盧珣，李濤，陶剛，郭建華，蔣智杰

(華南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，廣東廣州510640)

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改性硅橡膠寬溫域阻尼材料研究

盧珣，李濤，陶剛，郭建華，蔣智杰

(華南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，廣東廣州510640)

摘要:為了制備基于甲基乙烯基硅橡膠(MVQ)的寬溫域阻尼材料，本文以MVQ作為基體，采用共混法制備了MVQ/萜烯樹脂復(fù)合材料，并探討了其阻尼性能與松弛特性及橡膠基體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。動態(tài)力學(xué)分析表明，共混材料兩個轉(zhuǎn)變峰之間的阻尼因子(tan δ)明顯提高。通過核磁交聯(lián)密度儀分析，發(fā)現(xiàn)加入萜烯樹脂使該材料自由鏈段含量增加，MVQ的交聯(lián)密度降低，導(dǎo)致鏈段運動的松弛時間增加，這是提高該材料阻尼性能的主要原因。測試結(jié)果表明:該材料在－60～200°C的溫度范圍內(nèi)tan δ＞0.25。為了進一步提高其阻尼性能和物理機械性能，還制備了MVQ/萜烯樹脂/乙烯丙烯酸酯橡膠(AEM)三元共混型復(fù)合材料，當(dāng)MVQ/AEM為60/40時，有效阻尼(tan δ＞0.3)溫域達到192℃(－7～185℃)，達到了寬溫域高阻尼材料的要求。

關(guān)鍵詞:甲基乙烯基硅橡膠;萜烯樹脂;乙烯丙烯酸酯橡膠;寬溫域;高阻尼性能

當(dāng)前，振動和噪聲給人類的生產(chǎn)和生活帶來的危害日益嚴重，采用阻尼材料是控制振動與噪聲的有效措施。良好的阻尼材料可以有效吸收振動機械能，轉(zhuǎn)化為熱能而耗散，從而消除或減輕各種有害振動和噪聲的不良影響。在艦船領(lǐng)域中，阻尼材料可用于主機、船體和隔板等部位，使艦船能有效地減少航行過程中產(chǎn)生的振動和噪音。從而使得艦船進攻時可降低自噪聲提高聲吶的探測距離，防御時可有效地避開聲吶探測，明顯提高自身的隱身水平，同時也能保護船員的身心健康［1］。目前，阻尼材料已成為各國研究的熱點。聚合物基特別是橡膠彈性體材料因其特有的粘彈性質(zhì)而具有優(yōu)良的阻尼特性，是一類重要的阻尼材料。聚合物的阻尼性質(zhì)依賴其玻璃化轉(zhuǎn)變，在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度范圍內(nèi)聚合物的阻尼值較大，阻尼性能通常用其內(nèi)耗(阻尼因子tan δ)峰的高度和其跨越溫度范圍來加以評價。硅橡膠具有優(yōu)異的耐高低溫性能，同時在較寬的溫度范圍內(nèi)(－50～200℃)力學(xué)性能和阻尼性能穩(wěn)定［2］。但其作為阻尼材料缺點在于阻尼性能不高，tan δ一般都在0.1以下，因而限制了其作為阻尼材料的應(yīng)用。當(dāng)前，用來提高橡膠材料阻尼性能的方法很多，如共混法、互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)法、共聚法［3－5］。近年來，有研究將動態(tài)機械性能好的石油樹脂加入到橡膠中制備阻尼材料［6］。但是，石油樹脂的加入僅使阻尼峰向高溫方向移動，并沒有拓寬有效阻尼(tan δ＞0.3)的溫度范圍。此外，很少有研究對石油樹脂影響橡膠阻尼性能的機理進行探討。本文以MVQ為基體，采用共混法制備了復(fù)合阻尼材料。萜烯樹脂是蒎烯在催化劑的作用下聚合而成的低聚物，分子量在1 000～2 000，它和石油樹脂在理化性質(zhì)上有共性。萜烯樹脂作為增粘劑廣泛用于粘合劑和油墨等領(lǐng)域。本文所制得的MVQ/萜烯樹脂復(fù)合材料tanδ－T曲線上產(chǎn)生兩個分離的峰，但兩個峰之間的平坦區(qū)阻尼性能明顯提高，達到了同時提高阻尼性能和拓寬有效阻尼溫域的目的。本文對萜類樹脂對橡膠阻尼性能的影響機理通過研究復(fù)合材料的松弛特性和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進行探討，從松弛的角度解釋了橡膠基體結(jié)構(gòu)對阻尼性能的影響，為粘彈性阻尼材料的阻尼機理提供了一些理論基礎(chǔ)。為了進一步提高該復(fù)合材料的阻尼性能和物理機械性能，還制備了MVQ/萜烯樹脂/乙烯丙烯酸酯橡膠(AEM)三元共混型復(fù)合材料。

1　實驗部分

1.1原材料

甲基乙烯基硅橡膠(MVQ):110－2，廣東彩艷股份有限公司;萜烯樹脂:TR－90，上海水興實業(yè)有限公司;乙烯丙烯酸酯橡膠(AEM):Vamac DP，美國Dupont公司;沉淀法白炭黑:Rhodia 142，羅地亞白炭黑(青島)有限公司;硬脂酸:工業(yè)級，廣州金昌盛科技有限公司;氧化鋅(ZnO):工業(yè)級，廣州金昌盛科技有限公司。羥基硅油:CY－21A，中昊晨光化工研究院有限公司;三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC):工業(yè)級，臺州市黃巖東?；び邢薰?過氧化二異丙苯(DCP):工業(yè)級，廣州金昌盛科技有限公司。

1.2基本配方表

本文所用的基礎(chǔ)配方見表1和表2。

表1　乙烯丙烯酸酯橡膠的基礎(chǔ)配方Table 1 Basic recipes for AEM

表2　甲基乙烯基硅橡膠的基礎(chǔ)配方Table 2 Basic recipes for MVQ

1.3實驗儀器和設(shè)備

開放式煉膠機:XK－150，廣東省湛江機械廠;平板硫化機:KSH R100，東莞市科盛實業(yè)有限公司;電子萬能試驗機:Z010，德國Zwick有限公司;老化箱:GT－7017－M，高鐵檢測儀器(東莞)有限公司;真空干燥箱:DZF－6050，上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;動態(tài)熱機械分析儀:DMA 242C，德國NETZSCH公司;熱重分析儀:TG209F1，德國NETZSCH公司;核磁共振交聯(lián)密度儀:XLDS－15，德國IIC公司。

1.4實驗儀器和設(shè)備

開放式煉膠機:XK－150，廣東省湛江機械廠;平板硫化機:KSH R100，東莞市科盛實業(yè)有限公司;電子萬能試驗機:Z010，德國Zwick有限公司;老化箱:GT－7017－M，高鐵檢測儀器(東莞)有限公司;真空干燥箱:DZF－6050，上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;動態(tài)熱機械分析儀:DMA 242C，德國NETZSCH公司;熱重分析儀:TG209F1，德國NETZSCH公司;核磁共振交聯(lián)密度儀:XLDS－15，德國IIC公司。

1.5試樣制備

1)萜烯樹脂與甲基乙烯基硅橡膠復(fù)合材料的制備。

甲基乙烯基硅橡膠的基本配方如表2所示。實驗時，將硅橡膠生膠、樹脂、以及硫化劑等配合劑在開放式煉膠機中混煉均勻，然后薄通8～10次，打卷5次后出片。于室溫下停放24 h后翻煉一次，根據(jù)硫化儀所確定的硫化時間在平板硫化機上硫化成型。一段硫化后，在鼓風(fēng)烘箱中進行二段硫化(180℃×4 h)，除去殘留的過氧化物。

2)MVQ/萜烯樹脂/AEM三元共混型復(fù)合材料的制備。

先將按照表1制備的AEM母煉膠加入開煉機上，包輥。然后加入MVQ與萜烯樹脂的母煉膠，打三角包和打卷7－8次使兩部分混合均勻，將輥距調(diào)至2 mm后出片。于室溫下放置24 h后翻煉一次，根據(jù)硫化儀所確定的硫化時間在平板硫化機上硫化成型。一段硫化后，在鼓風(fēng)烘箱中進行二段硫化(180℃×4 h)后得到樣品。

1.6性能的測試與表征

動態(tài)力學(xué)性能測試:采用NETZSCH公司的DMA 242C型動態(tài)力學(xué)分析儀測試。采用拉伸模式測量，試樣尺寸為10 mm×6 mm×2 mm。測量溫度范圍為－110～200℃，升溫速率5℃/min，測量頻率為1，3.3和10 Hz，樣品動態(tài)力為4 N，最大振幅為50 μm。

應(yīng)力松弛實驗:采用拉力機測試。以1 000 mm/min的拉伸速率將試樣拉伸至50％應(yīng)變，記錄達到50％應(yīng)變后20 min內(nèi)試樣所受的應(yīng)力以及不同時間點時材料的應(yīng)力與初始應(yīng)力之比，作為應(yīng)力松弛率。

核磁交聯(lián)密度分析:硫化膠的交聯(lián)密度以及自由鏈含量，室溫硫化硅橡膠的懸掛鏈含量均利用德國IIC公司的XLDS－15型核磁共振交聯(lián)密度儀，在磁感應(yīng)強度315 A/m，頻率15 MHz，溫度60℃的條件下測定。

熱失重分析:采用德國NETZSCH公司TG209F1型熱重分析儀測試。測試溫度為30～500℃，升溫速率為20℃/min，N2保護。

耐老化性能測試:橡膠的耐老化性能按照GB/T3512－2001測試，老化條件為200℃×48 h。性能保持率=老化后性能/老化前性能×100％。

物理機械性能測試:硫化膠的拉伸性能按照GB/T528－1998執(zhí)行，試樣為啞鈴形;撕裂性能按照GB/T529－1998執(zhí)行，試樣為直角形。測試儀器為Zwick公司Z010型電子萬能試驗機。

2　結(jié)果與討論

2.1寬溫域的阻尼性能

不同萜烯樹脂添加量時復(fù)合材料的阻尼性能如圖1所示。

圖1　不同樹脂用量時MVQ/萜烯樹脂復(fù)合材料在10 Hz時的tan δ-T曲線Fig.1 Dependence of tan δ on the content of terpene in MVQ/terpene resin blends at 10 Hz

從圖中可以看出，復(fù)合材料的tan δ－T曲線上有兩個阻尼峰，表明萜烯樹脂與硅橡膠相容性較差。在低溫處的阻尼峰為硅橡膠的高溫相玻璃化轉(zhuǎn)變峰，高溫處的阻尼峰為萜烯樹脂本身的軟化峰。兩個阻尼峰均隨著萜烯樹脂含量的增加而增強，并向低溫方向移動。更重要的是，與其他不相容體系不同，當(dāng)萜烯樹脂加入硅橡膠中后，復(fù)合材料在兩個峰之間的阻尼值同樣有所提高，而且隨著萜烯樹脂用量的增加，平坦區(qū)的阻尼因子也相應(yīng)增加。當(dāng)萜烯樹脂添加量為50 phr時，復(fù)合材料在－60～200℃的溫度范圍內(nèi)保持tan δ＞0.25。

2.2萜烯樹脂對MVQ阻尼性能影響機理的討論

2.2.1復(fù)合材料阻尼性能與松弛特性關(guān)系的探討

由于高分子運動時運動單元受到的摩擦力較大，其分子運動是一個松弛過程。松弛時間τ常被用來描述松弛過程的快慢，而松弛時間譜則用來描述松弛時間的分布。根據(jù)聚合物材料的線性粘彈性理論，利用材料的動態(tài)模量可以確定其鏈段運動的松弛時間譜。

圖2　不同樹脂添加量時MVQ/萜烯樹脂復(fù)合材料的應(yīng)力松弛譜Fig.2 The stress relaxtion spectrum of MVQ/terpene with different resin contents

由圖2可知，隨著萜烯樹脂用量的增加，MVQ/萜烯樹脂復(fù)合材料的松弛強度逐漸增強。這是因為萜烯樹脂的加入，增大了分子鏈運動時的摩擦力，從而導(dǎo)致松弛強度增強。

在核磁共振波譜中，硫化膠的磁化衰減曲線可以反映聚合物分子松弛運動的快慢。不同萜烯樹脂添加量時MVQ/萜烯樹脂復(fù)合材料的磁化衰減曲線如圖3。隨著萜烯樹脂用量的增加，復(fù)合材料的磁化曲線隨時間的衰減速率減慢。這表明，在萜烯樹脂含量越高，復(fù)合材料的分子鏈段運動時受到的纏繞阻力更大，松弛時間更長。

圖3　不同樹脂用量時MVQ/萜烯樹脂復(fù)合材料的磁化衰減曲線Fig.3 Signal decay in NMR of MVQ/terpene resin composites with different resin content

MVQ/萜烯樹脂復(fù)合材料的氫原子在核磁共振中的橫向弛豫時間(T2)與萜烯樹脂含量的關(guān)系如圖4。T2反應(yīng)了彈性體內(nèi)部整個網(wǎng)絡(luò)的分子運動，這些運動既包括彈性體鏈段的運動，同樣包括彈性體端鏈、未交聯(lián)的小分子物質(zhì)以及整個網(wǎng)絡(luò)的運動等，而這些運動都是材料阻尼性能的影響因素。因此，T2可以用來測量彈性體內(nèi)部整個網(wǎng)絡(luò)的松弛特性。由圖4可知，MVQ/萜烯樹脂復(fù)合材料的松弛時間隨著萜烯樹脂含量的增加而增長。

圖4　不同萜烯樹脂添加量時MVQ/萜烯樹脂復(fù)合材料的橫向弛豫時間Fig.4　T2of MVQ/terpene resin composites with different resin contents

綜上所述，MVQ/萜烯樹脂復(fù)合材料阻尼性能的提高與其松弛強度的提高和松弛時間的延長有關(guān)。

2.2.2復(fù)合材料阻尼性能與橡膠基體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)關(guān)系探討

不同萜烯樹脂添加量時MVQ/萜烯樹脂復(fù)合材料的自由鏈與彈性鏈的質(zhì)量分數(shù)如圖5所示。這里提到的自由鏈包括未交聯(lián)硅橡膠分子鏈和懸掛鏈。由于這些分子鏈運動的松弛時間不同，因此可以通過核磁法交聯(lián)密度儀來測定這些分子鏈的質(zhì)量分數(shù)。隨著萜烯樹脂用量的增加，復(fù)合材料內(nèi)的自由鏈質(zhì)量分數(shù)增加，同時彈性鏈的質(zhì)量分數(shù)減少。據(jù)報道，未交聯(lián)的分子鏈和懸掛鏈是彈性體網(wǎng)絡(luò)具有阻尼性能的最主要原因［7－8］。因為懸掛鏈只有一端固定，所以當(dāng)彈性體受到外力時，這些懸掛鏈固定端就會隨著交聯(lián)點的運動而運動。而另一端在運動時的自由度更高，所以會纏結(jié)在一起，形成有更高熵值的結(jié)構(gòu)。因此，隨著懸掛鏈質(zhì)量分數(shù)的增加，彈性體網(wǎng)絡(luò)的松弛時間會越長。未交聯(lián)的分子鏈比懸掛鏈更容易運動，所以未交聯(lián)的分子鏈更容易引起彈性體網(wǎng)絡(luò)松弛時間的增加［9］。簡而言之，萜烯樹脂的加入使得體系中自由鏈的含量增加，MVQ的松弛時間增長，最終導(dǎo)致復(fù)合材料的阻尼性能在高于硅橡膠玻璃化溫度的范圍內(nèi)提高。

彈性體材料的交聯(lián)密度對材料阻尼性能影響很大，是彈性體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)。萜烯樹脂添加量不同時，MVQ/萜烯樹脂復(fù)合材料的交聯(lián)點密度以及相鄰交聯(lián)點間的分子量如圖6?？梢钥闯?，隨著萜烯樹脂用量的增加，硅橡膠基體材料的交聯(lián)密度降低，交聯(lián)點之間的平均分子量增大。當(dāng)萜烯樹脂添加量為50 phr時，相鄰交聯(lián)點間的分子量為2.02×105g/mol達到不添加萜烯樹脂時硅橡膠的相鄰交聯(lián)點間分子量(1.3×104g/mol)的16倍左右。這說明，萜烯樹脂的加入會嚴重影響硅橡膠的交聯(lián)反應(yīng)，降低硅橡膠基體的交聯(lián)密度。由于不同樹脂用量時，硅橡膠的交聯(lián)機理是相同的，因而，交聯(lián)密度的降低也就意味著懸掛鏈含量的提高和松弛時間的增長。最終MVQ/萜烯樹脂復(fù)合材料的阻尼性能得到提高。

圖5　萜烯樹脂用量對MVQ/萜烯樹脂復(fù)合材料自由鏈以及彈性鏈含量的影響Fig.5 The weight fraction of elastic and free chains in MVQ/terpene resin as a function of terpene concentration

圖6　MVQ/萜烯樹脂復(fù)合材料的交聯(lián)點密度和相鄰交聯(lián)點間分子量隨樹脂用量變化曲線Fig.6 Total cross-link density and the molecular weight between adjacent cross-links of MVQ/terpene resin as a function of resin content

圖7　萜烯樹脂熱失重曲線Fig.7 TG curves of terpene resin

為了進一步說明交聯(lián)密度對復(fù)合材料阻尼性能的影響，還進行了老化實驗。先通過熱重分析儀來確定老化實驗所需的溫度。從圖7可以看出萜烯樹脂熱穩(wěn)定性不好。萜烯樹脂在氮氣中的起始熱分解溫度為160°C，而MVQ的熱分解溫度明顯高于200°C，因此老化實驗將在200°C進行。

圖8　不同樹脂用量時MVQ/萜烯樹脂復(fù)合材料老化前后在10 Hz下的阻尼因子隨溫度變化曲線Fig.8 Loss factor versus temperature of MVQ/terpene resin compositeswith different resin contents beforeand after ageing at the frequency of 10 Hz

圖8比較了不同萜烯樹脂含量的復(fù)合材料老化前后的損耗因子。很明顯，在老化之后，復(fù)合材料只表現(xiàn)出一個與MVQ相關(guān)的阻尼峰。高溫處與萜烯樹脂軟化點相關(guān)的阻尼峰消失，說明萜烯樹脂已經(jīng)被分解了。然而，盡管萜烯樹脂被分解了，老化后材料的阻尼因子還是隨著萜烯樹脂的含量增加而增大的。這個現(xiàn)象說明由于MVQ交聯(lián)密度不同引起的自由鏈含量的差異是決定復(fù)合材料阻尼性能的重要因素。

由以上結(jié)論可知，萜烯樹脂的加入會降低MVQ的交聯(lián)密度，從而引起的懸掛鏈質(zhì)量分數(shù)的增加，這有利于提高復(fù)合材料的阻尼性能。另一方面，和其他橡膠和樹脂的復(fù)合材料以及有機雜化體系相同，萜烯樹脂本身的高阻尼性能對提高MVQ的阻尼性能也起到了很大的作用。

2.3MVQ/萜烯樹脂/AEM三元共混復(fù)合材料的性能研究

由于硅橡膠與萜烯樹脂為不相容體系，在復(fù)合材料中存在相分離結(jié)構(gòu)。另外，萜烯樹脂是分子量在1 000～2 000之間的低聚物，在共混體系中起到增塑劑的作用。這兩種現(xiàn)象使MVQ/萜烯樹脂復(fù)合材料的物理機械性能難以滿足應(yīng)用要求。

一般認為，當(dāng)材料的有效阻尼［10］(tan δ＞0.3)溫度范圍在60～80℃以上時，材料就具有良好的阻尼性能，可以滿足工程中的應(yīng)用［11］。因此，MVQ/萜烯樹脂復(fù)合材料的阻尼性能還需提高。

為了進一步提高MVQ/萜烯樹脂復(fù)合材料的物理機械性能和阻尼性能，還制備了MVQ/萜烯樹脂/AEM三元共混型復(fù)合材料。在共混時，MVQ/萜烯樹脂復(fù)合材料中萜烯樹脂TR－90用量為MVQ的一半，白炭黑用量為40phr，AEM的配方如表1所示。

2.3.1MVQ/AEM共混比對物理機械性能的影響

不同MVQ/AEM配比時共混膠的部分物理機械性能數(shù)據(jù)如圖9所示。

圖9　不同MVQ/AEM比例時MVQ/萜烯樹脂/AEM混煉膠的力學(xué)性能參數(shù)Fig.9 Mechanical parameters of MVQ/terpene resin/AEM blends with different MVQ/AEM ratio

從圖中可以看出，MVQ/AEM共混膠的拉伸強度和撕裂強度隨AEM含量的增加而提高。當(dāng)AEM用量為0時拉伸強度只有1.4 MPa，撕裂強度為9.71 kN·m－1，當(dāng)MVQ/AEM為60/40時共混膠的拉伸強度為3.15 MPa，提高了1.25倍;撕裂強度為21.6 kN·m－1，提高了1.22倍。

由于MVQ/萜烯樹脂共混體系本身的強度很低，AEM混煉膠的強度較高，當(dāng)兩者共混之后相容性較好，AEM起到了提高體系拉伸強度的作用，共混膠的拉伸強度呈現(xiàn)隨AEM用量增大的趨勢。

萜烯樹脂加入橡膠基體中后會降低橡膠分子間的作用力，使得材料的撕裂強度降低。隨著AEM含量的增加，萜烯樹脂的含量相對降低，同時AEM本身的撕裂強度很高，因此共混膠的撕裂強度隨AEM用量的增加而增加。

材料的斷裂伸長率與拉伸永久變形同樣呈現(xiàn)出隨AEM用量的增加先增大后減小的趨勢。只有在AEM/MVQ配比適中時，共混膠才具有較高的斷裂伸長率和較大的拉伸永久變形。

2.3.2 MVQ/AEM共混比對阻尼性能的影響

不同配比時MVQ/AEM共混膠的阻尼性能如圖10。

圖10　不同MVQ/AEM比例時MVQ/萜烯樹脂/AEM混煉膠在10 Hz時的tan δ隨溫度變化曲線Fig.10 Loss tangent as a function of temperature of MVQ/terpene resin/AEM blends with different MVQ/AEM ratios

由圖可知，共混膠在室溫時的阻尼值隨AEM用量的增加呈現(xiàn)先提高后降低的趨勢。這是因為萜烯樹脂可使AEM的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度向高溫方向移動，而AEM的阻尼值較大，共混膠的阻尼值隨著AEM用量的增加而增加;當(dāng)AEM用量達到一定程度后，萜烯樹脂的含量相對減少，萜烯樹脂提高阻尼的效果也就降低，共混膠的阻尼因子又呈現(xiàn)下降的狀態(tài)。調(diào)節(jié)MVQ與AEM的比例可以獲得有效阻尼溫域可調(diào)性很大的阻尼材料。當(dāng)MVQ/AEM為60/40時，共混膠的有效阻尼溫域為192℃(－7～185℃)。

3　結(jié)論

1)萜烯樹脂具有拓寬MVQ阻尼溫域，提高MVQ阻尼因子的作用。當(dāng)萜烯樹脂添加量為50 phr時，平坦區(qū)的阻尼因子達到0.25，復(fù)合材料在－60～200℃的溫度范圍內(nèi)保持tan δ＞0.25。

2)通過核磁共振波譜分析可知，隨著萜烯樹脂含量的增加，復(fù)合材料的松弛時間增長。

3)通過核磁交聯(lián)密度儀分析可知，萜烯樹脂用量增加，MVQ的交聯(lián)密度降低。橡膠基體交聯(lián)密度的降低以及萜烯樹脂本身的鏈段都使復(fù)合材料內(nèi)部自由鏈段含量增多，鏈段的松弛時間增長，最終使MVQ/萜烯樹脂復(fù)合材料在很寬的溫度范圍內(nèi)具有良好的阻尼性能。

4)MVQ/萜烯樹脂/AEM三元共混型復(fù)合材料的物理機械性能較MVQ/萜烯樹脂復(fù)合材料有明顯的改善。當(dāng)MVQ/AEM為60/40時，有效阻尼溫域(tan δ＞0.3)達到192℃(－7～185℃);拉伸強度提高了1.25倍;撕裂強度提高了1.22倍。

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LU Xun，LI Tao，TAO Gang，GUO Jianhua，JIANG Zhijie
(School of Materials Science and Engineering，South China University of Technology，Guangzhou 510640，China)

Abstract:To synthesize materials with a wide temperature range and strong damping properties，methyl vinyl silicone rubber(MVQ)was used as a matrix and an MVQ/terpene resin composite was prepared by blending.The relationship between the damping property and the relaxation property was investigated，and the network structure of the rubber matrix was analyzed.Dynamic mechanical analysis demonstrated that the loss tangent of the composites in the temperature range between the softening point of the terpene resin and the glass transition temperature of the MVQ increased as the terpene resin content was increased.Magnetic resonance crosslink density spectrometer analysis suggested that the increase in relaxation time arising from the increase of the weight fraction of the free chains and the decrease in the crosslink density of the MVQ improved the damping properties.Test results showed that tan δ＞0.25 at a temperature range of－60～200°C.In order to further improve the damping performance and dynamic mechanical properties of the MVQ/terpene resin composite，an MVQ/terpene resin/ethylene acrylate rubber(AEM)composite was prepared.Test results showed that at an MVQ/AEM ratio of 60/40，the temperature range with effective damping properties(tan δ＞0.3)reached 192℃(－7～185℃).The material meets the requirements of a wide temperature range and strong damping properties.

Keywords:MVQ;Terpene resin;AEM;wide temperature range;high dynamic mechanical properties

通信作者:蔣智杰，E－mail:zjjiang@ scut.edu.cn.

作者簡介:盧珣(1969－)，男，副教授，博士;蔣智杰(1974－)，男，工程師，博士.

基金項目:國家自然科學(xué)基金資助項目(51103048).

收稿日期:2014－08－14.網(wǎng)絡(luò)出版時間:2015－12－23.

中圖分類號:TQ333

文獻標(biāo)志碼:A

文章編號:1006－7043(2016)01－0092－06

doi:10.11990/jheu.201408009

網(wǎng)絡(luò)出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/23.1390.u.20151223.1045.004.html