有機(jī)硅磁流變彈性體及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種有機(jī)硅磁流變彈性體包括A組分和B組分；其中，A組分包括：基料15～32質(zhì)量份，磁性顆粒60～90質(zhì)量份，催化劑0.05～0.8質(zhì)量份，硅烷偶聯(lián)劑0.3～2.0質(zhì)量份，表面活性劑0～2.0質(zhì)量份，增塑劑0～3.2質(zhì)量份，抗沉降劑0～4.0質(zhì)量份；B組分包括：基料9～24質(zhì)量份，交聯(lián)劑5～16質(zhì)量份，磁性顆粒60～90質(zhì)量份，抑制劑0.1～1.2質(zhì)量份，表面活性劑0～2.0質(zhì)量份，抗沉降劑1.2～4.0質(zhì)量份。
【專利說(shuō)明】有機(jī)硅磁流變彈性體及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種彈性體及其制備方法，具體涉及一種有機(jī)硅磁流變彈性體材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]磁流變材料是一種流變性能可由磁場(chǎng)控制的新型智能材料，這種流變可控性效應(yīng)稱為磁流變效應(yīng)，是近半世紀(jì)流變學(xué)研究的主要內(nèi)容。
[0003]磁流變彈性體是磁流變材料的一個(gè)新的分支，它是將磁性顆?；旌嫌谝簯B(tài)或粘塑性體高分子聚合物(如硅橡膠、橡膠等)后固化而成，這種材料在磁場(chǎng)中，其力學(xué)性能將隨外加磁場(chǎng)強(qiáng)度變化而變化，這些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)使其在隔減震器、調(diào)諧吸振器等領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用前景。磁流變彈性體兼有磁流變材料和彈性體的優(yōu)點(diǎn)，其響應(yīng)快，可控能力強(qiáng)，同時(shí)又克服了磁流變液沉降、穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)，是近年來(lái)磁流變材料領(lǐng)域內(nèi)研究的一個(gè)熱點(diǎn)。
[0004]目前在磁流變彈性體應(yīng)用中，還存在磁流變效應(yīng)、耐溫耐候性、可操作性差等缺點(diǎn)。專利號(hào)為ZL200620154712.X的專利中所述的磁流變彈性體存在耐熱耐候性較差，申請(qǐng)?zhí)枮镃N200910312198.6的專利中所述磁流變彈性體存在磁流變效應(yīng)較低，同時(shí)成型工藝復(fù)雜等缺點(diǎn)，使得磁流變彈性體在應(yīng)用中受到很多限制。
[0005]加成型有機(jī)硅磁流變彈性體是一種新型的磁流變彈性體材料，具有室溫或者加溫固化成型且無(wú)副產(chǎn)物、優(yōu)異的耐高低溫性、耐候性、抗水解穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，且可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用對(duì)材料進(jìn)行成型與加工，可操作性強(qiáng)，同時(shí)具有良好的機(jī)械性能與較高的磁流變效應(yīng)。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中，中國(guó)專利申請(qǐng)CN201010288265.8公開(kāi)了一種磁流變彈性體材料的發(fā)明，其要求的是以橡膠為高分子聚合物制備的磁流變彈性體。中國(guó)專利申請(qǐng)CN200910071707和201220027159公開(kāi)的是磁流變彈性體材料的應(yīng)用專利，不是針對(duì)磁流變彈性體材料本身公開(kāi)的專利。同時(shí)，目前報(bào)道的磁流變彈性體文獻(xiàn)幾乎全部是其應(yīng)用的方面，鮮見(jiàn)對(duì)材料本身報(bào)道。美國(guó)專利US20090039309A1涉及一種熱塑性彈性體塑料材料，其闡述的是以塑料類材料為基材發(fā)明的磁流變彈性體。
[0007]目前專利報(bào)道的最多的是磁流變液， 申請(qǐng)人:包括lord公司，重慶材料研究所等，但磁流變液沉降問(wèn)題一直未解決。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種磁流變效應(yīng)高、無(wú)沉降、力學(xué)性能良好的有機(jī)硅磁流變彈性體智能材料，已解決上述的現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。本發(fā)明還涉及一種有機(jī)硅磁流變彈性體的制備方法。
[0009]本發(fā)明的目的在于提供的有機(jī)硅磁流變材料在未固化前是流體，固化后能飽滿的填充應(yīng)用器件，或應(yīng)用時(shí)也可先固化后再直接使用，可操作性強(qiáng)。
[0010]本發(fā)明的另一目的在于提供一種有機(jī)硅磁流變彈性體材料的制備方法，該方法工藝簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)易。[0011]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案:
[0012]I) 一種有機(jī)硅磁流變彈性體，其包括A組分和B組分；
[0013]其中，A組分包括:基料15~32質(zhì)量份、磁性顆粒60~90質(zhì)量份、催化劑0.05~
0.8質(zhì)量份、硅烷偶聯(lián)劑0.3~2.0質(zhì)量份、表面活性劑O~2.0質(zhì)量份、增塑劑O~3.2質(zhì)量份和抗沉降劑O~4.0質(zhì)量份；
[0014]B組分包括:基料9~24質(zhì)量份、交聯(lián)劑5~16質(zhì)量份、磁性顆粒60~90質(zhì)量份、抑制劑0.1~1.2質(zhì)量份、表面活性劑O~2.0質(zhì)量份和抗沉降劑1.2~4.0質(zhì)量份。
[0015]2)在本發(fā)明的彈性體的第I)項(xiàng)中的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述A組分和B組分之間的質(zhì)量比為1:0.3~2。
[0016]3)在本發(fā)明的彈性體的第I)或第2)項(xiàng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述的基料為含乙烯基的聚硅氧烷或者為含乙烯基的聚硅氧烷和含乙烯基的MQ樹(shù)脂的混合物。
[0017]4)在本發(fā)明的彈性體的第3)項(xiàng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述含乙烯基的聚硅氧烷粘度為100-10000厘泊，所述含乙烯基的聚硅氧烷中乙烯基質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.15%~3.8%，其分子結(jié)構(gòu)式如下I，
[0018]ViSiMe2-[O-SiMeJa-[O-SiR1Me3]b-0-Si Me2Vi 式I;
[0019]其中，Vi為乙烯基，Me為甲基，a為60≤a≤1200，優(yōu)選為100≤a≤650，b為O≤b≤20，優(yōu)選為O≤b≤10。R1為甲基，乙烯基或芳香基。
[0020]5)在本發(fā)明的彈性體 的第3)項(xiàng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述MQ樹(shù)脂(M為單官能團(tuán)結(jié)構(gòu)，Q為四官能團(tuán)結(jié)構(gòu))選自非反應(yīng)型的甲基類樹(shù)脂，粘度為1000-4500厘泊，化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下式II，
[0021](Me3SiO0 5)i(SiO2)j 式 II
[0022]式中，Me為甲基，i/j=0.8-1.2，更優(yōu)選 0.8-1.0 ；
[0023]或者所述含乙烯基的MQ樹(shù)脂選自含乙烯基反應(yīng)基團(tuán)的MQ樹(shù)脂，粘度為2000-6000厘泊，分子式如下式III，
[0024](Me3SiO0.5) d (ViMe2SiO0.5) e (SiO2) f 式 III
[0025]其中，Me為甲基，(d+e)/f=0.8-1.2，更優(yōu)選 0.8-1.0。
[0026]其中，在第4)項(xiàng)中所述的含乙烯基MQ樹(shù)脂中乙烯基質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2~3.2wt%。
[0027]6)在本發(fā)明的彈性體的第I)-第5)項(xiàng)中的任一項(xiàng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述磁性顆粒選自還原羰基鐵粉或磷化羰基鐵粉，其粒徑在Ium~IOOum之間,優(yōu)選I~40um粒徑的羰基鐵粉。
[0028]7)在本發(fā)明的彈性體的第I)-第6)項(xiàng)中的任一項(xiàng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述抗沉降劑選自以下化合物中的至少一種:無(wú)機(jī)膨潤(rùn)土、沉淀二氧化硅、納米碳酸鈣和氣相二氧化硅等納米顆粒，更優(yōu)選無(wú)機(jī)膨潤(rùn)土和氣相二氧化硅，進(jìn)一步優(yōu)選所述抗沉降劑的BET比表面積優(yōu)選150_250m2/g。
[0029]8)在本發(fā)明的彈性體的第I)-第7)項(xiàng)中的任一項(xiàng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述表面活性劑選自以下化合物中的至少一種:油酸、甘油單油酸、壬基酚聚氧乙烯醚和聚乙二醇，更優(yōu)選油酸和甘油單油酸。
[0030]9)在本發(fā)明的彈性體的第I)-第8)項(xiàng)中的任一項(xiàng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，A組分中所述催化劑選自鉬催化劑，所述鉬催化劑優(yōu)選自以下化合物中的至少一種:氯鉬酸溶液、氯鉬酸異丙醇溶液、四氫呋喃配位的鉬催化劑、鄰苯二甲酸二乙酯配位的鉬催化劑、鉬-烯烴配合物或乙烯基聚硅氧烷配位的鉬催化劑，優(yōu)選乙烯基聚硅氧烷配位的鉬催化劑，進(jìn)一步優(yōu)選所述催化劑的鉬含量在2000~6000ppm之間，更優(yōu)選為3000ppm~5000ppm。
[0031]10)在本發(fā)明的彈性體的第I)-第9)項(xiàng)中的任一項(xiàng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，A組分中所述的硅烷偶聯(lián)劑選自以下化合物中的至少一種:乙烯基二乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、烯丙基縮水甘油醚、-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷或其水解物、Y-(甲基丙酰氧)丙基三甲氧基硅烷或烯丙基縮水甘油醚，優(yōu)選烯丙基縮水甘油醚和/或Y ~ (2, 3-環(huán)氧丙氧)丙基二甲氧基硅烷或其水解物。
[0032]11)在本發(fā)明的彈性體的第I)-第10)項(xiàng)中的任一項(xiàng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，A組分中所述增塑劑選自檬酸酯類和/或鄰苯二甲酸二酯類，更優(yōu)選檸檬酸三乙酯和/或鄰苯二甲酸異戊酯。
[0033]12)在本發(fā)明的彈性體的第I)-第11)項(xiàng)中的任一項(xiàng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，B組分中所述交聯(lián)劑選自含氫聚硅氧烷，所述含氫硅氧烷中至少有2個(gè)或2個(gè)以上的S1-H鍵，結(jié)構(gòu)如下式(IV)，
[0034]SiR2Me2-[O-SiMeJ111-[O-SiHMe) ]n-SiR3Me2 式(IV)
[0035]其中，m為聚合度，優(yōu)選為6 < m < 54，更優(yōu)選為12 < m < 40，η為聚合度，優(yōu)選為O≤η≤15，更優(yōu)選為4≤η≤10，R2、R3為-CH3或者-H。
[0036]13)在本發(fā)明的彈性體的第I)-第12)項(xiàng)中的任一項(xiàng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，B組分中所述抑制劑選自磷、氮化合物、含炔基和多烯基化合物中的至少一種，優(yōu)選自以下化合物中的至少一種:磷酸三苯酯、磷酸三乙酯、苯并三氮唑、1-乙炔基環(huán)己醇、苯乙炔、3-丙基-1- 丁炔-3-醇、乙烯基環(huán)體或乙烯基雙封頭，優(yōu)選乙炔環(huán)己醇抑制劑和/或乙烯基環(huán)體。
[0037]在本發(fā)明的機(jī)硅磁流變彈性體中，磁性顆粒使得磁流變彈性體具有良好的磁流變效應(yīng)，且具有較好的力學(xué)性能。表面活性劑和抗沉降劑使制備的磁流變彈性體組分有較好的抗沉降性，組分不結(jié)塊，儲(chǔ)存時(shí)間較長(zhǎng)。
[0038]14) 一種上述任一項(xiàng)所述的有機(jī)硅磁流變彈性體的生產(chǎn)方法，包括:
[0039]A組分的制備:將15~32質(zhì)量份的基料、58~90質(zhì)量份磁性顆粒、0.1~2.0質(zhì)量份表面活性劑和1.2~3.6質(zhì)量份抗沉降劑混合后充分研磨，然后加入0.05~0.8份催化劑、0.3~2.0份硅烷偶聯(lián)劑和0.5~3.2份增塑劑，混合后真空脫泡，即得A組分；
[0040]B組分的制備:將9~24質(zhì)量份的基料、5~16質(zhì)量份交聯(lián)劑、64~90質(zhì)量份磁性顆粒、O~2.2質(zhì)量份表面活性劑和O~4.0質(zhì)量份抗沉降劑混合研磨，然后加入0.1~
1.2份抑制劑，混合后經(jīng)真空脫泡，即得B組分；
[0041]有機(jī)硅磁流變彈性體制備:將得到的A組分和B組分按1:0.3~2的重量配比混合，將得到的混合膠料真空脫泡，再將真空脫泡后的膠料直接澆注固化，即得到所述有機(jī)硅磁流變彈性體。
[0042]所述固化一般為常溫固化4~8小時(shí)即可，或者在60~120°C固化10~45min。也可以將處理好的膠料先直接固化再根據(jù)現(xiàn)況應(yīng)用，使用極其方便。
[0043]15)本發(fā)明還提供了一種上述任一項(xiàng)所述的有機(jī)硅磁流變彈性體的在隔震器、減震器或吸振器中的應(yīng)用。[0044]本發(fā)明的有益效果為:
[0045]本發(fā)明提供的有機(jī)硅磁流變彈性體包括磁性顆粒，使磁流變彈性體具有良好的磁流變效應(yīng)，且具有較好的力學(xué)性能。本發(fā)明提供的有機(jī)硅磁流變彈性體還包括表面活性劑和抗沉降劑，使制備的磁流變彈性體組分有較好的抗沉降性，組分不結(jié)塊，儲(chǔ)存時(shí)間較長(zhǎng)。
[0046]此外，本發(fā)明提供的是加成型類的有機(jī)硅磁流變彈性體，硫化時(shí)無(wú)小分子物質(zhì)產(chǎn)生，對(duì)元器件無(wú)腐蝕作用。
【具體實(shí)施方式】
[0047]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的范圍并不限于以下實(shí)施例。
[0048]實(shí)施例1
[0049]常溫下，向行星球磨機(jī)中投入310g乙烯基聚硅氧烷(粘度為500厘泊)、1200g羰基鐵粉(D50為12um)和5.0g油酸，7.2g氣相二氧化硅(BET為150m2/g)，在800r/min的條件下研磨8h,再依次加入3.6g鉬催化劑(Pt含量為5000ppm)、10g烯丙基縮水甘油醚和12g檸檬酸三乙酯，充分混合，再經(jīng)真空(真空度0.05~-0.1MPa)脫泡10~30min，即得A組分。
[0050]常溫下，向行星球磨機(jī)中投入280g乙烯基聚硅氧烷(粘度為500厘泊)、40g含氫聚硅氧烷(粘度為40mPa.s)、1220g羰基鐵粉(D5tl為12um)、5.4g油酸和8.0g氣相二氧化硅(BET為150m2/g),在800r/min的條件下研磨8h,再依次加入5.4g乙炔環(huán)己醇,充分混合，再經(jīng)真空(真空度0.05~-0.1MPa)脫泡10~30min，即得B組分。
[0051]將上述A組分和B組分按1:0.3的重量配比充分混合，將膠料置于真空條件下(0.05~-0.1MPa)脫泡10~30min，再將處理好的膠料直接澆注或涂覆于其應(yīng)用部位，常溫固化4~8小時(shí)即可，或者在60~120°C固化10~45min即得有機(jī)硅磁流變彈性體。
[0052]對(duì)制的的有機(jī)硅磁流變彈性體進(jìn)行初始?jí)嚎s模量和SOOmT下壓縮模量的測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表1。
[0053]實(shí)施例2
[0054]常溫下，向行星球磨機(jī)中投入300g乙烯基聚硅氧烷(粘度為2000厘泊)、IIOOg羰基鐵粉(D5tl為6um)和8.0g氣相二氧化硅(BET為150m2/g)，在800r/min條件下研磨8h，再依次加入3.6g鉬催化劑(Pt含量為5000ppm)、10g烯丙基縮水甘油醚和12g檸檬酸三乙酯，充分混合，再經(jīng)真空(真空度0.05~-0.1MPa)脫泡10~30min，即得A組分。
[0055]常溫下，向行星球磨機(jī)中投入250g乙烯基聚硅氧烷(粘度為1000厘泊)，50g含氫聚硅氧烷(粘度為40mPa.S)、IlOOg羰基鐵粉(D5tl為6um)和8.2g氣相二氧化硅(BET為150m2/g),在800r/min的條件下研磨8h,再加入5.4g乙炔環(huán)己醇,充分混合,再經(jīng)真空(真空度0.05~-0.1MPa)脫泡10~30min，即得B組分。
[0056]將上述A組分和B組分按1:0.5的重量配比充分混合，將膠料置于真空條件下(0.05~-0.1MPa)脫泡10~30min，再將處理好的膠料直接澆注或涂覆于其應(yīng)用部位，常溫固化4~8小時(shí)即可，或者在60~120°C固化10~45min即得有機(jī)硅磁流變彈性體。
[0057]對(duì)制的的有機(jī)硅磁流變彈性體進(jìn)行初始?jí)嚎s模量和SOOmT下壓縮模量的測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表1。
[0058]實(shí)施例3[0059]常溫下，向行星球磨機(jī)中投入250g乙烯基聚硅氧烷(粘度為3000厘泊)、50g甲基MQ樹(shù)脂(粘度為3000厘泊)，IOOOg羰基鐵粉(D5tl為20um)，8g甘油單油酸，800r/min研磨8h，再依次加入3.8g鉬催化劑(Pt含量為5000ppm), IOg Y - (2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，充分混合，再經(jīng)真空(真空度0.05~-0.1MPa)脫泡10~30min，即得A組分。
[0060]常溫下，向行星球磨機(jī)中投入180g乙烯基聚硅氧烷(粘度為4000厘泊)、60g甲基MQ樹(shù)脂(粘度為2000厘泊)、80g含氫聚硅氧烷(粘度為60厘泊)，IOOOg羰基鐵粉(D5tl為20um)和5.5g甘油單油酸，800r/min研磨8h,再依次加入5.4g乙炔環(huán)己醇,充分混合,再經(jīng)真空(真空度0.05~-0.1MPa)脫泡10~30min，即得B組分。
[0061]將上述A組分和B組分按1:1的重量配比充分混合，將膠料置于真空條件下(0.05~-0.1MPa)脫泡10~30min，再將處理好的膠料直接澆注或涂覆于其應(yīng)用部位，常溫固化4~8小時(shí)即可，或者在60~120°C固化10~45min即得有機(jī)硅磁流變彈性體。
[0062]對(duì)制的的有機(jī)硅磁流變彈性體進(jìn)行初始?jí)嚎s模量和SOOmT下壓縮模量的測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表1。
[0063]實(shí)施例4 [0064]常溫下，向行星球磨機(jī)中投入220g乙烯基聚硅氧烷(粘度為6000厘泊)、80g甲基MQ樹(shù)脂(粘度為4000厘泊)、400g羰基鐵粉(D5tl為20um)、200g羰基鐵粉(D5tl為12um)、5.0g甘油單油酸和8.0g氣相二氧化娃(BET為150m2/g),在800r/min的條件研磨8h,再依次加入3.6g鉬催化劑(Pt含量為5000ppm)、IOg Y - (2.3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和12g鄰苯二甲酸二異戊酯充分混合，再經(jīng)真空(真空度0.05~-0.1MPa)脫泡10~30min，即得A組分。
[0065]常溫下，向行星球磨機(jī)中投入160g乙烯基聚硅氧烷(粘度為6000厘泊)、80g甲基MQ樹(shù)脂(粘度為1000厘泊)、80g含氫聚硅氧烷(粘度為60mPa.s)、450g羰基鐵粉(D5tl為20um)、200g羰基鐵粉(D5tl為12um)、5.0g甘油單油酸和8.0g氣相二氧化硅(BET為150m2/g),在800r/min的條件下研磨8h,再加入5.4g乙烯基環(huán)體,充分混合,再經(jīng)真空(真空度0.05~-0.1MPa)脫泡10~30min，即得B組分。
[0066]將上述A組分和B組分按1:1的重量配比充分混合，將膠料置于真空條件下(0.05~-0.1MPa)脫泡10~30min，再將處理好的膠料直接澆注或涂覆于其應(yīng)用部位，常溫固化4~8小時(shí)即可，或者在60~120°C固化10~45min即得有機(jī)硅磁流變彈性體。
[0067]對(duì)制的的有機(jī)硅磁流變彈性體進(jìn)行初始?jí)嚎s模量和SOOmT下壓縮模量的測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表1。
[0068]實(shí)施例5
[0069]常溫下，向行星球磨機(jī)中投入260g乙烯基聚硅氧烷(粘度為8000厘泊)、40g乙烯基MQ樹(shù)脂(粘度為1000厘泊，乙烯基質(zhì)量含量1.2%)、500g羰基鐵粉(D5tl為12um)、300g羰基鐵粉(D5tl為3um)和5.6g油酸,在800r/min的條件下研磨8h,再依次加入3.6g鉬催化劑(Pt含量為5000ppm)和IOg烯丙基縮水甘油醚，充分混合，再經(jīng)真空(真空度0.05~-0.1MPa)脫泡10~30min，即得A組分。
[0070]常溫下，向行星球磨機(jī)中投入170g乙烯基聚硅氧烷(粘度為2000厘泊)、40g乙烯基MQ樹(shù)脂(粘度為1000厘泊，乙烯基質(zhì)量含量1.2%)、10(^含氫聚硅氧烷(粘度為40mPa.s)、450g 羰基鐵粉(D5tl 為 12um)、360g 羰基鐵粉(D5tl 為 3um)和 5.6g 油酸，在 800r/min的條件研磨8h,再加入5.4g乙烯基環(huán)體,充分混合,再經(jīng)真空(真空度0.05~-0.1MPa)脫泡10~30min，即得B組分。
[0071]將上述A組分和B組分按1:2的重量配比充分混合，將膠料置于真空條件下(0.05~-0.1MPa)脫泡10~30min，再將處理好的膠料直接澆注或涂覆于其應(yīng)用部位，常溫固化4~8小時(shí)即可，或者在60~120°C固化10~45min即得有機(jī)硅磁流變彈性體。
[0072]對(duì)制的的有機(jī)硅磁流變彈性體進(jìn)行初始?jí)嚎s模量和SOOmT下壓縮模量的測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表1。
[0073]實(shí)施例6
[0074]常溫下，向行星球磨機(jī)中投入240g乙烯基聚硅氧烷(粘度為5000厘泊)、60g乙烯基MQ樹(shù)脂(粘度為4000厘泊，乙烯基質(zhì)量含量3.2%)、550g羰基鐵粉(D5tl為30um)、400g羰基鐵粉(D5tl為IOum)和6.0g油酸,在800r/min的條件下研磨8h,再依次加入3.6g鉬催化劑(Pt含量為5000ppm)、IOg烯丙基縮水甘油醚和12g鄰苯二甲酸二異戊酯，充分混合，再經(jīng)真空(真空度0.05~-0.1MPa)脫泡10~30min，即得A組分。
[0075]常溫下，向行星球磨機(jī)中投入140g乙烯基聚硅氧烷(粘度為5000厘泊)、80g乙烯基MQ樹(shù)脂(粘度為3000厘泊，乙烯基質(zhì)量含量2.4%)、120g含氫聚硅氧烷(粘度為40mPa.s)、600g羰基鐵粉(D5tl為30um)、400g羰基鐵粉(D5。為IOum)和4.0g油酸，在800r/min的條件下研磨8h,再加入5.4g乙烯基環(huán)體，充分混合，再經(jīng)真空(真空度0.05~-0.1MPa)脫泡10~30min，即得B組分。
[0076]將上述A組分和B組分按1:2的重量配比充分混合，將膠料置于真空條件下(0.05~-0.1MPa)脫泡10~30min，再將處理好的膠料直接澆注或涂覆于其應(yīng)用部位，常溫固化4~8小時(shí)即可，或者在60~120°C固化10~45min即得有機(jī)硅磁流變彈性體。
[0077]對(duì)制的的有機(jī)硅磁流變彈性體進(jìn)行初始?jí)嚎s模量和SOOmT下壓縮模量的測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表1。
[0078]表1有機(jī)硅磁流變彈性體壓縮模量與磁流變效應(yīng)測(cè)試結(jié)果
【權(quán)利要求】
1.一種有機(jī)硅磁流變彈性體，包括A組分和B組分； 其中，A組分包括:基料15~32質(zhì)量份、磁性顆粒60~90質(zhì)量份、催化劑0.05~0.8質(zhì)量份、硅烷偶聯(lián)劑0.3~2.0質(zhì)量份、表面活性劑O~2.0質(zhì)量份、增塑劑O~3.2質(zhì)量份和抗沉降劑O~4.0質(zhì)量份； B組分包括:基料9~24質(zhì)量份、交聯(lián)劑5~16質(zhì)量份、磁性顆粒60~90質(zhì)量份、抑制劑0.1~1.2質(zhì)量份、表面活性劑O~2.0質(zhì)量份和抗沉降劑1.2~4.0質(zhì)量份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅磁流變彈性體，其特征在于，所述A組分和B組分之間的質(zhì)量比為1:0.3~2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的有機(jī)硅磁流變彈性體，其特征在于，所述的基料為含乙烯基的聚硅氧烷或者為含乙烯基的聚硅氧烷和含乙烯基的MQ樹(shù)脂的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有機(jī)硅磁流變彈性體，其特征在于，所述含乙烯基的聚硅氧烷粘度為100-10000厘泊，所述含乙烯基的聚硅氧烷中乙烯基質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.15%~3.8%，其分子結(jié)構(gòu)式如下I，
ViSiMe2-[O-SiMe2] a-[O-SiR1MeJb-O-Si Me2Vi 式 I ; 其中，Vi為乙烯基，Me為甲基，a為60≤a≤1200，優(yōu)選為100≤a≤650，b為O≤ b ≤ 20，優(yōu)選為O≤b≤10 #為甲基，乙烯基或芳香基。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有機(jī)硅磁流變彈性體，其特征在于，所述MQ樹(shù)脂選自非反應(yīng)型的甲基類樹(shù)脂，粘度為1000-4500厘泊，化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下式II，
(Me3SiOa5)i(SiO2)j 式 II 式中Me為甲基，i/j=0.8-1.2，更優(yōu)選0.8-1.0 ； 或者所述含乙烯基的MQ樹(shù)脂選自含乙烯基反應(yīng)基團(tuán)的MQ樹(shù)脂，粘度為2000-6000厘泊，分子式如下式III，
(Me3SiO0.5) d (ViMe2SiO0.5) e (SiO2) f 式 III 其中，Me 為甲基，(d+e) /f=0.8-1.2，更優(yōu)選 0.8-1.0。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的有機(jī)硅磁流變彈性體，其特征在于，所述磁性顆粒選自還原羰基鐵粉或磷化羰基鐵粉，其粒徑在Ium~IOOum之間,優(yōu)選I~40um粒徑的擬基鐵粉。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的有機(jī)硅磁流變彈性體，其特征在于，所述抗沉降劑選自以下化合物中的至少一種:無(wú)機(jī)膨潤(rùn)土、沉淀二氧化硅、納米碳酸鈣和氣相二氧化硅等納米顆粒，更優(yōu)選無(wú)機(jī)膨潤(rùn)土和氣相二氧化硅，進(jìn)一步優(yōu)選所述抗沉降劑的BET比表面積優(yōu)選 150-250m2/g。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的有機(jī)硅磁流變彈性體，其特征在于，所述表面活性劑選自以下化合物中的至少一種:油酸、甘油單油酸、壬基酚聚氧乙烯醚和聚乙二醇，更優(yōu)選油酸和甘油單油酸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的有機(jī)硅磁流變彈性體，其特征在于，A組分中所述催化劑選自鉬催化劑，所述鉬催化劑優(yōu)選自以下化合物中的至少一種:氯鉬酸溶液、氯鉬酸異丙醇溶液、四氫呋喃配位的鉬催化劑、鄰苯二甲酸二乙酯配位的鉬催化劑、鉬-烯烴配合物或乙烯基聚硅氧烷配位的鉬催化劑，優(yōu)選乙烯基聚硅氧烷配位的鉬催化劑，進(jìn)一步優(yōu)選所述催化劑的鉬含量在2000~6000ppm之間，更優(yōu)選為3000ppm~5000ppm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的有機(jī)硅磁流變彈性體，其特征在于，A組分中所述的硅烷偶聯(lián)劑選自以下化合物中的至少一種:乙烯基二乙氧基硅烷、乙烯基二甲氧基娃烷、烯丙基縮水甘油醚、Y _(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷或其水解物、Y _(甲基丙酰氧)丙基三甲氧基硅烷或烯丙基縮水甘油醚，優(yōu)選烯丙基縮水甘油醚和/或Y _(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷或其水解物。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的有機(jī)硅磁流變彈性體，其特征在于，A組分中所述增塑劑選自檬酸酯類和/或鄰苯二甲酸二酯類，更優(yōu)選檸檬酸三乙酯和/或鄰苯二甲酸異戊酯。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的有機(jī)硅磁流變彈性體，其特征在于，B組分中所述交聯(lián)劑選自含氫聚硅氧烷，所述含氫硅氧烷中至少有2個(gè)或2個(gè)以上的S1-H鍵，結(jié)構(gòu)如下式IV，
SiR2Me2- [O-SiMe2] m- [O-SiHMe) ] n-SiR3Me2 式IV 其中，m為聚合度，優(yōu)選為6≤m≤54，更優(yōu)選為12≤m≤40，η為聚合度，優(yōu)選為O≤η≤15，更優(yōu)選為4≤η≤10，R2、R3為-CH3或者-H。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的有機(jī)硅磁流變彈性體，其特征在于，B組分中所述抑制劑選自磷、氮化合物、含炔基和多烯基化合物中的至少一種，優(yōu)選自以下化合物中的至少一種:磷酸三苯酯、磷酸三乙酯、苯并三氮唑、1-乙炔基環(huán)己醇、苯乙炔、3-丙基-1-丁炔-3-醇、乙烯基環(huán)體或乙烯基雙封頭，優(yōu)選乙炔基環(huán)己醇抑制劑和/或乙烯基環(huán)體。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的有機(jī)硅磁流變彈性體的生產(chǎn)方法，包括: A組分的制備:將15~32質(zhì)量份的基料、58~90質(zhì)量份磁性顆粒、0.1~2.0質(zhì)量份表面活性劑和1.2~3.6質(zhì)量份抗沉降劑混合后充分研磨，然后加入0.05~0.8份催化劑、0.3~2.0份硅烷偶聯(lián)劑和0.5~3. 2份增塑劑，混合后真空脫泡，即得A組分； B組分的制備:將9~24質(zhì)量份的基料、5~16質(zhì)量份交聯(lián)劑、64~90質(zhì)量份磁性顆粒、O~2.2質(zhì)量份表面活性劑和O~4.0質(zhì)量份抗沉降劑混合研磨，然后加入0.1~1.2份抑制劑，混合后經(jīng)真空脫泡，即得B組分； 有機(jī)硅磁流變彈性體制備:將得到的A組分和B組分按1: 0.3~2的重量配比混合，將得到的混合膠料真空脫泡，再將真空脫泡后的膠料直接澆注于固化，即得到所述有機(jī)硅磁流變彈性體。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的有機(jī)硅磁流變彈性體的在隔震器、減震器或吸振器中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C08L83/05GK103467997SQ201310364584
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月20日
【發(fā)明者】周利莊, 姜其斌, 曾智, 陳磊, 宋星光, 陳曉 申請(qǐng)人:株洲時(shí)代新材料科技股份有限公司