新型耐高温双层聚酰亚胺中空纤维阻尼复合材料研究

发布时间：2018-02-04 06:48

  本文关键词： 聚酰亚胺 中空纤维 阻尼材料 双层结构 共混改性　出处：《南昌航空大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：本文经实验探索成功将聚酰亚胺(P84)制备成耐高温型中空纤维阻尼材料,并在此基础上,将丙烯酸酯橡胶(NBR)和丁腈橡胶(ACM)与聚氯乙烯(PVC)三组分共混中空纤维膜作为内芯层,聚酰亚胺(P84)中空纤维膜作为外芯层成功制备出阻尼性能更好的双层耐高温中空纤维膜,又利用橡胶材料(NBR或ACM)对聚酰亚胺(P84)进行改性,成功制备出P84/NBR/PVC和P84/ACM/PVC三组分中空纤维阻尼材料,得到阻尼性能优良且具备耐高温性能的新型中空纤维阻尼材料。在成功制备了一系列上述中空纤维阻尼材料之后,借助动态热机械分析仪(DMA-Q800)测试并分析了聚酰亚胺中空纤维膜与平板膜阻尼性能的差异,分析了内外芯层材料分别对双层中空纤维阻尼材料阻尼性能的影响,分析了共混比的不同、固含量的不同、纺丝头尺寸的不同以及橡胶品种的不同对共混改性中空纤维阻尼性能的影响,并得出以下结论:(1)分析聚酰亚胺中空纤维膜与平板膜阻尼性能发现,中空结构的阻尼性能优于平板结构,再次印证了中空带来了附加阻尼,当聚酰亚胺中空纤维膜的固含量为28%时阻尼值在250℃达到最大,Tanδ为0.2365。(2)通过DMA-Q800对复合双层中空纤维阻尼材料测试其阻尼性能,并与单层中空纤维阻尼材料的阻尼性能对比得知,复合双层中空纤维阻尼材料同时具有两个不同的波峰,温域得到了明显的拓宽,但内芯层阻尼作用没有得到充分发挥,外层材料粘弹性不足是制约复合双层中空纤维阻尼材料阻尼性能的重要因素。阻尼峰对应的温度发生了变化,说明两个不同温域的材料在双层复合的时候其阻尼峰值所在温度可以设计改变,且外层材料的耐热性能对内芯层材料起到了一定的隔热作用。(3)通过扫描电镜分析复合双层中空纤维阻尼材料的横截面内部结构,结果表明:其内外层中空纤维膜结合非常好,几乎没有缝隙。(4)分别利用NBR和ACM橡胶材料对P84进行增韧改性,均不仅大大提高了材料的韧性,而且材料的阻尼性能也有了很大的提高。在实验条件范围内,当NBR和P84的含量为均10%,PVC的含量为80%时,NBR/P84/PVC中空纤维阻尼材料的性能最为优越,损耗因子接近0.45,玻璃化转变温度为80℃左右,且在160℃左右仍然有不错的阻尼性能。当ACM/P84/PVC的共混比为2/1/7时,ACM/P84/PVC中空纤维阻尼材料的阻尼性能最好,最高接近0.4,所对应的玻璃化转变温度为60℃左右。(5)对经共混改性中空纤维膜进行扫描电镜分析发现:在实验范围内,共混比的不同、纺丝头尺寸的大小以及橡胶品种的不同都会直接影响到中空纤维横截面的内部结构形态,此外红外光谱分析也进一步证明了三组分共混材料具备相容性,验证了橡胶材料具备对P84增韧的可行性。(6)在实验条件范围内,当其他因素相同时,纺丝头的尺寸也会对材料的阻尼性能有一定的影响,按纺丝头型号对应所纺制中空纤维的阻尼性能而言,型号16-9型号13-7型号18-9。说明孔径和孔壁厚度也有最优值。
[Abstract]:A series of hollow fiber damping materials have been successfully prepared by using the hollow fiber membrane as inner core layer , polyimide ( P84 ) hollow fiber membrane as inner core layer , polyimide ( P84 ) hollow fiber membrane as inner core layer and polyimide ( P84 ) hollow fiber membrane as outer core layer . ( 4 ) In the range of experimental conditions , when the content of NBR and P84 is 10 % and the content of PVC is 80 % , the damping performance of NBR / P84 / PVC hollow fiber damping material is superior to 0.4 and the glass transition temperature is about 60 鈩，

本文编号：1489624