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高性能水性丙烯酸阻尼涂料的研究

作　者: 周旭
导　师: 郭卫红
学　校: 华东理工大学
专　业: 材料科学与工程
关键词: 阻尼丙烯酸乳液受阻酚空心玻璃微珠
分类号: TQ633
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

本文通过共混法制备了不同有机小分子3,9-双1,1-二甲基-2[-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸基]乙基-2,4,6,8-四氧杂螺环(5,5)-十一烷(AO-80)、4[β-(3,5-二叔丁基-4-苯酚)丙酰氧基]甲烷(AO-60)及硫代二乙撑双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](Irganox-1035)改性的丙烯酸阻尼涂料。结果表明加入AO-80和AO-60后,涂料高温阻尼性能显著改善,但低温阻尼性能大幅下降；加入Irganox-1035后,涂料在低温阻尼性能不变的基础上高温阻尼性能显著提高。因此选择Irganox-1035作为丙烯酸涂料阻尼赋予剂。为了进一步研究Irganox-1035提高丙烯酸涂料阻尼性能的机理,采用共混法制备丙烯酸乳液(PAE)/Irganox-1035杂化材料。结果表明Irganox-1035可将杂化材料损耗峰强度提高至4.2,且Irganox-1035以无定形的形式存在于杂化材料中,而无定形Irganox-1035自身优良的粘弹性(tanδ=20.8)提高了该相容杂化体系的阻尼性能。采用共混法制备以丙烯酸乳液(PAE)为基体,空心玻璃微珠为主要填料的阻尼涂料。利用DMA测试分析空心玻璃微珠对涂料阻尼性能的影响。研究结果表明：填入未改性的空心玻璃微珠不能改善损耗峰的强度和阻尼温域；填入KH-550/空心玻璃微珠=0.5/100改性的空心玻璃微珠可将损耗峰的强度从0.56提高至0.73。随着偶联剂含量的增加,涂料阻尼性能发生了先增加后下降的变化过程。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-28
  1.1 概述  10-11
  1.2 高分子阻尼材料  11-18
    1.2.1 阻尼的基本概念  11-12
    1.2.2 高分子材料的阻尼机理  12-13
    1.2.3 高分子阻尼材料的设计原则  13-18
      1.2.3.1 链结构的影响  13-14
      1.2.3.2 玻璃化转变温度的影响  14-15
      1.2.3.3 相容性及形态结构的影响  15
      1.2.3.4 填料的影响  15-17
      1.2.3.5 交联的影响  17-18
      1.2.3.6 其他因素的影响  18
  1.3 丙烯酸酯涂料的概述  18-21
    1.3.1 丙烯酸酯涂料的发展史  18-20
    1.3.2 丙烯酸酯涂料的主要品种和类型  20
    1.3.3 丙烯酸酯涂料的主要品种和类型  20-21
    1.3.4 丙烯酸乳液  21
  1.4 有机小分子的阻尼应用  21-24
  1.5 空心玻璃微珠概述  24-25
    1.5.1 偶联剂改性法  24
    1.5.2 化学气相沉积法  24-25
    1.5.3 化学镀法  25
    1.5.4 弹性体包覆法  25
    1.5.5 表面接枝聚合物改性法  25
  1.6 本文研究目的及主要内容  25-27
    1.6.1 研究目的  25-26
    1.6.2 研究内容  26-27
  1.7 课题创新点  27-28
第2章 PAE/Irganox-1035共混体系的阻尼性能  28-45
  2.1 引言  28
  2.2 实验部分  28-32
    2.2.1 原料  28-29
    2.2.2 仪器设备  29
    2.2.3 实验流程  29-30
      2.2.3.1 丙烯酸阻尼涂料实验流程  29-30
      2.2.3.2 PAE/Irganox-1035杂化材料实验流程  30
    2.2.4 样品制备  30-31
      2.2.4.1 丙烯酸阻尼涂料制备  30
      2.2.4.2 PAE/Irganox-1035杂化材料的制备  30
      2.2.4.3 无定形Irganox-1035材料的制备  30-31
    2.2.5 材料测试分析  31-32
      2.2.5.1 动态力学性能分析  31
      2.2.5.2 F-IR分析  31
      2.2.5.3 差示扫描量热分析  31
      2.2.5.4 XRD分析  31-32
      2.2.5.5 SEM分析  32
  2.3 结果与讨论  32-44
    2.3.1 丙烯酸涂料的阻尼性能  32-34
    2.3.2 PAE的阻尼特性  34
    2.3.3 Irganox-1035的阻尼特性  34-36
    2.3.4 PAE/Irganox-1035杂化体系的阻尼性能  36-38
    2.3.5 PAE/Irganox-1035杂化体系分子间相互作用  38-41
    2.3.6 PAE/Irganox-1035杂化体系的相容性  41-42
    2.3.7 PAE/Irganox-1035杂化体系的微观形貌  42
    2.3.8 PAE/Irganox-1035杂化体系的结晶与无定形分析  42-44
  2.4 本章小结  44-45
第3章玻璃微珠及其改性对丙烯酸涂料阻尼性能的影响  45-59
  3.1 引言  45
  3.2 实验部分  45-47
    3.2.1 原料  45-46
    3.2.2 仪器设备  46
    3.2.3 实验流程  46
      3.2.3.1 空心玻璃微珠的改性  46
      3.2.3.2 丙烯酸阻尼涂料的制备  46
    3.2.4 样品制备  46-47
      3.2.4.1 空心玻璃微珠的改性  46-47
      3.2.4.2 丙烯酸阻尼涂料的制备  47
    3.2.5 材料测试分析  47
      3.2.5.1 动态力学性能分析  47
      3.2.5.2 FT-IR分析  47
  3.3 结果与讨论  47-57
    3.3.1 未改性空心玻璃微珠对涂料阻尼性能的影响  47-50
    3.3.2 硅烷偶联剂KH-550改性空心玻璃微珠  50-51
    3.3.3 K1对丙烯酸涂料动态力学性能的影响  51-52
    3.3.4 K2对丙烯酸涂料动态力学性能的影响  52-54
    3.3.5 K3对丙烯酸涂料动态力学性能的影响  54-56
    3.3.6 偶联剂的含量对涂料阻尼性能的影响  56-57
  3.4 本章小结  57-59
第4章全文总结  59-60
参考文献  60-67
致谢  67-68
攻读硕士学位期间发表的论文  68

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