高阻尼硅橡膠的制備與性能研究.pdf

1、粘彈性材料由于其獨(dú)特的阻尼性能，是應(yīng)用最廣泛的阻尼材料。硅橡膠屬于粘彈性阻尼材料，和其他高分子材料相比，具有優(yōu)良的耐高、低溫性能，在-50-200℃范圍內(nèi)力學(xué)性能都很優(yōu)異，在寬溫域、寬頻率范圍內(nèi)阻尼性能穩(wěn)定。但是，一般情況下，硅橡膠阻尼性能偏低，需要對其阻尼性能進(jìn)行改進(jìn)。比較常用的方法是(1)通過共聚對硅橡膠主鏈進(jìn)行改性;(2)通過聚合物共混進(jìn)行改性;(3)添加阻尼添加劑進(jìn)行改性。本文就是通過共聚制備硅橡膠生膠，然后合成阻尼添加劑，將二

2、者結(jié)合起來，進(jìn)行共混硫化，制備出寬溫域、高阻尼硅橡膠制品。
　　乙基硅橡膠具有低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(-138℃)，耐低溫能優(yōu)異。和甲基硅橡膠相比，其側(cè)基體積更大，阻尼性能比甲基硅橡膠有所提高。引入苯基后能進(jìn)一步增大分子側(cè)基的體積，增加分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)阻力，提高其阻尼性能。另外，乙基硅橡膠還具有模量隨溫度變化小的特點(diǎn)，因此，主鏈含有甲基苯基硅氧烷和二乙基硅氧烷鏈節(jié)的硅橡膠還具有高阻尼、恒模量的特點(diǎn)。論文以六乙基環(huán)三硅氧烷(D3Et)，甲基苯

3、基環(huán)硅氧烷(DnPh，n=3，4，5)，八甲基環(huán)四硅氧烷(D4)，四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷(D4Vi)為原料，以KOH堿膠為催化劑，制備得到高分子量的二乙基硅氧烷-甲基苯基硅氧烷(Et2SiO-MePhSiO)二元共聚硅橡膠和二甲基硅氧烷-二乙基硅氧烷-甲基苯基硅氧烷(Me2SiO-Et2SiO-MePhSiO)三元共聚硅橡膠生膠，并對生膠和硫化膠結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行表征。研究表明:隨著苯基含量的升高，膠料的阻尼性能先升高后降低，在苯基含量為

4、40％時，其阻尼性能最好。含有二乙基鏈節(jié)的共聚硅橡膠的模量隨溫度的變化較小。
　　利用氨丙基苯基硅油中的活性氨基和芳香族酸酐進(jìn)行反應(yīng)制得側(cè)鏈含有鄰苯二甲酰亞胺和1，8-萘二甲酰亞胺結(jié)構(gòu)的阻尼添加劑。該阻尼添加劑不僅帶有體積較大的極性基團(tuán)，還有平面π鍵結(jié)構(gòu)。大的極性基團(tuán)可以增加分子鏈間的摩擦阻力;阻尼添加劑與苯基硅橡膠苯環(huán)側(cè)基之間存在π-π相互作用，可進(jìn)一步增強(qiáng)體系阻尼性能。以30％甲基苯基硅橡膠為基膠，研究了不同硅油的分子量，酰亞

5、胺側(cè)基含量及乙烯基含量對材料阻尼性能的影響。研究表明:硅橡膠和阻尼添加劑是不相容的，二者阻尼峰值對應(yīng)溫度差別較大，阻尼添加劑的材料的阻尼最大峰值對應(yīng)溫度在0℃左右。通過改變添加劑的分子量、加入份數(shù)、乙烯基含量等研究了阻尼添加劑的結(jié)構(gòu)對硅橡膠阻尼性能的影響，確定乙烯基含量為1％，分子量為5萬，添加20份時，阻尼效果最好。隨硅油氨丙基含量提高，阻尼劑的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度向高溫方向移動。
　　為了拓寬硅橡膠基膠的阻尼溫域，論文研究了苯基含量