بررسی خواص فیزیکی، مکانیکی و صوتی شبکه های درهم نفوذ کرده پلی یورتان و پلی متیل متاکریلات

امروزه کنترل آلودگی صوتی اهمیت زیادی دارد. آلودگی صوتی سبب آسیب رساندن به انسان و آرامش او می شود. یکی از روش های کنترل صدا استفاده از مواد جاذب صدا (بخصوص فوم های پلیمری) می باشد. در سال های اخیر استفاده از کامپوزیت های پلیمری به ویژه شبکه های پلیمری در هم نفوذ کرده (IPN) در ساخت مواد جاذب صدا مورد توجه قرار گرفته اند. کامپوزیت های IPN بطور گسترده ای به عنوان عامل میرائی صدا و ارتعاش به علت خواص ویسکوالاستیک بالا در محدوده دمای انتقال شیشه ای مورد استفاده قرار می گیرند. در این مطالعه، از طریق پلیمریزاسیون درجا با استفاده از نسبت های متفاوتی از پلی یورتان (PU) و پلی متیل متاکریلات (PMMA) فوم شبکه های پلیمری درهم نفوذ کرده PU/PMMA تهیه شدند.
اجزای سازنده IPN شامل پلی یورتان و پلی متیل متاکریلات بطور جداگانه جهت مقایسه خواص حرارتی، میرایی، مکانیکی و ضریب جذب صوت پلیمر سنتز شدند. ساختار شیمیایی ترکیبات توسط طیف سنجی FT-IR مورد بررسی قرار گرفت و خواص مکانیکی با استفاده از آزمایش کشش مطالعه شد. خواص میرائی و حرارتی نمونه ها به ترتیب با آزمون های دینامیکی مکانیکی انجام شد. اندازه گیری ضریب جذب صوت با استفاده از امپدانس تیوب دو میکروفنی در فرکانس 63 تا 6300 مطابق با استاندارد ISO 10534-2 انجام شد. متغیرهایی از قبیل مدول اتلاف و دمای انتقال شیشه ای (Tg) همچنین افزایش فواصل دمایی با میرایی موثر (Tanδ>0. 3) به عنوان شاخص جهت توانایی میرایی موثر استفاده شدند.
تشکیل موفولوژی نیمه سازگار از طریق گستردگی منحنی tan δ و مشاهده دو پیک مجزا در منحنی DMA در IPNها مشخص شد. نتایج آشکار کرد که با تشکیل ترکیب فوم IPN، دمای انتقال شیشه ای به سمت دماهای بالاتر جابجا شده و گستره دمایی میرایی (گستره دمایی با>0. 3 tan δ) افزایش پیدا می کند، در نتیجه خواص میرایی PU/PMMA IPN بهبود می یابد. همچنین نتایج ضریب جذب صوت نشان داد که به علت تشکیل فوم IPN، عملکرد ماده در یک فرکانس خاص به شکل راکتیو یا تشدید درآمده و با افزایش نسبت PMMA در IPN، فرکانس رزونانس به سمت فرکانس های پایین منتقل می شود. بنابراین با تغییر ترکیب مواد در سنتز شبکه های پلیمری درهم نفوذ کرده ، امکان انتخاب هدفمند از مواد میرا کننده صوت برای حل مشکلات خاص تکنولوژیکی وجود دارد.