以描述高分子材料粘弹行为的三元模型为出发点，以声波在高分子介质中的传播理论为依据，推导出了材料的水声声衰减能力与材料的动态力学性能参数包括损耗因子、松弛前的剪切模量、松弛后的剪切模量以及材料的密度和厚度之间的关系式。为实验验证所推导的关系式，设计合成了一系列阻尼性能不同的聚合物，分别测试了它们的动态力学性能和声衰减能力。用材料的动态力学性能参数计算得到的水声声衰减系数与实验测得的声衰减能力相符舍。该数学模型为找出吸声系数与材料的动态力学性能之间的关系、指导水声材料设计奠定了基础。

依据广义自洽方法,建立了包含芳纶纤维、界面相、橡胶基体和等效介质的代表性体积单元(RVE)模型。采用自定义材料子程序对内聚力疲劳累积损伤模型进行编译,分别在基体/界面相的界面和纤维/界面相的界面设置内聚力单元,研究界面相性能参数对纤维增强橡胶密封复合材料(SFRC)界面疲劳损伤行为的影响。探讨了界面相厚度和模量的确定方法,获得了不同界面相厚度和模量下SFRC界面脱粘起始位置以及脱粘起始疲劳次数。结果表明,较低的界面相模量能够抑制界面脱粘的产生;随着界面相厚度的增加,界面脱粘的起始疲劳次数增加,SFRC抗疲劳损伤能力得到提高。

以改性硅灰石和气相白炭黑为成瓷填料,以三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)/双季戊四醇(DiPE)混合物(质量比为3:1)为膨胀型阻燃剂(IFR),制备可陶瓷化的室温硫化硅酮密封胶。研究了IFR对硅酮密封胶及其烧蚀所得陶瓷体性能的影响。结果表明,IFR用量从0 phr增大到120 phr时,硅酮胶的拉伸强度和粘接强度逐渐提高,氧指数从32.1%增加到36%,当IFR用量为60 phr时,垂直燃烧等级达到UL 94 V-0级;随着IFR用量的增加,硅酮胶样品正面被丁烷火焰喷烧形成的烧蚀面积减小,样品背面的最高温度从350℃以上降低至256℃,表明硅酮胶的防火性能显著提高。

商品化的橡胶制品常常由于尺寸小、异形等原因难以使用传统的力学性能作为寿命推算的性能指标,为了解决这一问题,文中首次提出将氧化诱导期(OIT)作为性能变化指标来推算三元乙丙橡胶O型密封圈的贮存寿命。分别在80℃,100℃,120℃,140℃和160℃对EPDM O型圈进行数小时至2年的热空气加速老化,测试老化前后样品的拉伸强度、断裂伸长率及氧化诱导时间。研究结果表明,随着老化时间的延长和老化温度的升高,OIT的变化趋势与拉伸强度和断裂伸长率一致;使用OIT作为性能变化指标计算出的EPDM O型圈的贮存寿命为28.6年,与以拉伸强度为性能变化指标时基本一致,充分证明了以OIT作为寿命推算指标的可行性,解决了微小或异形制品的寿命估算难的问题。