聚合物网络的增韧和阻尼性能

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聚合物网络的增韧和阻尼性能

化学先生 / 2019-10-05

对于由塑料与橡胶弹性体组成的IPN,当橡胶为主要组分时，往往表现为补强弹性体的特性:但当塑料为主要组分时，橡胶往往表现出突出的增韧作用。这是由于网络互穿导致两相间良好的界面结合，而连续的细胞状结构充满整个材料，且橡胶相尺寸处于有利于增韧的范围，因面能产生十分显著的增韧效果。如图10-5所示的应力应变曲线，当组分质量比PU/P(St AN-DVB)小于30/70时，IPN 材料具有增韧塑料的应力应变特征。

据报道，用分步法制备的聚苯乙烯/聚丁二烯或聚苯乙烯/丁苯橡胶互穿聚合物网络(PS/PB IPN或PS/SBR-IPN)，当体系以聚苯乙烯为主时具有优异的韧性，其缺口冲击强度可达高抗冲聚苯乙烯的4倍，而聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯-半-IPN(又称填隙式聚合物)的耐冲击性能据称比单纯聚甲基丙烯酸甲酯高10信以上。

某些由低Tg和高Ty聚合物组成的半相容IPN体系，在合理选择和设计聚合物分子结构并达到良好的网络互穿的情况下，由于两个Tg的内移和损耗曲线的重叠，可在室温附近的宽温度范围内出现较强的力学损耗，因面IPN技术为合成对声音和振动的高阻尼材料提供了一条独特的途径。

图10-6是聚甲基丙烯酸乙酯/聚丙烯酸正丁酯(质量比75/25) IPN与儿种商品阻尼材料的阻尼与温度的美系曲线。由图10-6可以看到IPN阻尼材料在一30~ 45°C范围内有高阻尼性而其他阻尼材料的损耗峰窄，或阻尼值很小。1974 年Sperling等人获得的第一个IPN用于噪声阻尼涂层的专利就是这种PEMA/PBA胶乳IPN涂料。Klempner等人报道的聚氨酯/环氧树脂IPN振动阻尼材料，系用同步法合成，在5~35°C范围的力学损耗tanδ高达1.75。有研究者对IPN阻尼材料进行了大量研究，研究的体系包括聚苯乙烯/聚丙烯酸正J酯胶乳IPN、PMMA/PNBA胶乳双向IPN和离聚体胶乳IPN等。

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