宽温域硅橡胶阻尼材料的研究进展

讲述了硅橡胶阻尼材料的阻尼作用机理和阻尼性能的影响因素,重点介绍了添加填料、共聚改性、共混改性、互穿网络技术(IPN)和发泡技术等对硅橡胶阻尼性能的影响及其国内外研究现状,展望了硅橡胶阻尼材料的应用前景.     

高阻尼宽温域粘弹性硅橡胶复合材料的制备及性能研究

以硅橡胶和丁基橡胶为基体材料,成功制备出高阻尼宽温域粘弹性硅橡胶复合材料,最大损耗因子tanδmax>0.3≥0.7,损耗因子大于0.3的温度范围△Ttanδ≥100℃.同时研究了材料的力学性能、阻尼性能和相态结构.结果表明,在硅橡胶基质中,加入具有一定相容性的高阻尼丁基橡胶材料,可以显著提高体系的阻尼因子,拓宽有效阻尼温度范围.补强剂白炭黑的加入可以提高材料的机械力学性能,但对材料的阻尼性能产生一定的负面影响,通过加入一定量的硅烷偶联剂KH-845-5对白炭黑表面进行改性处理,可以部分有效解决这两种性能间的矛盾,达到高性能硅橡胶阻尼减振材料使用上的性能平衡.     

硅橡胶阻尼材料的研究进展

介绍了高聚物材料的阻尼机理与高聚物材料阻尼性能的评价,简述了丁基橡胶、三元乙丙橡胶、丙烯酸酯、聚氨酯橡胶、无机填料填充、软硬段聚合物与有机硅共聚改性硅橡胶阻尼材料近年来的研究现状.     

硅橡胶泡孔材料在压缩条件下的多尺度模拟

本文基于多尺度方法,研究硅橡胶泡孔材料在压缩条件下的力学行为。首先对基体材料即硅橡胶进行单轴压缩试验,拟合试验数据并得到基体材料的唯象本构关系。据此模拟细观胞元结构的单轴压缩过程,并将模拟所得的应力应变关系植入均匀化后的宏观有限元模型。结果表明宏观模型的有模元模拟结果与两组泡孔材料的试验数据均吻合良好。本文分析了误差产生的原因,并说明随着试样孔隙率的增加,模拟结果与试验数据之间的误差增大。最后,本文预测了不同孔隙率的硅橡胶泡孔材料在压缩条件下的应力-应变关系。本研究中采用的多尺度方法计算效率高,且适用于任意泡孔形状和泡孔密度的聚合物多孔材料。     

多尺度法在阻尼多自由度系统中的应用

研究多尺度法在阻尼多自由度系统中的应用，给出弱阻尼情况下两自由度系统系自由振动的算例，并与复模态法所得结果进行数值比较。     

EVA对硅橡胶混炼胶的共混改性研究

采用机械共混法制备了硅橡胶(MVQ)/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)复合材料,研究了EVA用量对复合材料力学性能、阻尼性能和热稳定性的影响.结果表明:随EVA用量的增加,复合材料的热稳定性降低,但力学性能和阻尼性能显著提高.当EVA用量为30份时,与纯硅橡胶相比,拉伸强度从7.0MPa提高到11.4MPa;损耗因子大于0.1所对应的阻尼温域拓宽了近23℃,最大损耗因子从0.11提高到0.18,玻璃化转变温度(Tg)也向高温偏移了20℃左右.     

有机小分子DZ改性HTPB型聚氨酯阻尼材料

采用添加有机小分子N,N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(DZ)的方法,对HTPB型聚氨酯阻尼材料进行了改性研究.结果表明,DZ以熔融状态加入到聚氨酯复合材料反应体系时,所得复合材料的阻尼性有大幅度的改变,tgδ在整个测试温度范围内有很大的提高,最高值由改性前的0.3增大到0.56.     

甲基乙烯基硅橡胶/丁基橡胶的阻尼性能与热稳定性研究

用共混-硫化法制备了甲基乙烯基硅橡胶/丁基橡胶(PMVS/IIR)复合材料,并采用拉伸测试和动态力学测试(DMA)、TG分析了材料的力学性能、阻尼性能和在空气中的热稳定性.结果表明,通过改变聚合物组分的配比和硫化剂的用量,可得到力学性能较好的复合材料.DMA测试表明,与硅橡胶相比,在以酚醛树脂作为硫化剂时,复合材料的阻尼温域从0℃拓宽到近150℃(-50～100 ℃),阻尼因子从0.12提高到0.69.所制备出的材料可作为阻尼材料使用.     

EPDM/ENR宽温域阻尼材料的制备及阻尼机理

采用饱和非极性三元乙丙橡胶(EPDM)和不饱和强极性环氧化天然橡胶ENR-50制备出EPDM/ENR-50二元共混阻尼材料。利用扫描电镜/X射线能谱分析、原子力显微镜分析表明,该共混体系拓宽阻尼温域的机理在于两相中硫化剂的迁移,即共混硫化交联过程中,饱和非极性的EPDM相中的硫化剂向极性不饱和的ENR-50相迁移,导致二元共混物中ENR-50交联密度比其单独硫化时高,阻尼内耗峰向高温方向外扩,而EPDM相的交联密度比单独硫化时低,阻尼内耗峰向低温方向外扩,最终得到了温度范围从-72.3℃到52.9℃(tanδ0.13)的宽温域阻尼材料。为了改进二元共混橡胶的阻尼性能和力学性能,进一步制备了EPDM/ENR-50/氯丁橡胶(CR)三元共混阻尼材料,所得三元共混胶的有效阻尼(tanδ0.3)温域范围超过120℃,同时材料具有良好的力学性能。     

苯基硅橡胶泡沫的制备及阻尼性能

本工作采用化学发泡法制备了苯基硅橡胶泡沫材料,探究了苯基硅橡胶硫化发泡过程的动力学,研究了苯基硅橡胶体系在引入泡沫结构后的阻尼性能。结果表明,通过调整硫化加工温度和发泡剂用量,可以制备不同密度、泡孔尺寸的苯基硅橡胶泡沫材料,泡沫材料的阻尼性能明显优于实心胶,其中,孔径约为100μm密度ρ为0.74 g/cm~3的苯基硅橡胶泡沫的有效阻尼温域比实心胶提高了47℃,阻尼峰值提高了14%。     

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物增强硅橡胶复合材料的黏弹阻尼性能

在密炼机中将醋酸乙烯基（VA）含量为18%（质量比）的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）与硅橡胶（SR）共混,再在开炼过程中加入橡胶其他组分混合得到EVA/SR混炼胶,硫化形成EVA/SR宽温域黏弹阻尼复合材料。采用毛细管流变仪、橡胶加工分析仪（RPA）、动态力学热分析仪（DMA）和DSC研究了EVA含量对EVA/SR复合材料的力学性能、加工性能、阻尼性能和热性能的影响。结果表明:加入较多EVA可更明显地改善SR的硬度和模量及撕裂强度,并使其拉伸强度和断裂伸长率仍然较高,保持在SR使用要求范围内。EVA/SR混炼胶剪切变稀,增大剪切应变幅值显示明显的Payne效应,用Kraus模型可分析EVA含量和硫化的影响。EVA分散于白炭黑填充的SR化学交联网络中形成多重结构;SR降低了EVA的结晶温度,添加EVA起到了增强和增黏SR的作用。纯SR损耗因子大于0.1的温度范围为-42~-28℃;对于EVA:SR质量比为40:100的EVA/SR复合材料,其最大损耗因子从0.125提高到0.18,有效阻尼温域为-23~37℃。这明显拓宽了SR有效阻尼温域,可应用于较高温度减震降噪工程。      

BPO交联硅橡胶泡沫材料性能研究

使用RPA2000P多功能橡胶分析仪测试了不同BPO用量的硫化特性;通过改变BPO的用量,采用溶析成孔方法制备了具有不同交联网络的开孔结构硅橡胶泡沫材料,研究了交联网络对硅橡胶泡沫材料性能的影响;结果显示,随着BPO用量的增加,硅橡胶泡沫材料拉伸强度在BPO为2.5份时较大(0.73MPa),断裂延伸率逐渐减小后趋于稳定,硬度逐渐增加后趋于稳定;当BPO达到3.5份时,σ(ε=0.4)有最大值(2.08MPa),再增加BPO用量,σ(ε=0.4)值略有下降的趋势,当BPO达到3.5份时,松弛率出现最小值(17.6%),松弛性能较好。     

RTV硅橡胶防污闪涂料的研究进展

涂覆RTV硅橡胶涂料是电力工业的重要防污闪技术之一,研制一种高性能长效防污闪涂料成为电力工业安全的迫切要求。介绍了RTV硅橡胶涂料组成特点以及技术要求,综述了国内外RTV硅橡胶涂料的研究进展。指出,对硅橡胶进行改性和利用纳米技术对涂料改性已成为提高RTV硅橡胶防污闪涂料综合性能的重要手段。     

Facile surface modification of silicone rubber with zwitterionic polymers for improving blood compatibility

A facile approach to modify silicone rubber (SR) membrane for improving the blood compatibility was investigated. The hydrophobic SR surface was firstly activated by air plasma, after which an initiator was immobilized on the activated surface for atom transfer radical polymerization (ATRP). Three zwitterionic polymers were then grafted from SR membrane via surface-initiated atom transfer radical polymerization (SI-ATRP). The surface composition, wettability, and morphology of the membranes before and after modification were characterized by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), static water contact angle (WCA) measurement, and atomic force microscopy (AFM). Results showed that zwitterionic polymers were successfully grafted from SR surfaces, which remarkably improved the wettability of the SR surface. The blood compatibility of the membranes was evaluated by protein adsorption and platelet adhesion tests in vitro. As observed, all the zwitterionic polymer modified surfaces have improved resistance to nonspecific protein adsorption and have excellent resistance to platelet adhesion, showing significantly improved blood compatibility. This work should inspire many creative uses of SR based materials for biomedical applications such as vessel, catheter, and microfluidics.     

纳米SiO2表面化学改性补强硅橡胶的研究进展

简要介绍了纳米SiO2表面化学改性的机理及改性方法,综述了近年来纳米SiO2表面化学改性补强硅橡胶的研究概况.