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第24卷第1期高分子材料科学与工程v01．24．No．1
2008年1月POLYMERMATERIALSSCIENCEANDENGINEERINGJan．2008

热硫化苯基硅橡胶阻尼材料的动态力学特性

唐小斗，罗廷纲，周远建
(中蓝晨光化工研究院，Nil『成都610041)

摘要：通过对不同结构组成的热硫化苯基硅橡胶粘弹性的动态力学测试，讨论了玻璃化转变温度T8与
材料阻尼性能的关系及硅橡胶基础聚合物中苯基、乙烯基含量对硅橡胶硫化后损耗因子的影响，提出在

一50℃～+150℃之间存在次级转变主要影响着硅橡胶阻尼性能，而与玻璃化转变温度Tg关系不大
的结论，同时还指出交联度对硅橡胶阻尼性能的重要作用。

关键词：硅橡胶；阻尼材料；玻璃化转变温度；损耗因子；交联度
中图分类号：O631．2+文献标识码：A文章编号：1000。7555(2008)01。0051—04

由于硅橡胶特有的耐高低温性能，使其更1．1原材料
适用于航空航天等特殊的场合。在阻尼减振器1201苯基硅橡胶：上海树脂厂或上海铮悦
方面，航空航天领域都必须考虑到材料的耐高工贸有限公司；1202苯基硅橡胶：上海树脂厂
低温性能。特别是航天器如卫星、飞船等，既要或上海铮悦工贸有限公司；特种苯基硅橡胶生
考虑到其迎太阳面时局部温度可能高达100胶：自制；气相法白炭黑：T40型，德国Wacker
℃，也要考虑到其背太阳面时，可能低达一100公司；六甲基二硅氮烷：工业级，浙江开化合成
℃，所以在减振器选材上只能采用硅橡胶。然材料厂；二苯基硅二醇：试剂级，天津化学试剂

而硅橡胶作为一种高弹性材料，其阻尼减振性一厂；2，5一二甲基一2，5一-(叔丁基过氧基)己烷：
能比通常作为阻尼材料使用的丁基橡胶、聚氨94％～98％液体，江苏强盛化工有限公司。
酯等要低得多，而后两者却不具备足够的耐高1．2试验仪器和设备
低温性能，所以，怎样提高硅橡胶的阻尼性能成捏合机：MX-2型，成都科强高分子工程公
为人们关注的课题。而从机理上如何认识硅橡司；开炼机：5XK5—130型，上海轻工机械技术
胶的组成、结构等因素对其阻尼特性的影响是研究所；平板硫化机：XLBD350×350×2一Z
至关重要的。此前国内研究者比较多地注重于型，上海轻工机械股分有限公司上海第一橡胶
硅橡胶配方的改变对其阻尼损耗因子的影响，机械厂；NMR测试仪：AVANCE300型，瑞士
这可能是局限于苯基生胶的来源【．2J。而另一BRUKER公司；动态力学分析仪：DMT—V型，
些研究者则更多地通过聚硅氧烷与其它有机高美国RheometricScientific公司。
分子共聚、共混或形成互穿网络来达到提高材1．3制胶与测试
料损耗因子的目的_3J，但这些方法也有可能将白炭黑用20phr六甲基二硅氮烷进行
导致材料耐温范围变窄。本文针对单纯有机硅表面处理后，根据需要按一定比例与苯基硅生
材料的热硫化苯基硅橡胶的阻尼特性，根据我胶和二苯基硅二醇，在捏合机中120℃～180
们的实验结果进行一些探讨。℃／0．092MPa～0．2MPa真空下捏合成胶，然
后经开炼机炼制均匀并加入适量2，5二甲基一
1实验部分2，5一二(叔丁基过氧基)己烷，出片后置于模具

收稿日期：2006-08—08；修订口期：2【M】6一ll—l5
联系人：唐小斗，主要从事高分子材料的合成及应用研究，E-mail：txd0310@yahoo．L'om．crl

52高分子材料科学与工程2008年

中。模具置于平板硫化机中于170℃加压下硫2．2生胶分子结构对材料阻尼性能的影响
化15min成型。样片脱模后再于烘箱中150通常的硅橡胶以聚二甲基硅氧烷为分子主
℃／2h+200℃／4h二段硫化。链，s．-0一si键角可以在104。至180。之间变
动态力学测试按GJB981—1990进行。化，结构单元的线性化能垒仅1．26ld／nlol8，
分子链段柔软而富有弹性，分子链同作用力很
2结果与讨论弱，是典型的高弹态材料。一般硅橡胶的损耗
2．1苯基硅橡胶的阻尼行为与玻璃化转变温因子仅为0．05～0．1，阻尼性能很低⋯1。当部
度Tg分二甲基被苯基取代后，不仅增加了分子链段
对于非有机硅阻尼材料而言，玻璃化转变的刚性，更重要的是增加了分子链间的相互作
温度是其最重要的性能指标之一，因为通常材用力，从而比较显著地改变了材料的粘弹性。
料的损耗因子tan8在其玻璃化转变温度T附并且这种改变与苯基的引入量成正比。但是，
近出现极大值，所以材料的T是否与使用环经过研究发现，虽然无论是从理论上还是实践
境温度相适应是选择阻尼材料的关键J。中得到的数据都支持引入苯基所起的作用，但
是另一个因素的影响也许更加显著，那就是硅
橡胶的交联度。在热硫化硅橡胶中影