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聚氨酯弹性体(PU)是由异氰酸酯和多元醇反应后生产的软硬段嵌段共聚聚合物,软段提供良好的柔顺性,硬段则提供物理交联点。因为聚氨酯自身软硬段嵌段的结构,使得聚氨酯材料拥有很好的分子结构可设计性。高分子材料的粘弹性是其阻尼性能卓越的主要原因,利用其粘弹性来抵消外力带来的震动、吸收外部噪声,是阻尼材料研究的重点领域。而聚氨酯材料有着优异的结构可设计性和性能多样性,是在探讨阻尼性能中最常用到的高分子材料。但单一组成的聚氨酯阻尼材料很难满足如今多元化的需求,因而面对单一的聚氨酯阻尼材料,通过各种改性来提高阻尼性能,拓宽阻尼使用温域。本文主要通过聚氨酯弹性体阻尼材料进行分子结构设计、嵌段改性和接枝改性等方式对聚氨酯弹性体进行改性研究,讨论研究了分子结构和嵌段接枝两种改性方式对聚氨酯弹性体的性能影响规律,深入探讨了对阻尼性能的影响。通过实验研究和表征,结论和成果如下:1.首先,用端羟基的聚二甲基硅氧烷(HTPDMS)和端羟基聚丁二烯(HTPB)作为共混软段与二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)进行嵌段共聚反应,一缩二丙二醇(DPG)和丙三醇(GLY)作为扩链剂,用预聚体法和浇注的方式来制备PU阻尼材料。结果表明,随着嵌段共聚的HTPDMS链段含量的增加,材料的拉伸强度降低,链段柔顺性增强,断裂伸长率升高,材料的阻尼因子降低,有效阻尼温域向低温方向移动,同时材料表面疏水性提高;当材料交联度升高时,材料拉伸模量上升了,但断裂伸长率随之下降,有机硅向表面迁移受限,引起疏水性变化不大,有效阻尼温域无变化,阻尼因子明显降低,热稳定性有所提高。2.用端羟基的聚二甲基硅氧烷(HTPDMS)和端羟基聚丁二烯丙烯腈(HTBN)作为共混软段与二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)进行嵌段共聚反应,一缩二丙二醇(DPG)和丙三醇(GLY)作为扩链剂,同样用预聚体法和浇注方式来制备PU材料。结果表明,随着嵌段的HTPDMS有机硅链段份数提高,材料的拉伸强度降低,链段柔顺性增强引起伸长率升高,PU的有效阻尼温域向低温方向移动,同时阻尼峰值增大,水接触角提高;同样的提高三官能度的丙三醇GLY含量,材料的力学性能更加优异,对表面水接触角影响不大,阻尼性能同样变化较小,有向低温移动的趋势,耐热性略有增强。3.用端羟基的聚二甲基硅氧烷(HTPDMS)和氢化端羟基聚丁二烯(H-HTPB)作为共混软段与二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)进行嵌段共聚反应,一缩二丙二醇(DPG)和丙三醇(GLY)作为扩链剂,获得浇注PU阻尼材料。结果表明,随着嵌段共聚的HTPDMS链段含量升高,材料的拉伸强度降低,链段柔顺性增强,断裂伸长率升高,材料阻尼因子降低,有效阻尼温域向低温方向移动,同时材料表面疏水性提高;当材料交联度升高时,耐热性略有提高,表面疏水能力几乎不变,机械性能更好。4.利用七甲基三硅氧烷接枝端羟基聚丁二烯,之后再与二苯基甲烷二异氰酸醋(MDI100)和扩链剂一缩二丙二醇(DPG)通过预聚体法制得聚氨酯阻尼弹性体。当接枝有机硅含量增多时,材料的阻尼性能提高明显,交联度和预聚体NCO值对阻尼影响较小;材料力学性能受交联度和NCO值提高明显,接枝量增加使得材料力学性能下降;同时材料疏水性能提高明显,热力学稳定性提高。5.将七甲基三硅氧烷接枝端羟基聚丁二烯(HTMS-g-HTPB)与聚四氢呋喃醚二元醇(PTMEG2000)作为混合链段,之后再与二苯基甲烷二异氰酸醋(MDI)和扩链剂一缩二丙二醇(DPG)通过预聚体法制得聚氨酯阻尼弹性体。通过调节软段两相之间的配比,随着HMTS-g-HTPB含量的升高,材料的力学性能综合提高,表面的疏水能力增强,热稳定性提高,阻尼性能却有所降低。