黏滞阻尼材料及其制备方法和速度锁定器技术

本发明专利技术提供黏滞阻尼材料及其制备方法和速度锁定器，其中黏滞阻尼材料为增塑型聚硼硅氧烷(PBDMS)，增塑型聚硼硅氧烷(PBDMS)包括聚硼硅氧烷(PBDMS)、由羟基硅油和硅油组成的混合物。本发明专利技术技术方案制备的黏滞阻尼介质材料可以在不借助额外控制装置的前提下，仅仅通过材料的应变率敏感性实现速度锁定器的不同工况需求，满足速度锁定器的基本测试与极限测试要求；并且材料制备过程中无毒、无危害；在进行阻尼器测试后材料可恢复，具有较好的可逆性；同时还具备低黏度易于填充、高输出力、优良黏温特性等优点。温特性等优点。温特性等优点。

【技术实现步骤摘要】
黏滞阻尼材料及其制备方法和速度锁定器


[0001]本专利技术属于阻尼减振
，涉及黏滞阻尼材料及其制备方法和速度锁定器。

技术介绍

[0002]速度锁定器因其环境友好，适用性强，减震力学原理明晰等优点，成为提高桥梁抗震能力的一种重要装备。
[0003]现有技术中道康宁公司提供一种用于速度锁定器的牌号为3179 的有机硅材料(SP)，用以替代普通胶泥，虽然其具有性能稳定、输出阻尼力大的优点，但是该材料黏度过大，常温(25℃)黏度大于28万Pa
·
s，难以流动，填充速度锁定器时难度较大。

技术实现思路

[0004]基于上述问题，本专利技术公开一种黏温特性优良、输出阻尼力大、填充工艺性好、热力学性能稳定的速度锁定器用黏滞阻尼介质材料。本申请的黏滞阻尼材料具备优良的黏温特性，在常温(25℃)时黏度低于28万Pa
·
s，易于填充速度锁定器；同时，在低温(
‑
25℃)下，黏度接近15万Pa
·
s，不会导致速度锁定器出现“抱死”的问题。
[0005]本专利技术的目的就是针对上述问题提供一种新的黏滞阻尼介质材料，在不依靠额外控制装置的前提下，仅仅利用黏滞阻尼介质材料的应变率敏感特性来实现速度锁定器的锁定功能。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]第一方面，本申请提供一种黏滞阻尼材料，黏滞阻尼材料为增塑型聚硼硅氧烷(PBDMS)；增塑型聚硼硅氧烷(PBDMS)包括：聚硼硅氧烷(PBDMS)、由羟基硅油和硅油组成的混合物。
[0008]在一种可能的实现方式中，所述增塑型PBDMS中的混合物中羟基硅油和硅油的质量比为1.5
‑
3：1，所述混合物中的羟基硅油与硅油的质量比为0.2g：0.67
‑
0.13g。
[0009]在一种可能的实现方式中，增塑型PBDMS还包括白炭黑；所述白炭黑为亲油型白炭黑或亲水型白炭黑，白炭黑选用亲油型白炭黑或亲水型白炭黑任意一种。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述白炭黑与所述PBDMS的质量比为 0
‑
12：100。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述增塑型PBDMS包括PBDMS和由羟基硅油和硅油组成的混合物。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述增塑型PBDMS包括PBDMS、白炭黑和由羟基硅油和硅油组成的混合物。
[0013]第二方面，本申请提供一种聚硼硅氧烷(PBDMS)的制备方法，所述方法包括：
[0014]T1：称取羟基硅油于搅拌装置中，封釜，开启搅拌并升温至100
ꢀ‑
110℃，开釜；
[0015]T2：称取硼酸于所述搅拌装置中，封釜搅拌，抽真空并升温至 250
‑
255℃时保温至少30min，冷却后得到所述PBDMS。
[0016]在一种可能的实现方式中，所述搅拌装置为真空捏合机。
[0017]在一种可能的实现方式中，T2中所述保温时间至少为30min。
[0018]在一种可能的实现方式中，所述PBDMS由硼酸和羟基硅油合成，其中，所述羟基硅油和所述硼酸的(n
Si
/n
B
)比例为1
‑
27.6：1。
[0019]在一种可能的实现方式中，所述硼酸与所述羟基硅油的质量比为 3
‑
12：100。
[0020]在一种可能的实现方式中，所述羟基硅油的羟基含量在0.05％
‑
4％。
[0021]第三方面，本申请提供一种黏滞阻尼材料的制备方法，所述方法包括：称取PBDMS于搅拌装置中；称取由羟基硅油和硅油组成的混合物于搅拌装置；搅拌混合2
‑
3小时。黏滞阻尼介质材料即为增塑型 PBDMS。
[0022]在一种可能的实现方式中，在所述搅拌混合2
‑
3小时之前，所述方法还包括：称取白炭黑加入搅拌装置中；其中，所述白炭黑为亲油型白炭黑或亲水型白炭黑，所述白炭黑与所述PBDMS的质量比为 0
‑
12：100；，搅拌混合2
‑
3小时之前，所述方法还包括:
[0023]T1：称取所述羟基硅油于真空捏合机中，封釜，开启搅拌并升温至100
±
10℃，开釜；
[0024]T2：称取硼酸于所述真空捏合机中，封釜搅拌，抽真空并升温至 250
±
5℃时保温半小时，冷却后得到所述PBDMS。
[0025]在一种可能的实现方式中，所述PBDMS由硼酸和羟基硅油合成，其中，所述羟基硅油和所述硼酸的比为1
‑
27.6：1。
[0026]在一种可能的实现方式中，所述混合物由质量比为1.5
‑
3：1的羟基硅油和硅油组成。混合物的作用是增强PBDMS的塑性。
[0027]在一种可能的实现方式中，所述羟基硅油的羟基含量在0.05％
‑
4％。
[0028]在一种可能的实现方式中，所述硼酸与所述羟基硅油的质量比为 3
‑
12：100。
[0029]在一种可能的实现方式中，所述白炭黑为亲油型白炭黑与亲水型白炭黑。白炭黑的作用是增强PBDMS的强度。
[0030]在一种可能的实现方式中，所述白炭黑与所述PBDMS的质量比为 0
‑
12：100。
[0031]在一种可能的实现方式中，硅油与羟基硅油混合物的质量比为 0.67
‑
0.13g：0.2g。
[0032]第四方面，本申请提供一种速度锁定器，包括：黏滞阻尼介质和速度锁定器本体；其中，所述黏滞阻尼介质采用第一方面中任一所述的黏滞阻尼材料。
[0033]本专利技术以硼酸和羟基硅油为原料，采用非水解法合成聚硼硅氧烷 (PBDMS)，其中聚硼硅氧烷(PBDMS)中羟基硅油和硼酸的(n
Si
/n
B
) 比例为1
‑
27.6：1；再以白炭黑以及羟基硅油与硅油的混合物对聚硼硅氧烷(PBDMS)进行增塑，其中，混合物中羟基硅油与硅油的质量比为1.5
‑
3，得到增塑型PBDMS，即黏滞阻尼介质材料。利用黏滞阻尼介质材料的应变率敏感特性与装置共同作用来实现速度锁定器在不同工况下的工作需求。
[0034]本专利技术的有益效果是：本专利技术技术方案制备的黏滞阻尼介质材料可以在不借助额外控制装置的前提下，仅仅通过材料的应变率敏感性实现速度锁定器的不同工况需求，满足速度锁定器的基本测试与极限测试要求；并且材料制备过程中无毒、无危害；在进行阻尼器测试后材料可恢复，具有较好的可逆性；同时还具备低黏度易于填充、高输出力、优良黏温特性等优点。
附图说明
[0035][0036]图1为PBDMS的制备方法流程图；
[0037]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种黏滞阻尼材料，其特征在于，所述黏滞阻尼材料为增塑型聚硼硅氧烷PBDMS，所述增塑型PBDMS包括：PBDMS、由羟基硅油和硅油组成的混合物。2.根据权利要求1所述的一种黏滞阻尼材料，其特征在于，所述增塑型PBDMS还包括：白炭黑；所述白炭黑为亲油型白炭黑或亲水型白炭黑，所述白炭黑与所述PBDMS的质量比为0
‑
12：100。3.根据权利要求1所述的一种黏滞阻尼材料，其特征在于，所述增塑型PBDMS中的混合物中羟基硅油和硅油的质量比为1.5
‑
3：1。4.一种聚硼硅氧烷(PBDMS)的制备方法,其特征在于，所述方法包括：T1：称取羟基硅油于搅拌装置中，封釜，开启搅拌并升温至100
‑
110℃，开釜；T2：称取硼酸于所述搅拌装置中，封釜搅拌，抽真空并升温至250
‑
255℃时保温至少30min，冷却后得到所述PBDMS。5.根据权利要求4所述的一种聚硼硅氧烷的制备方法,其特征在于，所述PBDMS由硼酸和羟基硅油合成，其中，所述羟基硅油和所述硼酸的(n
Si
/n
B
)比例为1
‑
27.6：1；所述硼酸与所述羟基硅油的质量比为3
‑
12：100。6.根据权利要求4
‑
5任一所述的一种聚硼硅氧烷的制备方法,其特征在于，所述羟基硅油的羟基含量在0.05％
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李峰，陈倩，于海洋，于钟梅，
申请(专利权)人：西安匹克玄铠新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：