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宽温域高阻尼橡胶材料研究进展

宽温域高阻尼橡胶材料研究进展
宽温域高阻尼橡胶材料研究进展

硅橡胶阻尼材料

硅橡胶阻尼材料 专业:11高分子 姓名:刘谢非 学号:C31114047

一.硅橡胶特点 硅橡胶是以—Si—O—Si—为主链,通过硅原子与有机基团组成侧链的高分子弹性体。侧基为有机基团。因其键角大、取向自由度大,柔顺性好,所以具有卓越的耐低温性能;因其键能大(422.5kJ/mol),所以耐高温性能好[1]。其玻璃化转变温度较低(-70~-140℃),室温附近其性能变化小,而硅氧键的结构使其在较宽的温度范围(-50~200℃)内力学性能较稳定 二.硅橡胶阻尼材料 1.阻尼材料 将固体机械振动能转变为热能而耗散的材料,主要用于振动和噪声控制。材料的阻尼性能可根据它耗散振动能的能力来衡量,评价阻尼大小的标准是阻尼系数。导弹、运载火箭和飞机在飞行时,由于发动机工作和气动噪声等原因,会引起严重的宽频带随机振动和噪声环境,还会激发结构和电子控制仪器系统众多的共振峰,使结构出现疲劳失效和动态失稳,使电子控制仪器精度降低以至发生故障。统计数字表明,火箭的地面和飞行试验故障约有三分之一与振动有关,而结构材料的阻尼性能不佳是造成这类故障的一个重要原因。为了提高结构的阻尼性能,可将结构材料和阻尼材料组合成复合材料,即由结构材料承受应力,阻尼材料产生阻尼作用,以达到控制振动和降低噪声的目的 2.高分子材料的阻尼原理 高聚物在交变应力的作用下,由于其特有的粘弹性,形变的变化落后于应力的变化,发生滞后现象,有一部分功以热或其他形式消耗掉。这样就形成阻尼。在玻璃化温度以下,高聚物在外力作用下的形变主要是由键长、键角的改变引起的小形变,即弹性形变,速度很快几乎完全跟得上应力的变化,因此阻尼小;在高弹态时,由于链段运动比较自由,内耗也小。在玻璃化转变区域向高弹态过渡时,当应力以适中的频率作用于高聚物,由于链段开始运动,而体系的粘度还很大,链段受到的摩擦阻力比较大,形变落后与应力变化,阻尼较大。通用型阻尼材料要求至少有60~80℃这样宽广的玻璃化转变温度,为了加宽玻璃化转变温度范围,可以在高聚物的侧链上引入大体积的苯基,或用阻尼系数高的聚合物作为基材,和另一种玻璃化温度与之相差几十度的聚合物共混、共聚,来达到扩大阻尼温度区域及满足其他需求的目的。

橡胶阻尼材料研究进展

橡胶阻尼材料研究进展 摘要:在本文中,对近些年来的对橡胶阻尼材料的研究进了简单的介绍。经过大量经验得知,对于橡胶阻尼材料进行设计的主要原则是:尽量使有效阻尼温度的范围增大,增大其损耗模量以及滞后损失,减小其储存模量。为了对橡胶阻尼材料的减震性能进行提高,目前采用最广泛的方法是:材料结构改进、橡胶接枝和嵌段共聚以及橡胶与橡胶、纤维、塑料共混。 关键词:橡胶阻尼材料研究进展 前言: 机械在运转时会产生污染环境的震动以及噪声,同时这些危害的产生对于机械加工的密度以及精度也都会有影响,从而造成机械的使用寿命会缩短,机械结构会因疲劳而发生损坏。为了使这个问题得到解决,国内外的研究人员一直致力于增大机械系统或结构的能量损耗的研究。新的技术以及新的材料在阻尼减震的研究中不断被引用,由于高分子阻尼减震材料具有优异的性能而不断的在阻尼减震中得到应用。对于此种材料的应用,既可以有效的减低机械震动以及噪音,并且使机械产品的质量得到了保证。在汽车工业中,对于减震橡胶材料的使用,使得汽车的舒适性、安全性以及其稳定性都得到了大幅的提高。在本文中对橡胶阻尼材料以丙烯酸酯橡胶、聚氨酯为例的研究进展进行了简单的介绍。 一、橡胶材料的阻尼机理简介 橡胶材料之所以能够产生阻尼作用,这是由于其滞后现象。当橡胶出现拉伸-回缩这一循环变化时,会产生链段间的内摩擦阻力,为了要克服这种阻力就会产生内耗。 当橡胶处于玻璃态时其分子链段的运动能力几乎为零,模量很高,不能完成机械能转变成热能的耗散,能量的贮存形式是位能;分子链段的运动能力较高时,橡胶是处于高弹态,但是这个阶段对于机械能的吸收的能力是有限的,所以我们需要对一种转变区域进行确定,即在这个区域里,橡胶材料的模量较低,损耗因子较高,这样只要振动频率在要求范围内,分子基团间就能进行相互耦合,从而耗散振动能量。 此外,大量的专家学者定量研究了橡胶材料的阻尼机理。其中包括:阻尼性能与分子结构的定量关系研究、互穿聚合物网络的协同效应等等。有学者指出,在聚合物中,分子基团对于阻尼特性的增强的原因不仅仅在于其分子结构,还包括此分子的位置,基团贡献分子理论便诞生了。 二、橡胶阻尼材料 1、丙烯酸酯橡胶

硅橡胶特点和用途

1.硅橡胶的特点和用途简介 硅橡胶高聚物分子是由Si-O(硅-氧)键连成的链状结构,其主要组成是高摩尔质量的线型聚硅氧烷。由于Si-O-Si键是其构成的基本键型,硅原子主要连接甲基,侧链上引入极少量的不饱和基团,分子间作用力小,分子呈螺旋状结构,甲基朝外排列并可自由旋转,使得硅橡胶比其他普通橡胶具有更好的耐热性、电绝缘性、化学稳定性等。典型的硅橡胶即聚二甲醛硅氧烷,具有一种螺旋形分子构型,其分子间力较小,因而具有良好的回弹性,同时指向螺旋外的甲醛基可以自由旋转,因而使硅橡胶具有独特的表面性能,如憎水性及表面防粘性。下表列出了硅橡胶的主要特点和用途。 耐热性:硅橡胶比普通橡胶具有好得多的耐热性,可在150度下几乎永远使用而无性能变化;可在200度下连续使用10,000小时;在350度下亦可使用一段时间。广泛应用于要求耐热的场合:热水瓶密封圈压力锅圈耐热手柄。 耐寒性:普通橡胶晚点为-20度~-30度,即硅橡胶则在-60度~-70度时仍具有较好的弹性,某些特殊配方的硅橡胶还可承受极低温度。低温密封圈。 耐侯性:普通橡胶在电晕放电产生的臭氧作用下迅速降解,而硅橡胶则不受臭氧影响。且长时间在紫外线和其他气候条件下,其物性也仅有微小变化。户外使用的密封材料。 电性能:硅橡胶具有很高的电阻率且在很宽的温度和频率范围内其阻值保持稳定。同时硅橡胶对高压电晕放电和电弧放电具有很好的抵抗性。高压绝缘子电视机高压帽电器零部件其他。 导电性:当加入导电填料(如碳黑)时,硅橡胶便具有键盘导电接触点。 导热性:当加入某些导热填料时,硅橡胶便具有导热性散热片导热密封垫复印机、传真机导热辊。 辐射性:含有苯基的硅橡胶的耐辐射大大提高电绝缘电缆核电厂用连接器等。 阻燃性:硅橡胶本身可燃,但添加少量抗燃剂时,它便具有阻燃性和自熄性;且因硅橡胶不含有机卤化物,因而燃烧时不冒烟或放出毒气,各种防火严格的场合。 透气性:硅橡胶薄膜比普通橡胶及塑料打腊膜具有更好的透气性。其另一特征就是对不同的透气率具有很强的选择性。气体交换膜医用人造器官。 2.存在问题及发展建议 (1)热硫化硅橡胶世界上发达国家的硅橡胶的产量及消费量都已达到了很高的水平,而且发展十分迅速。虽然我国近几年来在HTV的生产技术和生产能力方面有了很大的提高,并且已有一些硅橡胶的生产技术和产品进入了国际市场。但全面地讲,我国的硅橡胶工业与国际先进水平相比,仍有不小的差距。因此,开发和建立较大的具有经济规模的热硫化硅橡胶生胶及混炼胶装置,开发混炼胶系列品种特别是高品质品种,对于改变我国混炼胶在产量和品种上都要依赖国外的现状,促进我国有机硅及其相关行业技术进步有着十分重要的意义。

硅橡胶的研究进展 综述

硅橡胶的应用及发展前景 摘要:由于硅橡胶本身具有耐高低温、耐老化、透明度高、生理惰性、与人体组织和血液不粘连、生物适应性好、无毒、无味、不致癌等一系列优良的特性,所以硅橡胶在各个领域有着广泛的应用。本文简要介绍了硅橡胶的种类、不同制备方法的反应机理、最新的研究进展及其应用。 关键字:硅橡胶;应用;加成;缩合;氧化;分类 硅橡胶为一特种合成橡胶,它是由二甲基硅氧烷单体及其它有机硅单体,在酸或碱性催化剂作用下聚合成的一类线型高聚物(生胶),经过混炼、硫化,可以相互交联成为橡胶弹性 体,其基本结构链,表示通式: 硅橡胶的性能特点如下: (1)物理机械性能:硅橡胶在室温下物理机械性能比其他橡胶低,但在150℃高温以上其物理机械性能高于其他橡胶,一般硅橡胶除弹性较好以外,拉伸强度、伸长率、撕裂强度都很差。 (2)耐高低温性能:硅橡胶可在-100℃-250℃长期使用,若适当配合的乙烯基硅橡胶可在250℃下工作数千小时,300℃下工作数百小时。热空气老化后仍能保持橡胶特性,低苯基硅橡胶的玻璃化转变温度为-140℃,其硫化胶在-70℃-100℃下仍具有弹性,硅橡胶可耐数千度的瞬时高温。 (3)优异的耐臭氧老化、热氧老化、光老化和气候老化性能:硅橡胶硫化胶在自由状态下室外暴晒数千年后性能无显著变化。 (4)优良的电绝缘性能:硅橡胶硫化胶在受潮、遇水和温度升高时的电绝缘性能变化很小。 (5)特殊的表面性能:硅橡胶是疏水的,对许多材料不粘可起隔离作用。 (6)优异的生理惰性:硅橡胶无水、无毒,对人体无不良影响,具有良好的生物医学性能。 (7)良好的透气性:硅橡胶的透气率较普通橡胶大数十至数百倍,而且对不同气体的

硅橡胶的特性

硅橡胶的特性 硅橡胶 硅橡胶的性能主要源于线型聚硅氧烷的化学结构,即由于主链由Si-O-Si键组成,具有优异的热氧化稳定性,耐候性以及良好的电性能。当生胶侧链中引入少量苯基,可改善橡胶的耐低温性能;引入γ-三氟丙基,可提高耐油、耐溶剂性能。主链中引入亚芳基可提高耐用辐照及机械性能等。此外硅橡胶以白炭黑及金属氧化物等作填料,以有机硅化合物(硅氧烷或硅烷)作结构控制剂,并使用特定的改性添加剂,过氧化物硫化剂以及配合成型工艺等。因而,硅橡胶不仅具有一系列不同于有机橡胶的特性,而且硅橡胶之间的性能也可有相当差异。 1、耐热性 硅橡胶在空气中的耐热性比有机橡胶好得多,在150℃下其物理机械性能基本不变,可半永久性使用,在200℃下可使用1000h以上;380℃下可短时间使用.因而硅橡胶广泛用作高温场合中使用的橡胶部件。 2、耐候性 硅橡胶主链中无不饱和键,加之Si-O-Si键对氧、臭氧及紫外线等十分稳定,因而无需任何添加剂,即具有优良的耐候性.在臭氧中发生电晕放电时,有机橡胶很快老化,而对硅橡胶则影响不严重.长时间暴露在紫外线及风雨中,其物理机械性能变化不大,经户外曝晒试验数十年,未发现裂纹或降解发黏等老化现象。 3、电气特性 硅橡胶具有优良的电绝缘性能,其体积电阻高达1×(1014~1016)?.cm,抗爬电性10~30min(特殊品级可达3.5kv/6h),抗电弧性80~100s(特殊品级可达到420s);表面电阻为(1~10) ×1012?.cm;导电品级可达1×(10-3~107)?.cm;介电损耗角正切(tgδ)小于10-3,介电常数2.7~3.3(50Hz/25℃),介电强度18~36KV/mm,而且在很宽的温度及频率范围内变化不大.甚至浸入水中后,电性能也很少降低,十分适合用作电绝缘材料.硅橡胶对高压下的电晕放电及电弧具有优良的阻尼作用。 4、压缩永久变形 压缩永久变形性是硅橡胶在高、低温条件下作垫圈使用时的重要性能.二甲基硅橡胶的压缩永久变形性较差,在150℃下压缩22h 后形变值高达60%左右.但是甲基乙烯基硅橡胶,特别是使用烷基系列过氧化物硫化的制品,具有优良的压缩永久变形性,其形变值

阻尼减震橡胶

阻尼减震橡胶 现实生活中振动无处不在,振动的现象是不容忽视也是不可缺少的,人们一直致力于振动的产生,控制和消除的研究,所有的物体的振动都会产生声音,如果没有振动就不会有音乐,人类也无法进行语言交流了.但是振动也会对人们的生活产生许多不利的影响,如:共振会导致装置的损坏,噪音会影响人类的生活环境等.怎样将振动对人们产生的不利影响减到最小,是当前减震技术发展和追求的方向。减震技术的核心是消除干扰性振动或找出解决的方法,现在比较适用和成熟的减震方法是橡胶减震系统,早在橡胶应用于工业之初,人们就使用了橡胶隔离来进行减震。 橡胶是一种很理想的阻尼材料,阻尼减震技术是利用橡胶特有的粘弹性,在震动过程中,在外力作用下导致剧烈的内摩擦,产生了反作用力,将动能转化为热能,实现了能量转换,从而达到降低震幅的目的。 减震橡胶的作用: 代替金属弹簧起到消振,吸振作用.其主要的性能要求在静刚度、动刚度、耐久性能上。 减震橡胶的特点: ①橡胶是由多种材料相组合而成,同一种形状通过材料调整可以拥有不同的性能. ②橡胶内部分子之间的摩擦使它拥有一定的阻尼性能,即运动的滞后性(受力过程中橡胶的变形滞后于橡胶的应力). ③橡胶在压缩、剪切、拉伸过程中都会产生不同的弹性系数 减震橡胶的性能特征: 静刚度的定义:指减震橡胶在一定的位移范围内,其所受压力(或拉伸力) 变化量与其位移变化量的比值. 动刚度的定义:指减震橡胶在一定的位移范围内, 一定的频率下, 其所受压力(或拉伸力)变化量与其位移变化量的比值. 动倍率的定义指减震橡胶在一定的位移范围内所测定的动刚度与静刚度的比值,即:Kd/Ks 损耗系数: 在减震橡胶的受力过程中,橡胶的变形与橡胶的应力之间存在着一定的相位差,而橡胶的应力一般要超前于橡胶的变形一定的相位角δ 扭转刚度: 指减震橡胶在一定的扭转角范围内,其扭转力矩与扭转角之间的比值. 耐久性能: 指减震橡胶在一定的方向一定的预加载荷、振幅、振动频率下,经往复振动n次后产品完好或将产品往复振动直至破坏时的振动次数, 耐久性能是衡量一个减震橡胶件的安全性能和综合性能的重要指标.

航空硅橡胶材料研究及应用进展

航空硅橡胶材料研究及应用进展 毋庸置疑,硅橡胶材料具有自身特有的属性,在航空领域上被广泛运用。与此同时航空硅橡胶材料的研究和应用关乎着日后航空硅橡胶的发展方向,文章将浅谈航空硅橡胶材料在阻尼减振、导电以及高低温性能等方面应用现状,并在此基础上进一步探究航空硅橡胶材料当下的研究与发展新展望,望对日后航空硅橡胶材料的探究工作有所增益。 标签:航空领域;硅橡胶材料;既有研究;突出要义;探究路径 不置可否,航空装备的发展需要先进材料技术的保驾护航,航空材料的关键性不容小觑。尤其是硅橡胶材料作为相对重要的航空橡胶材料,其属于典型性的半无机半有机机构,一方面具有有机高分子柔顺的特性,另一方面还具备无机高分子耐热属性,在国防尖端领域得到广泛研究和应用,因此,对航空硅橡胶材料的探究势在必行。 1 航空硅橡胶材料在阻尼减振、导电以及高低温密封等方面应用现状 1.1 阻尼性能情况浅析 在诸多飞行器速度提升以及大功率发动机的应用,所显露出的航空振动与噪声问题逐渐严重。毫无疑问,航空设备是否达到先进性要求的标准之一就是减振和降噪技术水平。而当前硅橡胶因为能够在高低温环境中保持相对稳定的力学性能以及變化率小的模量,自然而然成为航空硅橡胶发挥阻尼性能的首选。鉴于硅橡胶损耗因子仅为0.06-0.1,能发挥的阻尼性能不尽如人意,减振效果并不突出,但是由于硅橡胶的组成体系中有着众多活性基因,相关研究进程中发现可以通过改性来提升硅橡胶的阻尼性能。利用生胶结构改性、互穿网络结构改性以及聚合物共混改性、添加阻尼试剂等方法来有效提升航空硅橡胶材料的阻尼性能的发挥效果。 1.2 明晰导电性能现状 近些年来航空飞行器的更新换代以及相关电子技术的飞速发展背景下,电磁干扰现象日益严峻,倘若不对电磁信号加以屏蔽,必将对航空飞行器正常运转产生影响,严重的还会泄露通讯秘密。由是,航空飞行器有关电子装置需要利用导电橡胶进行有效隔离,继而催生航空领域中高导电橡胶的运用。当下,硅橡胶中添加了导电填料,进而可以支撑高导电的硅胶材料,强化硅橡胶的导电性能主要是三大类导电填料发挥着作用,毋庸置疑导电硅橡胶的导电性能以及采用的导电填料的结构特点至为重要。 1.3 高低温性能的发展现状 由于随着当代航空科学技术日新月异的进步,航空硅橡胶材料的高温属性难

阻尼橡胶材料的研究进展

阻尼橡胶材料的研究进展 文章针对阻尼橡胶材料的设计原则,阐述了影响橡胶阻尼性能的因素,包括橡胶结构的影响以及与橡胶配合使用的组分(共混基体、填料、有机小分子、增塑软化体系)的影响,并展望了橡胶阻尼技术的发展趋势。 标签:阻尼;橡胶;填料;共混;有机小分子;增塑软化 引言 日常生活和生产中的振动和噪声给人们带来了严重的危害,必须采用有效的手段加以控制。阻尼橡胶材料利用橡胶的动态黏弹行为,将振动能以热的形式耗散,可广泛应用于降低机械噪聲、减轻机械振动、吸声、隔声,提高工作效率,同时还可以改善产品质量。阻尼橡胶材料通常用耗散因子tanδ表示阻尼特性。对于阻尼橡胶材料的设计原则包括:提高材料的阻尼因子,即tanδ高;拓宽阻尼温度范围。 1 橡胶结构影响 影响橡胶阻尼性能的因素很多,其中聚合物自身的结构对阻尼性能有直接影响。内耗大的橡胶阻尼效果好,内耗大的橡胶应该是具有足够高的分子量和分子量分布的多分散性,分子链间应存在较强的相互作用,如离子键、氢键、极性基团等,分子链中引入侧基来增加分子间的内摩擦。在常用橡胶中,丁基橡胶和丁腈橡胶的内耗较高,氯丁橡胶、聚氨酯橡胶、三元乙丙橡胶、硅橡胶居中,丁苯橡胶和天然橡胶较低。另外,通过共聚形成具有特定链段结构的聚合物也可影响橡胶的阻尼性能。当通过接枝共聚或嵌段共聚在聚合物侧链生成链段或形成具有不同链段的嵌段结构后,可以增大内聚能、增加聚合物链段的运动和相互摩擦,从而提高聚合物的阻尼性能。除了上述影响因素外,本文主要从共混基体、填料、有机小分子、软化增塑体系这几个方面阐述了其对橡胶阻尼性能的影响。 2 与橡胶配合的组分影响 2.1 共混基体 将相容性较差的多种聚合物混合,可以产生具有微观相分离结构特征的复合材料。上述结构特征使各聚合物的玻璃化转变区域发生叠加,进而可以有效拓宽阻尼区域。为了提高橡胶的阻尼性能,常常将具有不同玻璃化转变温度Tg的聚合物进行共混后,在不同玻璃化转变温度Tg间获得较宽的阻尼峰,常用的混合方式包括不同类型橡胶的共混以及橡胶与塑料的并用。 黄瑞丽[1]等采用饱和非极性三元乙丙橡胶EPDM和不饱和极性环氧化天然橡胶ENR-50制备出二元共混阻尼材料。通过在两相中硫化剂的迁移,导致二元共混物中ENR-50交联密度比单独硫化时高、阻尼内耗峰向高温方向外扩,EPDM

硅橡胶的研究进展_王香爱

硅橡胶的研究进展 王香爱,张洪利 (渭南师范学院化学与生命科学学院,陕西渭南 714000) 摘 要:介绍了硅橡胶的特点。综述了硅橡胶的分类(包括高温硫化型硅橡胶、室温固化型硅橡胶 等)、改性方法(包括共混改性、填料改性等)及其在医疗领域(包括医疗器械、药物缓释体系和体外用品等)和汽车领域中的应用。最后对硅橡胶的发展前景进行了展望。 关键词:硅橡胶;分类;改性中图分类号:TQ433.438:TQ333.93 文献标志码:A 文章编号:1004-2849(2012)09-0044-05 收稿日期:2012-06-25;修回日期:2012-07-23。 基金项目:陕西省军民融合项目(11JMR04);渭南师范学院自然科学项目(12YKF015)。 作者简介:王香爱(1967—),女,陕西渭南人,教授,主要从事精细化学品的开发和应用等方面的研究。E-mail :wnwxa@https://www.wendangku.net/doc/8d11081011.html, 0前言硅橡胶(Silicone rubber )是一种直链状、高M r (相对分子质量)的聚硅氧烷,其M r 一般超过1.5×105,其分子主链由硅原子和氧原子交替组成(-Si-O-Si-), Si-O 键的键能(422kJ/mol )高于C-C 键(240kJ/mol )[1]。 硅橡胶无毒无味,并具有良好的耐高低温性(300℃和-90℃时仍不失原有的强度和弹性)、电绝缘性、耐光老化性、耐氧老化性、防霉性和化学稳定性,因而在航空航天、化工、农业、医疗卫生和电子电器工业等领域中得到广泛应用。 硅橡胶按其硫化特性可分为热硫化(HTV )型硅橡胶和室温硫化(RTV )型硅橡胶。硫化剂可使线状硅胶分子交联成立体网状结构(可塑性降低、弹性增强);除某些热塑性硅胶不需硫化外,天然橡胶和各种合成橡胶通常都需使用硫化剂硫化(经硫化后的硅胶才具有使用价值,其力学性能大大提高)。为适应特殊用途需求,需使用特种性能的硅橡胶,如导电硅橡胶、导热硅橡胶、耐热硅橡胶、耐油硅橡胶、屏蔽性硅橡胶、阻燃硅橡胶、阻尼硅橡胶、绝缘硅橡胶和海绵硅橡胶等。 随着高新技术的快速发展,人们对硅橡胶的使用性能提出了更高的要求,如良好的力学性能、耐热性能、抗辐照性能、粘接性能和耐气候老化性能等[2],因此硅橡胶的改性(物理改性、化学改性等)势在必行。 1 硅橡胶的分类 1.1 HTV 型硅橡胶 HTV 型硅橡胶(又称高温硫化型硅橡胶)是产量 较大、应用广泛的一类硅橡胶,其M r 为(4.0~6.0)×105。 HTV 型硅橡胶可分为甲基硅橡胶、二甲基乙烯基硅 橡胶、甲基乙烯基苯基硅橡胶、腈硅橡胶和氟硅橡胶等。在HTV 型硅橡胶生胶中加入补强填料、硫化剂及其他助剂,经混炼后即得可用于模压制品、挤出制品的混炼胶。HTV 型硅橡胶均采用有机过氧化物硫化,常用的有机过氧化物为过氧化二苯甲酰(BPO )。 HTV 型硅橡胶具有优良的耐高低温性能、生理惰 性、电气绝缘性能、耐臭氧性、耐气候老化性、憎水性和防潮性等[3-4]。 1.1.1二甲基硅橡胶 二甲基硅橡胶简称甲基硅橡胶,是硅橡胶中最 老的品种,在-60~250℃范围内能保持良好的弹性。其生胶呈无色透明状弹性体,通常用活性较高的有机过氧化物进行硫化。二甲基硅橡胶的硫化活性较低,高温压缩永久变形大,不适用于制备厚制品(这是因为厚制品硫化较困难,内层易起泡)。引入乙烯基后得到的甲基乙烯基硅橡胶易于交联,制得的产品力学性能良好[2],故二甲基硅橡胶已逐渐被甲基乙烯基硅橡胶所取代[5]。 1.1.2甲基乙烯基硅橡胶 甲基乙烯基硅橡胶(简称乙烯基硅橡胶),是由 中国胶粘剂 CHINA ADHESIVES 2012年9月第21卷第9期Vol.21No .9,Sep.2012 专题与综述 44--(1318)

阻尼材料发展现状与应用进展_张文毓

2011年4月材 料 开 发 与 应 用 文章编号:1003 1545(2011)02 0075 04 阻尼材料发展现状与应用进展 张文毓 (中国船舶重工集团公司第七二五研究所,河南洛阳 471039) 摘 要:综述了国外阻尼材料发展现状,对阻尼材料的发展趋势进行了展望。关键词:阻尼材料;发展;应用中图分类号:TB34 文献标识码:A 收稿日期:2010-06-22 作者简介:张文毓,女,1968年生,高级工程师,现主要从事情报研究工作。E -m a i:l Z W Y68218@163 com 。 阻尼材料是将固体机械振动能转变为热能而耗散的材料,主要用于振动和噪声控制。阻尼材料按特性分为4类[1] : 橡胶和塑料阻尼板:用作夹芯层材料。应用较多的有丁基、丙烯酸酯、聚硫、丁腈和硅橡胶、聚氨酯、聚氯乙烯和环氧树脂等。这类材料可以满足-50-200 C 范围内的使用要求。 橡胶和泡沫塑料:用作阻尼吸声材料。应用较多的有丁基橡胶和聚氨酯泡沫,以控制泡孔大小、通孔或闭孔等方式达到吸声的目的。 阻尼复合材料:用于振动和噪声控制。它是将前两类材料作为阻尼夹芯层,再同金属或非金属结构材料组合成各种夹层结构板和梁等型材,经机械加工制成各种结构件。 高阻尼合金:阻尼性能在很宽的温度和频率范围内基本稳定。应用较多的是铜 锌 铝系、铁 铬 钼系和锰 铜系合金。下面对阻尼材料的发展、应用等进行分析、综述,以期对阻尼材料有一个全面的了解。 1 国外阻尼材料发展现状 1.1 主要研究计划 (1)美国先进研究项目局正在筹划复合材料壳体潜艇的研究工作。复合材料壳体潜艇既吸收一部分艇的自噪声,又可吸收一部分敌方主动式声呐发出的声波,从而提高艇的隐蔽性。 (2)美国海军金属加工中心开展研究计划项目之一,旨在对一种备选的阻尼材料进行鉴定和验证,拟用于弗吉尼亚核潜艇(SSN 774),使海 军能够更加有效使用阻尼材料,降低总成本。 (3)美国国家涡轮机高周疲劳计划,由美国空军、海军及国家宇航局合作,分7个专题,其中之一为被动阻尼技术。 (4)美国海军结构基础减震计划,采用层压复合材料用于减震。 (5)日本理工大学2002研究计划中有基于分子设计开发新型高阻尼材料的项目。 (6)英国剑桥大学CAVEND I S H 实验室承担的一项合同项目,利用液晶弹性体制作阻尼材料[2] 。 (7)在美国TDSI (T e m asek Defence Syste m Institute)支持下[3] ,新加坡计划研究一种具有高阻尼和高刚性的潜艇螺旋桨材料,其目标是开发一种粘弹性复合材料,以减少水下武器和随艇设备的辐射噪声,实现隐身潜艇。其内容是:开发各种超低噪声粘弹性复合材料以制备具有高阻尼和高刚性的潜艇螺旋桨;通过涂覆一种高阻尼、高刚性的颗粒增强复合材料,开发一种机械装置的被动减噪方法。1.2 主要研究内容1.2.1 粘弹性阻尼材料 (1)粘弹性材料应力 应变本构关系模型及性能预测研究; (2)粘弹性阻尼材料高频动态力学性能测试技术研究; (3)静压力条件下动态力学性能测试表征技术研究; (4)粘弹性材料阻尼微观设计技术研究; 75

硅橡胶知识全解

硅橡胶知识全解 1.硅橡胶的特点和用途简介硅橡胶高聚物分子是由Si-O(硅-氧)键连成的链状结构,其主要组成是高摩尔质量的线型聚硅氧烷。由于Si-O-Si键是其构成的基本键型,硅原子主要连接甲基,侧链上引入极少量的不饱和基团,分子间作用力小,分子呈螺旋状结构,甲基朝外排列并可自由旋转,使得硅橡胶比其他普通橡胶具有更好的耐热性、电绝缘性、化学稳定性等。典型的硅橡胶即聚二甲醛硅氧烷,具有一种螺旋形分子构型,其分子间力较小,因而具有良好的回弹性,同时指向螺旋外的甲醛基可以自由旋转,因而使硅橡胶具有独特的表面性能,如憎水性及表面防粘性。下表列出了硅橡胶的主要特点和用途。耐热性: 硅橡胶比普通橡胶具有好得多的耐热性,可在150度下几乎永远使用而无性能变化;可在200度下连续使用10,000小时;在350度下亦可使用一段时间。广泛应用于要求耐热的场合: 热水瓶密封圈压力锅圈耐热手柄耐寒性: 普通橡胶晚点为-20度~-30度,即硅橡胶则在-60度~-70度时仍具有较好的弹性,某些特殊配方的硅橡胶还可承受极低温度。低温密封圈耐侯性: 普通橡胶在电晕放电产生的臭氧作用下迅速降解,而硅橡胶则不受臭氧影响。且长时间在紫外线和其他气候条件下,其物性也仅有微小变化。户外使用的密封材料电性能: 硅橡胶具有很高的电阻率且在很宽的温度和频率范围内其阻值保持稳定。同时硅橡胶对高压电晕放电和电弧放电具有很好的抵抗性。高压绝缘子电视机高压帽电器零部件其他导电性: 当加入导电填料(如碳黑)时,硅橡胶便具有键盘导电接触点导热性: 当加入某些导热填料时,硅橡胶便具有导热性散热片导热密封垫复印机、传真机导热辊辐射性: 含有苯基的硅橡胶的耐辐射大大提高电绝缘电缆核电厂用连接器等阻燃性:

硅橡胶知识全解

硅橡胶知识全解 1. 硅橡胶的特点和用途简介硅橡胶高聚物分子是由Si-O(硅-氧)键连成的链状结构,其主要组成是高摩尔质量的线型聚硅氧烷。由于Si-O-Si键是其构成的基本键型,硅原子主要连接甲基,侧链上引入极少量的不饱和基团,分子间作用力小,分子呈螺旋状结构,甲基朝外排列并可自由旋转,使得硅橡胶比其他普通橡胶具有更好的耐热性、电绝缘性、化学稳定性等。典型的硅橡胶即聚二甲醛硅氧烷,具有一种螺旋形分子构型,其分子间力较小,因而具有良好的回弹性,同时指向螺旋外的甲醛基可以自由旋转,因而使硅橡胶具有独特的表面性能,如憎水性及表面防粘性。下表列出了硅橡胶的主要特点和用途。耐热性:硅橡胶比普通橡胶具有好得多的耐热性,可在150度下几乎永远使用而无性能变化;可在200度下连续使用10,000小时;在350度下亦可使用一段时间。广泛应用于要求耐热的场合:热水瓶密封圈压力锅圈耐热手柄耐寒性:普通橡胶晚点为-20度~-30度,即硅橡胶则在-60度~-70度时仍具有较好的弹性,某些特殊配方的硅橡胶还可承受极低温度。低温密封圈耐侯性:普通橡胶在电晕放电产生的臭氧作用下迅速降解,而硅橡胶则不受臭氧影响。且长时间在紫外线和其他气候条件下,其物性也仅有微小变化。户外使用的密封材料电性能:硅橡胶具有很高的电阻率且在很宽的温度和频率范围内其阻值保持稳定。同时硅橡胶对高压电晕放电和电弧放电具有很好的抵抗性。高压绝缘子电视机高压帽电器零部件其他导电性:当加入导电填料(如碳黑)时,硅橡胶便具有键盘导电接触点导热性:当加入某些导热填料时,硅橡胶便具有导热性散热片导热密封垫复印机、传真机导热辊辐射性:含有苯基的硅橡胶的耐辐射大大提高电绝缘电缆核电厂用连接器等阻燃性:硅橡胶本身可燃,但添加少量抗燃剂时,它便具有阻燃性和自熄性;且因硅橡胶不含有机卤化物,因而燃烧时不冒烟或放出毒气。各种防火严格的场合透气性:硅橡胶薄膜比普通橡胶及塑料打腊膜具有更好的透气性。其另一特征就是对不同的透气率具有很强的选择性。气体交换膜医用品人造器官 2.硅橡胶的主要性能及应用:硅橡胶按其硫化温度,可分为高温(加热)硫化型及和室温硫化型两大类,高温胶主要用于制造各种硅橡胶制品,而室温胶则主要是作为粘接剂、灌封材料或模具使用。 (1)热硫化硅橡胶(HTV)热硫化硅橡胶(HTV)是有机硅产品中最重要的一类,甲基乙烯基硅橡胶(VMQ)是HTV中最主要的品种,俗称高温胶。 甲基乙烯基硅橡胶(生胶)是无色、无臭、无毒、无机械杂质的胶状物,生胶按需要加入适当的补强剂、结构控制剂、硫化剂等助剂一起混炼,然后升温模压成型或挤出成型,再经二段硫化做成各种制品。其制品具有优良的电绝缘性,抗电弧、电晕、电火花能力强,防水、防潮、抗冲击力、抗震性好,具有生理惰性,透气性等性能。主要用于航空、仪表、电子电器、航海、冶金、机械、汽车、医疗卫生等部门,可做各种形状的密封圈、垫片、管、电缆,也可做人体器官、血管、透气膜以及橡胶模具,精密铸造的脱模剂等。(2)室温硫化硅橡胶(RTV)室温硫化硅橡胶一般包括缩合型和加成型两大类。 加成型室温胶是以具有乙烯基的线性聚硅氧烷为基础胶,以含氢硅氧烷为交联剂,在催化剂存在下于室温至中温下发生交联反应而成为弹性体。它具有良好的耐热性、憎水性、电绝缘性,同时由于活性端基的引入,使其具有优异的物理机械性能,尤其是在抗张强度、相对伸长和撕裂强度上有了明显的提高。它适用于多种硫化方法,如辐射硫化、过氧化物硫化及加成型硫化,广泛用于耐热、防潮、电绝缘、高强度硅橡胶制品等方面。 缩合型室温硫化硅橡胶是以硅羟基与其他活性物质之间的缩合反应为特征,于室温下即可交联成为弹性体的硅橡胶,产品分为单组份包装和双组份包装两种形式。单组分室温硫化硅橡胶(简称RTV-1胶)是缩合型液体硅橡胶中主要产品之一。通常由基础聚合物、交联剂、催化剂、填料及添加剂等配制而成。产品包装在密封软管中,使用时挤出,接触空气后能自行硫化成弹性体,使用极为方便。硫化胶能在(–60~+200℃)温度范围长期使用,具有优良的电气绝缘性能和化学稳定性,能耐水,耐臭氧,耐气候老化,对多种金属和非金属材料有良好的粘接性。主要用作各种电子元器件及电气设备的涂复,包封材料起绝缘,防潮,防震作用;作为半导体器件的表面保护材料;也可作为密封填隙料及弹性粘接剂等。 双组分室温硫化硅橡胶(简称RTV-2胶)使用上没有RTV-1胶方便,但其组分比例富于变化,一个品种可以得到多种规格性能的硫化制品,而且还能深度硫化,因而被广泛用于电子电器、汽车、机械、建筑、纺织、化工、轻工、印刷等行业作绝缘、封装、嵌缝、密封、防潮、抗震及制作辊筒的材料。此外,由于RTV-2具有优异的脱模性,因而作为软模材料大量用于文物、工艺品、玩具、电子电器、机械零件等的复制与制造。有机硅密封胶的典型应用场合之一是玻璃幕墙。将玻璃与铝合金框架用有机硅结构胶粘接作为外墙材料,伸

我国硅橡胶发展现状及存在的问题

我国硅橡胶发展现状及存在的问题 张在利,曾子敏,李 嘉 (中昊晨光化工研究院,四川富顺 643201) 有机硅材料主要由硅油、硅橡胶、硅树脂和硅烷偶联剂四大类构成,硅橡胶是有机硅产品中产量最大、应用最为广泛的一大类产品。其主要组成是高摩尔质量的线型聚硅氧烷。由于Si O Si 键是其构成的基本键型,硅原子主要连接甲基,侧链上引入极少量的不饱和基团,分子间作用力小,分子呈螺旋状结构,甲基朝外排列并可自由旋转,因此硅橡胶硫化后具有优异的耐高、低温,耐候、憎水、电气绝缘性、生理惰性等特点,在国防军工、医疗卫生、工农业生产及人们的日常生活中获得了广泛应用。 1硅橡胶的主要性能及应用 硅橡胶按其硫化温度,可分为高温(加热)硫化型和室温硫化型两大类,高温胶主要用于制造各种硅橡胶制品,而室温胶则主要是作为粘接剂、灌封材料或模具使用。 1.1热硫化硅橡胶(H T V) 热硫化硅橡胶是有机硅产品中最重要的一类,甲基乙烯基硅橡胶(VMQ)是H T V中最主要的品种,俗称高温胶。 甲基乙烯基硅橡胶(生胶)是无色、无臭、无毒、无机械杂质的胶状物,生胶按需要加入适当的补强剂、结构控制剂、硫化剂等一起混炼,然后升温模压成型或挤出成型,再经二段硫化做成各种制品。其制品具有优良的电绝缘性,抗电弧、电晕、电火花能力强,防水、防潮、抗冲击力、抗震性好,具有生理惰性,透气性等性能。 主要用于航空、仪表、电子电器、航海、冶金、机械、汽车、医疗卫生等部门,可做各种形状的密封圈、垫片、管、电缆,也可做人体器官、血管、透气膜以及橡胶模具,精密铸造的脱模剂等。 1.2室温硫化硅橡胶(RT V) 室温硫化硅橡胶一般包括缩合型和加成型两大类。 加成型室温胶是以具有乙烯基的线性聚硅氧烷为基础胶,以含氢硅氧烷为交联剂,在催化剂存在下于室温至中温下发生交联反应而成为弹性体。它具有良好的耐热性、憎水性、电绝缘性,同时由于活性端基的引入,使其具有优异的物理机械性能,尤其是在抗张强度、相对伸长和撕裂强度上有明显的提高。它适用于多种硫化方法,如辐射硫化、过氧化物硫化及加成型硫化,广泛用于耐热、防潮、电绝缘、高强度硅橡胶制品等方面。 缩合型室温硫化硅橡胶是以硅羟基与其他活性物质之间的缩合反应为特征,于室温下即可交联成为弹性体的硅橡胶,产品分为单组分包装和双组分包装两种形式。单组分室温硫化硅橡胶(简称RTV 1胶)是缩合型液体硅橡胶中主要产品之一。通常由基础聚合物、交联剂、催化剂、填料及添加剂等配制而成。产品包装在密封软管中,使用时挤出,接触空气后能自行硫化成弹性体,使用极为方便。硫化胶能在-60~+200 温度范围长期使用,具有优良的电绝缘性能和化学稳定性,能耐水,耐臭氧,耐气候老化,对多种金属和非金属材料有良好的粘接性。主要用作各种电子元器件及电气设备的涂覆,包封材料绝缘、防潮、防震;作为半导体器件的表面保护材料;也可作为密封填隙料及弹性粘接剂等。 双组分室温硫化硅橡胶(简称RT V 2胶)使用上没有RT V 1胶方便,但其组分比例富于变化,一个品种可以得到多种规格性能的硫化制品,而且还能深度硫化,因而被广泛用于电子电器、汽车、机械、建筑、纺织、化工、轻工、印刷等行业作绝缘、封装、嵌缝、密封、防潮、抗震及制作辊筒的材料。此外,由于RT V 2具有优异的脱模性,因而作为软模材料大量用于文物、工艺品、玩具、电子电器、机械零件等的复制与制造。

丙烯酸酯橡胶阻尼材料研究进展

新型的聚合物阻尼材料的研究与进展——丙烯酸酯橡胶阻尼材料研究进展 专业及班级:高材09级(1)班 姓名:董飞 学号: 40901020107

目录 摘要: (2) 关键词: (2) 概述 (2) 1高聚物材料的阻尼机理 (2) 2丙烯酸酯橡胶阻尼的改性方法 (3) 2.1共混改性 (3) 2.2共聚 (4) 2.3IPN (4) 2.4添加有机小分子 (5) 2.5填充改性 (5) 3结论 (6) 4展望 (6)

丙烯酸酯橡胶阻尼材料研究进展 摘要: 分析了高聚物材料的阻尼机理,简要介绍了阻尼性能的评价方法,重点阐述了丙烯酸酯橡胶的共混、共聚、IPN、添加小分子及填充改性制备高性能阻尼材料的研究进展,指出对丙烯酸酯橡胶阻尼材料应用于耐高温环境的阻尼性能缺乏研究,还有待深入,研制集绿色和多功能为一体的新型阻尼材料将是未来高聚物阻尼材料又一个重要的发展方向。 关键词: 丙烯酸酯;阻尼材料;共混;橡胶;共聚 概述 在现代科技高速发展的时代,各种机械设备正向高速、高效、自动化方向发展,但其在工作时所产生的振动和噪声严重破坏了机械本身的精确度、可靠性和稳定性,而且还会缩短机械零部件的使用寿命,同时也会对人们的身心健康产生严重的影响,如损伤听力、影响睡眠、诱发疾病等。因此,通过增大机械系统的能量损耗来达到减振、降噪目的的阻尼研究一直是国内外关注的焦点。在阻尼材料的研究过程中,高阻尼、宽温域的阻尼材料是研究的重点。在应用于阻尼材料的高分子材料历史中,橡胶因具有高弹性而优先得到使用。丙烯酸酯橡胶(ACM)是橡胶类的一种,是以丙烯酸烷基酯为主要成分的耐高温、耐油性、耐臭氧、抗紫外线等综合性能优异的合成橡胶,耐高温仅次于氟橡胶和硅橡胶,且价格仅为氟橡胶的1/10。丙烯酸酯橡胶阻尼材料在室温附近的阻尼性能优越,同时具有良好的粘结性能和力学性能,以及耐热、耐老化等优点,在减振和吸声等领域逐渐受到关注[1-5],并广泛应用于汽车、机械、电子、化工、仪表、轻工等行业中。本文简要介绍了高聚物材料的阻尼机理,重点阐述了丙烯酸酯 橡胶阻尼材料的改性方法。 1高聚物材料的阻尼机理 高聚物阻尼材料是目前应用最广泛的黏弹性阻尼材料,因其结构的特殊性而

绝缘硅橡胶的研究进展分

绝缘硅橡胶的研究进展 (高分子08-1 0802030115 李园园) 摘要:介绍了硅橡胶绝缘性及其相关方向的研究进展,综述了提高硅橡胶绝缘性能的主要途径和方法,指出了提高硅橡胶相关性能的发展方向级应用前景。 关键词:硅橡胶绝缘性耐热性 硅橡胶的分子主链为硅氧链,硅原子上连接有一个或两个有机基团,其分 子结构通式为 [1] 从分子结构可以看出硅橡胶绝缘具有很高的耐热性、优异的耐寒性、优良的电绝缘性能、良好的耐老化性能、优异的耐油性能,并且无毒无臭,是优良的环保材料。它非常适合用作电气电工行业的有机绝缘材料,近年来已在电气绝缘系统中得到越来越广泛的应用。 国内外大多数复合绝缘子生产厂家均采用填充有较多氢氧化铝(Al2O3 . 3H2O)的甲基乙烯基硅橡胶(即高温硫化硅橡胶)作为户外绝缘材料,还有如用作复合避雷器、断路器、变压器、高压开关和穿墙套管等的外套绝缘材料等。据不完全统计,至2001年我国在高压线路上运行的硅橡胶复合绝缘子已达190万支,而且用量每年以25 %以上的速度在增长。大大地促进了电力工业的发展,提高了用电安全性,具有社会和经济的双重效益[2]。 1硅橡胶的分类 按各种侧基官能团与硅原子相连方式分类,硅橡胶包括:甲基硅橡胶(原材料生产产品)、甲基乙烯基硅橡胶(综合应用,压缩性能良好)、苯基甲基乙烯基硅橡胶(低温,热辐射稳定性良好)和三氟丙基甲基乙烯基硅橡胶(化工合成,温度范围为-62~191℃)[3]。 硅橡胶根据其硫化温度、硫化反应可分为图1所示的几种类型[4]。 图1 为了适应特殊的用途,需要具有特种性能的硅橡胶。具有特种性能的硅橡胶主要通过加入某种特殊功能的添加剂、硅橡胶共混改性和硅橡胶共聚改性等方法来制备。具有特种性能的硅橡胶种类较多,根据所要求的特殊用途分为:阻燃硅橡胶、耐热硅橡胶、阻尼硅橡胶、导热硅橡胶、导电硅橡胶、绝缘硅橡胶、屏蔽性硅橡胶、海绵硅橡胶、耐油硅橡胶等。 本文重点介绍绝缘硅橡胶国内外研究进展,并对目前存在的问题与未来的发展方向提出了一些看法。 2耐热绝缘硅橡胶 目前广泛使用的绝缘材料主要是聚氯乙烯和XLPE等,但不能适应在高温环境中正常工作,随着电缆行业的发展与需求,耐热绝缘硅橡胶应运而生。

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