太空环境下低挥发份多功能弹性连接件制备方法技术

本发明专利技术提供一种太空环境下低挥发份多功能弹性连接件制备方法，通过对所用白炭黑进行表面硅烷化处理、同时采用乙烯基聚硅氧烷抑制剂和含氢量为0.3％～0.5％、粘度为200～300mPa·s的含氢硅油，有效降低了所得多功能弹性连接件在真空环境下的总质量损失和可凝挥发物产生量，从而很好地满足了真空挥发度极小的指标要求。此外，本发明专利技术所制得的弹性连接件还具有设计灵活、构型保持和性能保持能力强、寿命长、安全性高等优点，适宜于在太空真空环境下应用。

【技术实现步骤摘要】
太空环境下低挥发份多功能弹性连接件制备方法
本专利技术涉及弹性材料
，具体的涉及一种太空环境下低挥发份多功能弹性连接件制备方法。
技术介绍
现有连接件多为金属制成，尽管其能实现连接功能并允许发生相对运动，但存在自身不能消耗振动能量、仅提供刚度而不能提供阻尼、不能有效地绝缘等问题。更重要的是在太空环境下，现有连接件均无法满足热真空条件下质损(TML)≤1％，以及热真空条件下可凝性挥发份(CVCM)≤0.1％的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种太空环境下低挥发份多功能弹性连接件制备方法，解决了现有技术中弹性连接件无法满足太空环境下质损(TML)≤1％，以及可凝性挥发份(CVCM)≤0.1％的技术要求。本专利技术提供一种太空环境下低挥发份多功能弹性连接件制备方法，包括以下步骤：在预热模具中加入胶混物，硫化，脱模得到所述太空环境下低挥发份多功能弹性连接件；所述胶混物由含氢量为0.3％～0.5％的含氢硅油、乙烯基聚硅氧烷、硅烷化白炭黑、氯铂酸催化剂和乙烯基封端聚二甲基硅氧烷组成；其中，按所述含氢硅油与所述乙烯基封端聚二甲基硅氧烷的重量比为100：4加入；所述硅烷化白炭黑按所述胶混物质量的30％加入；所述氯铂酸催化剂按所述胶混物质量的0.2％加入；所述乙烯基聚硅氧烷按所述胶混物质量的0.1％～1％加入；所述含氢硅油的粘度为200～300mPa·s。进一步地，胶混物在真空度为-0.099MPa条件下搅拌混合。进一步地，预热模具温度为80℃。进一步地，硫化条件：16MPa，120℃下，硫化2小时。进一步地，脱模温度为70℃本专利技术的技术效果：本专利技术提供的太空环境下低挥发份多功能弹性连接件制备方法，通过调整成型所用胶混物中的各物质组合，使得所制得的弹性连接件具有可凝性挥发量极低，仅为0.044％，真空环境下质量损失极低仅为0.177％，水蒸气回吸量极低仅为0.039％。满足了在太空真空环境下，连接件的各项要求。为太空环境提供安全可靠的连接件。本专利技术提供的太空环境下低挥发份多功能弹性连接件制备方法，可根据应用场合的需要通过调整所用模具的形状制得成方形、井字形连接件。所得连接件可通过预压紧方式，与被支撑部件产生面接触，发挥弹性支撑的作用。同时可以通过自身变形消耗振动能量，对所支撑的结构起减振作用。此外，还具有良好的绝缘与散热性能。具体请参考根据本专利技术的太空环境下低挥发份多功能弹性连接件制备方法提出的各种实施例的如下描述，将使得本专利技术的上述和其他方面显而易见。附图说明图1本专利技术优选实施例1～3中拉伸试验中弹性连接件的应力-应变关系曲线，其中，a)表示实施例1结果，b)表示实施例2结果，c)表示实施例3结果；图2是本专利技术优选实施例1～3中压缩试验中弹性连接件的应力-应变关系曲线，其中，a)表示实施例1结果，b)表示实施例2结果，c)表示实施例3结果。具体实施方式构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。本专利技术提供的太空环境下低挥发份多功能弹性连接件制备方法，包括以下步骤：在预热模具中加入胶混物，硫化，脱模得到太空环境下低挥发份多功能弹性连接件；胶混物由含氢量为0.3％～0.5％的含氢硅油、乙烯基聚硅氧烷、硅烷化白炭黑、氯铂酸催化剂和乙烯基封端聚二甲基硅氧烷组成；其中，按含氢硅油与乙烯基封端聚二甲基硅氧烷的重量比为100：4加入；硅烷化白炭黑按胶混物质量的30％加入；氯铂酸催化剂按胶混物质量的0.2％加入；乙烯基聚硅氧烷的按胶混物质量的0.1％～1％加入；含氢硅油的粘度为200～300mPa·s。通过按此比例在胶混物中加入硅烷化白炭黑，白炭黑经过硅烷化处理后，能去除其颗粒表面的羟基，一方面降低所得胶混物中的氢含量，同时提高了所加入的含氢量为0.3％～0.5％的含氢硅油与白炭黑表面相连接的机会和交联密度，从而降低了胶混物的气孔粒径和含量，使得所得连接件的TML≤1％。使其能可靠地在1.3×10-3Pa以上真空度、-10～50℃温度范围内的太空环境下使用。所用含氢硅油的粘度为200mPa·s～300mPa·s，能提高含氢硅油对白炭黑等其他物质的包覆，有利于得到具有较低水蒸气回吸量的材料。通过按此比例加入具有抑制剂作用的乙烯基聚硅氧烷，进一步抑制胶混物中的乙烯基聚硅氧烷过度参与反应，导致所得连接件的质量损失过高，使得所得弹性连接件的CVCM≤0.1％。按照上述工艺流程，确保了所制作的弹性连接件结构内部无孔隙、气泡产生。通过改变模具的结构可以制作出多种形状的太空环境下低挥发份多功能弹性连接件制备方法。使得弹性连接件的外形可以设计。显然所得弹性连接件还需经过清洗和去除飞边、毛刺等常规处理。所得弹性连接件尤其适用于对电源模块的支持。电源模块负责为整个在轨工作的航天器供电，不但需要保持电源模块在轨使用时的振动最小，同时还需要弹性连接件的真空挥发度较低，从而实现对电源模块的支撑、减振以及绝缘和散热。按此方法限定的真空度进行处理，能使所得多功能连接件的真空挥发度达到航天器在轨运行的要求。本专利技术提供的弹性连接件还可以用于预压的方式安装。通过预压缩产生弹性力来实现对电源模块的弹性约束支撑；弹性块的两端分别与框架的内侧面和电源模块的外侧面以面接触方式相接，不存在固接关系，这样弹性连接件相当于具有一定刚度和阻尼的弹性支撑，能够通过自身变形吸振耗能，同时还使得被支撑的结构对象能够发生一定的运动，像振子一样将结构振动能量转化为振子动能，从而消耗振动能量；而弹性垫的一面通过胶粘剂与上盖板的下表面或下盖板的上表面粘接在一起，而另一面仅以面接触方式与电源模块的表面相接，也不存在固接关系。弹性块和弹性垫既具有结构支撑电源模块的功能，还可通过自身弹性变形达到耗散一部分振动能量的作用，具有保护电源模块的功能，同时还具有使电源模块与主结构模块绝缘及为电源模块散热的功能。优选的，胶混物在真空度为-0.099MPa条件下搅拌混合。按此条件混合，能进一步降低其中所含气体量，降低所得连接件中气孔含量。优选的，预热模具温度为80℃。将胶混物倒入此温度的模具中，胶混物能快速在模具中流平，提高成型质量。优选的，硫化条件：16MPa，120℃下，硫化2小时。按此条件硫化，能提高所得连接件的拉伸弹性模量和压缩弹性模量。优选的，脱模温度为70℃。按此条件脱模，连接件能在空气中进一步固化，从而提高所得连接件的韧性，保证使用可靠性。实施例以下实施例中所用物料和试验仪器均为市售。以下实施例中所制得胶混物均用于制备弹性块(40*39*24mm)和弹性垫(300*280*2.95mm)。所得弹性块和弹性垫可用于在轨航天器中支承电源模块。实施例11)将模具在预热温度为80℃下，预热时间为1h；2)将乙烯基封端聚二甲基硅氧烷A与含氢硅油B按照质量比为A：B＝100：4混合，得到混合物，加入混合物质量30％的硅烷化白炭黑添加剂和混合物质量0.2％的氯铂酸催化剂，再加入乙烯基聚硅氧烷。在真空度为-0.099MPa以上，抽真空时间为20分钟后，在真空条件下搅拌均匀得到胶混物；其中乙烯基聚硅氧烷按胶混物质量的0.8％加入。含氢硅油含氢量为0.4％，粘度为250mPa·s。3)将胶料倒入模具的底板中，盖上上盖，让其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太空环境下低挥发份多功能弹性连接件制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在预热模具中加入胶混物，硫化，脱模得到所述太空环境下低挥发份多功能弹性连接件；所述胶混物由含氢量为0.3％～0.5％的含氢硅油、乙烯基聚硅氧烷、硅烷化白炭黑、氯铂酸催化剂和乙烯基封端聚二甲基硅氧烷组成；其中，按所述含氢硅油与所述乙烯基封端聚二甲基硅氧烷的重量比为100：4加入；所述硅烷化白炭黑按所述胶混物质量的30％加入；所述氯铂酸催化剂按所述胶混物质量的0.2％加入；所述乙烯基聚硅氧烷按所述胶混物质量的0.1％～1％加入；所述含氢硅油的粘度为200～300mPa·s。

【技术特征摘要】
1.一种太空环境下低挥发份多功能弹性连接件制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在预热模具中加入胶混物，硫化，脱模得到所述太空环境下低挥发份多功能弹性连接件；所述胶混物由含氢量为0.3％～0.5％的含氢硅油、乙烯基聚硅氧烷、硅烷化白炭黑、氯铂酸催化剂和乙烯基封端聚二甲基硅氧烷组成；其中，按所述含氢硅油与所述乙烯基封端聚二甲基硅氧烷的重量比为100：4加入；所述硅烷化白炭黑按所述胶混物质量的30％加入；所述氯铂酸催化剂按所述胶混物质量的0.2％加入；所述乙烯基聚硅氧烷按所述胶混物质量的0.1％～1％加入；所述含氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹昌平，李东旭，刘望，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43