溫度脆性溫度℃≤40≤40≤40≤40≤40≤40≤40表 2 高阻尼橡膠支座內(nèi)部橡膠材料的物理性能要求 試驗項目測量項目單位剪切模量/MPa拉伸性能拉伸強(qiáng)度MPa≥≥≥扯斷伸長率%