System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种高阻尼硅橡胶及其制备方法技术_技高网

一种高阻尼硅橡胶及其制备方法技术

技术编号:40248688 阅读:6 留言:0更新日期:2024-02-02 22:43
本发明专利技术涉及高分子阻尼材料技术领域,提供了一种高阻尼硅橡胶及其制备方法。本发明专利技术提供的高阻尼硅橡胶的制备原料包括硅橡胶单体、交联剂、含次价键聚合物和线型聚合物流体。本发明专利技术提供的硅橡胶中包括永久化学交联的聚合物网络,保证了硅橡胶材料维持形状和可逆形变的能力;同时含次价键聚合物以及线型聚合物流体为硅橡胶材料提供了两种能量耗散机制,使硅橡胶材料在宽的频率带或温域内均显示出优异的阻尼性能。并且,本发明专利技术提供的硅橡胶所包含的三种材料均为聚硅氧烷类聚合物,因而具有良好的相容性。综上所述,本发明专利技术的提供的硅橡胶属于一种高阻尼、宽温域、宽频带的高性能硅橡胶阻尼材料,具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子阻尼材料,尤其涉及一种高阻尼硅橡胶及其制备方法


技术介绍

1、高分子阻尼材料是一类能够利用其独特的粘弹性,即同时表现出固体的弹性和液体的粘性,从而将振动能转化为热能而耗散掉的功能材料。目前,高分子阻尼材料已经广泛用于航空航天、建筑、电子器件等诸多领域的减震降噪。

2、硅橡胶是一类由聚硅氧烷三维网络组成的材料,优异的耐温性、耐老化性、生物相容性等性能使得硅橡胶是一种具有广泛应用前景的高分子阻尼材料。传统方法通常是通过引入其他碳基组分如丁苯橡胶或通过与无机纳米材料的复合制备阻尼硅橡胶(chinaelastomerics,2018,28(6),63-67)。然而,这些设计策略难以很大程度提高硅橡胶的阻尼系数和有效阻尼温域,并且会导致阻尼硅橡胶组成均一性和其本身的性能特点受到影响。因此,目前迫切需要发展具有高阻尼性能的硅橡胶材料。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术提供了一种高阻尼硅橡胶及其制备方法。本专利技术提供的高阻尼硅橡胶在宽的频率带或温域内都具有较高的阻尼性能,并且组成成分具有良好的相容性,能够克服传统硅橡胶阻尼性能差、组分相容性差等诸多缺陷。

2、为了实现上述专利技术目的,本专利技术提供以下技术方案:

3、一种高阻尼硅橡胶,以质量份计,由包括以下组分的原料制备得到:硅橡胶单体14~21份,交联剂2~3份,含次价键聚合物28~56份,线型聚合物流体28~56份;所述含次价键聚合物为聚硼硅氧烷;所述线型聚合物流体为线型聚硅氧烷。

4、优选的,所述聚硼硅氧烷的重均分子量为500~6000。

5、优选的,所述聚硼硅氧烷的制备方法包括以下步骤:将硼酸、醇溶剂和羟基封端的聚二甲基硅氧烷混合进行反应,得到聚硼硅氧烷。

6、优选的,所述线型聚合物流体的重均分子量为70000~260000。

7、优选的,所述线型聚硅氧烷包括聚二甲基硅氧烷、聚苯基甲基硅氧烷、聚甲基乙烯基硅氧烷、聚甲基氢硅氧烷和聚二乙基硅氧烷中的一种或多种。

8、优选的,所述交联剂包括含氢硅油、正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷中的一种或多种。

9、优选的,所述硅橡胶单体为室温硫化硅橡胶单体或高温硫化硅橡胶单体。

10、优选的,所述室温硫化硅橡胶单体包括聚甲基乙烯基硅氧烷、乙烯基硅氧烷、羟基封端的聚二甲基硅氧烷、二羟基聚二甲基二苯基硅氧烷和聚腈乙基甲基硅氧烷中的一种或多种。

11、本专利技术还提供了上述方案所述高阻尼硅橡胶的制备方法,包括以下步骤:

12、将硅橡胶单体、交联剂、含次价键聚合物和线型聚合物流体混合进行固化,得到所述高阻尼硅橡胶。

13、优选的,所述固化的温度为60~100℃,时间为6~12h。

14、本专利技术提供了一种高阻尼硅橡胶,以质量份计,由包括以下组分的原料制备得到:硅橡胶单体14~21份,交联剂2~3份,含次价键聚合物28~56份,线型聚合物流体28~56份;所述含次价键聚合物为聚硼硅氧烷;所述线型聚合物流体为线型聚硅氧烷。本专利技术提供的高阻尼硅橡胶包括永久化学交联的聚合物网络,保证了硅橡胶材料维持形状和可逆形变的能力;同时含次价键的聚合物以及线型聚合物流体为硅橡胶材料提供了两种能量耗散机制,即动态次价键的可逆形成和解离以及高粘度线型聚合物流体的松弛。其中,动态次价键的松弛行为发生在低频率段(~100rad/s),而高粘度线型聚合物流体的松弛使得材料在较高频率段(>10rad/s)出现显著的耗散性能。因此,两种耗散机制有机地组合使本专利技术的硅橡胶材料在宽的频率带或温域内均显示出优异的阻尼性能。实施例结果表明,本专利技术制备的硅橡胶在-30~120℃的温度范围内或10-2~102rad/s的频率范围内,阻尼系数均在0.3以上。并且,本专利技术提供的硅橡胶所包含的三种材料均为聚硅氧烷类聚合物,因此具有良好的相容性,具有均一的化学组成。

15、综上所述,本专利技术提供的硅橡胶克服了传统阻尼硅橡胶的阻尼性能差、有效温度范围窄、有效频率范围窄、组分相容性差的问题,属于一种高阻尼、宽温域、宽频带的高性能硅橡胶阻尼材料,该硅橡胶在减震降噪、可穿戴设备、柔性电子期间、冲击防护、智能机器人、医疗健康等方面具有广泛的应用。

16、本专利技术还提供了上述方案所述高阻尼硅橡胶的制备方法,本专利技术提供的制备方法工艺简单,成本低廉,容易实现大规模制备。

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【技术保护点】

1.一种高阻尼硅橡胶,其特征在于,以质量份计,由包括以下组分的原料制备得到:硅橡胶单体14~21份,交联剂2~3份,含次价键聚合物28~56份,线型聚合物流体28~56份;所述含次价键聚合物为聚硼硅氧烷;所述线型聚合物流体为线型聚硅氧烷。

2.根据权利要求1所述的高阻尼硅橡胶,其特征在于,所述聚硼硅氧烷的重均分子量为500~6000。

3.根据权利要求1或2所述的高阻尼硅橡胶,其特征在于,所述聚硼硅氧烷的制备方法包括以下步骤:

4.根据权利要求1所述的高阻尼硅橡胶,其特征在于,所述线型聚合物流体的重均分子量为70000~260000。

5.根据权利要求1或4所述的高阻尼硅橡胶,其特征在于,所述线型聚硅氧烷包括聚二甲基硅氧烷、聚苯基甲基硅氧烷、聚甲基乙烯基硅氧烷、聚甲基氢硅氧烷和聚二乙基硅氧烷中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的高阻尼硅橡胶,其特征在于,所述交联剂包括含氢硅油、正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的高阻尼硅橡胶,其特征在于,所述硅橡胶单体为室温硫化硅橡胶单体或高温硫化硅橡胶单体。

8.根据权利要求7所述的高阻尼硅橡胶,其特征在于,所述室温硫化硅橡胶单体包括聚甲基乙烯基硅氧烷、乙烯基硅氧烷、羟基封端的聚二甲基硅氧烷、二羟基聚二甲基二苯基硅氧烷和聚腈乙基甲基硅氧烷中的一种或多种。

9.权利要求1~8任意一项所述高阻尼硅橡胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述固化的温度为60~100℃,时间为6~12h。

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【技术特征摘要】

1.一种高阻尼硅橡胶,其特征在于,以质量份计,由包括以下组分的原料制备得到:硅橡胶单体14~21份,交联剂2~3份,含次价键聚合物28~56份,线型聚合物流体28~56份;所述含次价键聚合物为聚硼硅氧烷;所述线型聚合物流体为线型聚硅氧烷。

2.根据权利要求1所述的高阻尼硅橡胶,其特征在于,所述聚硼硅氧烷的重均分子量为500~6000。

3.根据权利要求1或2所述的高阻尼硅橡胶,其特征在于,所述聚硼硅氧烷的制备方法包括以下步骤:

4.根据权利要求1所述的高阻尼硅橡胶,其特征在于,所述线型聚合物流体的重均分子量为70000~260000。

5.根据权利要求1或4所述的高阻尼硅橡胶,其特征在于,所述线型聚硅氧烷包括聚二甲基硅氧烷、聚苯基甲基硅氧烷、聚甲基乙烯基硅氧烷、聚甲基氢...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘明杰史未赵天艺
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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