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随着声呐探测技术的发展,为提高生存能力,“大潜深”已成为水下航行体的重要发展趋势,这对水声吸声材料提出了耐压和吸声的更高的要求。本文开展耐压型吸声聚氨酯弹性体的制备与性能研究,目的是开发出一种“大潜深”环境下使用,高静水压下能保持良好吸声性能的水声吸声材料,主要研究内容包括制备出本征聚氨酯弹性体(PUE),采用粒子增强改性PUE,并测试和表征性能。根据分子设计原理,设计和筛选出PUE配方体系(二异氰酸酯、聚丙二醇2000和三乙醇胺),采用一步法合成本征PUE,考察其机械和声学性能。结果表明,当硬段含量为30 wt%时,即35.78质量份(phr)二异氰酸酯(以100 phr聚丙二醇为参照,下同),100 phr聚丙二醇2000,0.72 phr三乙醇胺,PUE的拉伸和压缩性能最优,拉伸强度和压缩模量分别达到4.18 MPa和18.06 MPa;吸声性能则是硬段含量为20 wt%时最佳,在2～25 kHz内,吸声系数可达0.7。最终确定兼具耐压和吸声性能的优化PUE配方(质量份数比)为:二异氰酸酯:聚丙二醇:三乙醇胺=22.43:100:2.57。采用空心玻璃微珠(HGM)增强PUE,考察HGM增强对弹性体性能的影响。结果表明,未改性HGM含量分别为0.5 phr和3 phr时,拉伸强度和压缩模量分别达到最优的2.16 MPa和8.65 MPa,较未增强试样分别提高了9%和19%;加入未改性HGM后,吸声系数由0.7下降到不足0.2;改性HGM含量分别为2 phr和3 phr时,拉伸强度和压缩模量分别达到最优的2.78 MPa和8.82 MPa,分别较未增强试样提高了40%和21%;当用量为0.5 phr和3 phr时,吸声系数在低频处(2～10 kHz)有所增加,但吸声系数峰值分别仅为0.5和0.4。采用碳纳米管(CNTs)增强PUE,考察CNTs增强对弹性体性能的影响。结果表明,CNTs含量分别为0.05 wt%和0.2 wt%时,拉伸强度和压缩模量分别达到最优值2.13 MPa和9.32 MPa,较未增强试样分别提高了8%和28%。加入CNTs后,在2～25 kHz内,吸声系数不足0.2。