tpu塑膠料是由異氰酸酯或擴(kuò)鏈劑形成的聚氨酯或聚氨酯-脲鏈段(硬段)與聚酯或聚醚(軟段)交替構(gòu)成的線形多嵌段共聚物,所以又稱熱塑性聚氨酯彈性體。軟段形成橡膠相,決定材料的黏彈性和低溫性能;硬段形成玻璃相,決定材料的硬度和力學(xué)性能。由于軟硬段的熱力學(xué)不相容,所以在通常情況下,tpu塑膠料會(huì)出現(xiàn)微相分離,呈現(xiàn)離的阻尼性能。高阻尼性能的tpu塑膠料有兩類:填充的熱塑性聚氨酯和互穿網(wǎng)絡(luò)的熱塑性聚氨酯。
片狀云母和石墨填充的tpu塑膠料,耗散峰移向高溫,而且耗散峰的高溫區(qū)變寬。用多種不同特征聲阻抗的傲粒與tpu塑膠料混合制得類似含有黏性衰減通道的吸聲材料。
單一的tpu塑膠料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間較窄,IPN技術(shù)可有效地拓寬熱塑性聚氨酯體系的玻璃化溫度區(qū)。由于兩組分在形成1PN時(shí),網(wǎng)絡(luò)的相互貫穿纏結(jié)而導(dǎo)致組分尚混容性增加,相界面及過(guò)渡層增大,相間出現(xiàn)的濃度梯度使組分間相互影響增大,使PU/PMMA的IPN體系在-10℃到50℃范圍內(nèi)有良好的阻尼性能。聚氨酯與環(huán)氧樹脂(EP)通過(guò)同步法制備的IPN具有部分相容的結(jié)構(gòu),當(dāng)PU/EP質(zhì)量比為(70~60) / (30-40)時(shí),動(dòng)態(tài)力學(xué)譜上表現(xiàn)出寬的玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū),在較寬的溫度和頻率范圍內(nèi)有良好的吸聲性能。改性tpu塑膠料預(yù)聚體-環(huán)氧樹脂的互穿網(wǎng)絡(luò),半溫寬度為421℃,損耗因子可達(dá)1.3。聚醚氨基甲酸雙丙烯酸酯與烯類單體或環(huán)氧樹脂等在紫外光照射下生成共聚網(wǎng)絡(luò)或互穿網(wǎng)絡(luò),此類網(wǎng)絡(luò)在100℃范圍內(nèi)均具有較高的力學(xué)損耗。聚氨酯接枝聚丙烯酸共聚物網(wǎng)絡(luò)在0~ 80℃之間有較好的阻尼性能。
在tpu塑膠料IPN體系中,加人無(wú)機(jī)填料更有利于提高材料的阻尼性能。填料的形態(tài)有多種,不同形狀的填料,其表觀密度差異較大。一般認(rèn)為,比較疏松的帶有微孔結(jié)構(gòu)的填料更有利于提高材料的阻尼性能。因?yàn)槭杷傻膸в形⒖捉Y(jié)構(gòu)的填料與tpu塑膠料互穿網(wǎng)絡(luò)復(fù)合時(shí),可以增大鏈段運(yùn)動(dòng)時(shí)體系的內(nèi)摩擦,使阻尼性能增強(qiáng)。