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维普资讯 孙桃林 等：蒙脱土对硅橡胶基磁流变弹性体性能的影响 蒙脱土对硅橡胶基磁流变弹性体性能的影响木 孙桃林 ，龚兴龙 ，李剑锋 ，江万权2，胡 源3 (1．中国科学技术大学 力学和机械工程系，中国科学院 材料力学行为和设计重点实验室，安徽 合肥 230027~ 2冲 国科学技术大学 化学系，安徽 合肥 230026；3冲 国科学技术大学 火灾科学国家重点实验室，安徽 合肥 230027) 摘 要： 考察蒙脱土对硅橡胶基磁流变弹性的动态力 硅烷偶联剂和交联剂，使其混合均匀。干燥样品以驱除 学特性和磁流变性能的影响，通过调节体系中蒙脱土的 体系中的溶剂。将干燥得到的产 品加热到 130℃并放在 含量优化硅橡胶磁流变弹性体的综合性能。研究结果表 磁场下进行预结构化。然后在 170℃、10MPa压力条件 明，当弹性体中蒙脱土的含量在 4．6％时，硅橡胶基磁 下将样品置于平板硫化机上进行固化，得到硅橡胶基磁 流变弹性体／蒙脱土复合材料的模量比纯弹性体的模量 流变弹性体。本文制各了蒙脱土质量分数分别为 0％、 提高了近 345％，硅橡胶磁流变弹性体的磁致模量达到 2％、3．6％、4．6％、7％的硅橡胶基磁流变弹性体样品。 1。76MPa，磁流变效应为 63．7％。 2．2 磁流变弹性体的性能测试 关键词： 磁流变弹性体；蒙脱土；硅橡胶 在英国TritonTechnology公司的Tritec2000DMA 中图分类号： TB381 文献标识码：A 基础上研制改进 的DMA上测试硅橡胶基磁流变弹性体 文章编号： 1001．9731(2007)增刊．1255．03 的动态力学性能、磁流变性能。动态拉伸力学性能测试 条件为扫描温度 60-120℃，样品尺寸 10mm~10mm 1 引 言 ×2mm，频率为 1Hz，应变 0．1％；弹性体磁流变剪切 磁流变材料是近年来发展迅速的一类新型机 电耦 性能测试条件为 0～1000mT 磁场强度 ，样 品尺寸 合智能材料。它的主要特点是可由外界磁场来控制它的 10mm×10mm×3mm，频率分别为 10、20、30、40Hz 流变性能。目前，磁流变材料主要包括磁流变液、磁流 条件下测试弹性体的剪切模量。 变胶和磁流变弹性体等类型 】【~3J。磁流变弹性体主要由 3 实验结果与讨论 弹性聚合物基体和可磁化颗粒所组成，可由外界磁场控 制其模量。磁流变弹性体的显著特点是，可磁化颗粒不 3．1 动态拉伸力学性能 会沉降且具有稳定的磁流变性能。可用于制各磁流变弹 图 1、2、3分别是不同蒙脱土含量下硅橡胶基磁流 性体的聚合物有硅橡胶4【1、天然橡胶 5【】和异丁橡胶 [61等。 变弹性体与蒙脱土复合材料的储能模量、损耗模量、动 目前以硅橡胶为基体的磁流变弹性体研究较多，它的基 态力学损耗与温度关系。 体柔软，制备的磁流变弹性体磁流变效应较高。但是硅 橡胶磁流变弹性体机械性能很差，远未达到工程上的应 用要求，故必须提高硅橡胶基磁流变弹性体的力学性 能。 望 蒙脱土(MMT)是一类层 间具有可交换离子 的典型 层状硅酸盐矿物 。通过溶液插层法可使得硅橡胶分子 进入到用有机盐处理过的蒙脱土层间中，形成硅橡胶 ／ 蒙脱土复合材料。在硅橡胶中添加少量的有机蒙脱土即 可大幅度地提高橡胶 的力学性能8【】。本文通过在硅橡胶 ℃ 磁流变弹性体中添加有机蒙脱土来改善弹性体