CN107227023B - 磁流变弹性体组合物、其制造方法及装入有该组合物的振动吸收装置 - Google Patents

Abstract

本发明是包含基体树脂(12)和磁性粉(11)的磁流变弹性体组合物(10)，当设上述组合物为100体积％时，上述磁性粉(11)包含30～70体积％，上述磁流变弹性体组合物(10)的日本橡胶协会标准规格(SRIS0101)ASKER C硬度为5～60。上述磁性粉优选平均粒径为2～500μm，上述基体树脂优选为有机聚硅氧烷。上述磁流变弹性体组合物优选在施加200mT的磁通密度的磁力时，储能模量发生5倍以上的变化。由此，提供在施加磁力时储能模量的变化高的磁流变弹性体组合物、其制造方法及装入有该组合物的振动吸收装置。

Description

磁流变弹性体组合物、其制造方法及装入有该组合物的振动 吸收装置

技术领域

本发明涉及磁流变弹性体(Magneto Rheological Elastomer)组合物。进一步详细而言，涉及在施加磁力时储能模量(storage modulus)的变化高的磁流变弹性体组合物、其制造方法及装入有该组合物的振动吸收装置。

背景技术

通过施加磁场而流变学特性发生变化的流体被称为磁流变液(MR流体)，作为使微细的磁性体粉等磁活性粒子均匀地分散在液体中而得到的非胶体悬浮液而已知。MR流体可以用于以冲击吸收、动力传递、姿态控制为首的车辆等的离合器、阻尼器、吸震器或各种建造物用的减振支撑装置、装配机器人的肌肉部分、液体流量控制用阀门、各种音响装置、医疗·福利用机器人手或护理手等。但是，MR流体的处理性不方便，近年来提出了处理性良好的MR弹性体。

专利文献1中，提出了通过使坡莫合金(Fe-Ni合金)等磁性填料分散到粘弹性树脂材料中并在模具内进行旋转成形来得到磁场响应性组合物。专利文献2中，提出了使磁性填料分散到粘弹性树脂材料中并在施加磁场的状态下使其固化。专利文献3中，提出了使磁性粒子在树脂材料内取向，专利文献4中，提出了不使其取向。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-064441号公报

专利文献2：日本特开2013-181090号公报

专利文献3：日本特开2008-195826号公报

专利文献4：日本特开2008-013631号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，以往的磁流变组合物存在在施加磁力时储能模量的变化仍然不充分这样的问题。

本发明为了解决上述以往的问题，提供在施加磁力时储能模量的变化高的磁流变弹性体组合物、其制造方法及装入有该组合物的振动吸收装置。

用于解决问题的方法

本发明的磁流变弹性体组合物的特征在于，其是包含基体树脂和磁性粉的磁流变弹性体组合物，当设上述组合物为100体积％时，上述磁性粉包含30～70体积％，上述磁流变弹性体组合物的日本橡胶协会标准规格(SRIS0101)ASKER C硬度为5～60。

本发明的磁流变弹性体组合物的制造方法的特征在于，将下述组成的混合物固化，得到上述的磁流变弹性体组合物。

(A)基础聚合物成分：1分子中含有平均两个以上且键合在分子链两末端的硅原子上的链烯基的直链状有机聚硅氧烷；

(B)交联成分：1分子中含有平均两个以上的键合在硅原子上的氢原子的有机氢聚硅氧烷，相对于上述A成分中的硅原子键合链烯基1摩尔，为低于1摩尔的量；

(C)铂系金属催化剂：相对于A成分以重量单位计为0.01～1000ppm

(D)磁性粉：当设有机聚硅氧烷为20～80体积％时，为20～80体积％(相对于有机聚硅氧烷100重量份为200～3000重量份)

本发明的振动吸收装置的特征在于，其是装入有上述的磁流变弹性体组合物的振动吸收装置，将上述磁流变弹性体组合物配置在振动部，利用施加磁力时的储能模量的变化来吸收上述振动部的振动。

发明效果

本发明能够提供在施加磁力时储能模量的变化高的磁流变弹性体组合物。储能模量的变化高是指振动吸收或减振效果高。

附图说明

图1是本发明的一实施例中的磁流变弹性体组合物片材的示意性截面图。

图2是表示本发明的一实施例中的磁流变弹性体组合物片材的储能模量的测定方法的说明图。

图3是用于算出储能模量的符号的说明图。

图4是测定本发明的实施例4中得到的磁流变弹性体组合物的储能模量和频率的特性的曲线。

具体实施方式

本发明是包含基体树脂和磁性粉的磁流变弹性体组合物。磁性粉有软磁性金属粉或氧化物磁性粉(铁氧体粉)，作为软磁性金属粉，有Fe-Si合金、Fe-Al合金、Fe-Si-Al合金(Sendust，铁硅铝磁合金)、Fe-Si-Cr合金、Fe-Ni合金(Permalloy，坡莫合金)、Fe-Ni-Co合金(Mumetal，镍铁高导磁合金)、Fe-Ni-Mo合金(Supermalloy，镍钼铁超导磁合金)、Fe-Co合金、Fe-Si-Al-Cr合金、Fe-Si-B合金、Fe-Si-Co-B合金等铁系的合金粉、或羰基铁粉等，作为铁氧体粉，有Mn-Zn铁氧体、Mn-Mg-Zn铁氧体、Mg-Cu-Zn铁氧体、Ni-Zn铁氧体、Ni-Cu-Zn铁氧体、Cu-Zn铁氧体等尖晶石系铁氧体、W型、Y型、Z型、M型等六方晶铁氧体，但本发明中，优选使用羰基铁粉。

上述羰基铁粉作为软磁性铁粉的一种、此外作为粉末工业制品，其自身是众所周知的。羰基铁粉是通过使羰基铁(Fe(CO)₅)气化并分解而将CO除去而得到的。该羰基铁粉的平均粒径优选为2～10μm，进一步优选为2～8μm。粒径的测定通过激光衍射光散射法，测定50质量％粒径。作为该测定器，例如有堀场制作所制社制的激光衍射/散射式粒子分布测定装置LA-950S2。

当设上述组合物为100体积％时，上述磁性粉包含30～70体积％，更优选包含35～70体积％。若为上述的范围，则在施加磁力时，储能模量的变化变得充分高。

作为基体树脂，可以是热固化性树脂，也可以是热塑性树脂，还包含橡胶或弹性体。橡胶中，有天然橡胶(ASTM简称NR)、异戊二烯橡胶(IR)、丁二烯橡胶(BR)、1,2-聚丁二烯(1,2-BR)、苯乙烯-丁二烯(SBR)、氯丁二烯橡胶(CR)、丁腈橡胶(NBR)、丁基橡胶(IIR)、乙丙橡胶(EPM、EPDM)、氯磺化聚乙烯(CSM)丙烯酸橡胶(ACM、ANM)、环氧氯丙烷橡胶(CO，ECO)多硫化橡胶(T)、硅橡胶、氟橡胶(FKM)、聚氨酯橡胶(U)等，但不限于这里所列举的。也可以适用于热塑性弹性体(TPE)。作为TPE，作为一个例子，可列举出苯乙烯系TPE、烯烃系TPE、氯乙烯系TPE、氨基甲酸酯系TPE、酯系TPE、酰胺系TPE、氯化聚乙烯系TPE、顺式-1,2-聚丁二烯系TPE、反式-1,4-聚异戊二烯系TPE、氟系TPE等。上述中，所谓“系”是指均聚物或共聚物等。硅橡胶的交联可以是加成反应，也可以是过氧化物反应。以下，以利用加成反应的交联进行说明。

上述基体树脂优选为有机聚硅氧烷。这是由于有机聚硅氧烷的耐热性高、加工性也好。以有机聚硅氧烷作为基体的组合物可以是橡胶、橡胶片材、腻子、润滑脂等任意的物质。

上述磁流变弹性体组合物以日本橡胶协会标准规格(SRIS0101)ASKER C硬度计为5～60，更优选以ASKER C硬度计为20～50。若硬度为上述的范围，则成为在施加磁力时储能模量的变化高的磁流变弹性体组合物。本发明的磁流变弹性体组合物在施加0.2T的磁通密度的磁力时，储能模量优选发生5倍以上变化，进一步优选为9倍以上。若为上述的储能模量的变化，则是实用的。

当基体树脂为有机聚硅氧烷时，优选将下述组成的混合物固化而得到。

(A)基础聚合物成分：1分子中含有平均两个以上且键合在分子链两末端的硅原子上的链烯基的直链状有机聚硅氧烷；

(B)交联成分：1分子中含有平均两个以上的键合在硅原子上的氢原子的有机氢聚硅氧烷，相对于上述A成分中的硅原子键合链烯基1摩尔，为低于1摩尔的量

(C)铂系金属催化剂：相对于A成分以重量单位计为0.01～1000ppm

(D)磁性粉：当设有机聚硅氧烷为20～80体积％时，为20～80体积％(相对于有机聚硅氧烷100重量份为200～3000重量份)

(E)无机粒子颜料：相对于基体树脂100重量份为0.1～10重量份

(1)基础聚合物成分(A成分)

基础聚合物成分(A成分)为一分子中含有两个以上的键合在硅原子上的链烯基的有机聚硅氧烷，含有两个链烯基的有机聚硅氧烷为本发明的硅橡胶组合物中的主剂(基础聚合物成分)。该有机聚硅氧烷中，作为链烯基，在一分子中具有两个乙烯基、烯丙基等碳原子数为2～8、特别是2～6的键合在硅原子上的链烯基。粘度在25℃下为10～1000000mPa·s、特别是为100～100000mPa·s从操作性、固化性等出发是优选的。

具体而言，使用下述通式(化学式1)所表示的1分子中含有平均两个以上且键合在分子链末端的硅原子上的链烯基的有机聚硅氧烷。侧链为被三有机硅烷氧基封链的直链状有机聚硅氧烷。25℃下的粘度为10～1000000mPa·s的有机聚硅氧烷从操作性、固化性等出发是优选的。另外，该直链状有机聚硅氧烷也可以是分子链中含有少量的支链状结构(三官能性硅氧烷单元)的有机聚硅氧烷。

[化学式1]

式中，R¹为彼此相同或不同种类的不具有脂肪族不饱和键的无取代或取代一价烃基，R²为链烯基，k为0或正的整数。其中，作为R¹的不具有脂肪族不饱和键的无取代或取代的一价烃基，例如优选碳原子数为1～10、特别是1～6的一价烃基，具体而言，可列举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、环己基、辛基、壬基、癸基等烷基、苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基等芳基、苄基、苯基乙基、苯基丙基等芳烷基、以及将这些基团的氢原子的一部分或全部用氟、溴、氯等卤素原子、氰基等取代而得到的基团、例如氯甲基、氯丙基、溴乙基、三氟丙基等卤代烷基、氰乙基等。作为R²的链烯基，例如优选碳原子数为2～6、特别是2～3的链烯基，具体而言，可列举出乙烯基、烯丙基、丙烯基、异丙烯基、丁烯基、异丁烯基、己烯基、环己烯基等，优选为乙烯基。通式(1)中，k一般为满足0≤k≤10000的0或正的整数，优选为满足5≤k≤2000、更优选满足10≤k≤1200的整数。

作为A成分的有机聚硅氧烷，也可以将一分子中具有3个以上、通常3～30个、优选3～20个左右的例如乙烯基、烯丙基等碳原子数为2～8、特别是2～6的键合在硅原子上的链烯基的有机聚硅氧烷并用。分子结构可以是直链状、环状、支链状、三维网状中的任一种分子结构。优选为主链由重复的二有机硅氧烷单元构成、分子链两末端被三有机硅烷氧基封链的25℃下的粘度为10～1000000mPa·s、特别是100～100000mPa·s的直链状有机聚硅氧烷。

链烯基只要键合在分子的某一部分上即可。例如也可以包含键合在分子链末端、或分子链非末端(分子链途中)的硅原子上的链烯基。其中，下述通式(化学式2)所表示的在分子链两末端的硅原子上分别具有1～3个的链烯基(其中，在键合在该分子链末端的硅原子上的链烯基在两末端合计低于3个的情况下，具有至少1个键合在分子链非末端(分子链途中)的硅原子上的链烯基(例如作为二有机硅氧烷单元中的取代基))的直链状有机聚硅氧烷、且如上面也描述的那样25℃下的粘度为10～1,000,000mPa·s的有机聚硅氧烷从操作性、固化性等出发是优选的。另外，该直链状有机聚硅氧烷也可以是分子链中含有少量的支链状结构(三官能性硅氧烷单元)的有机聚硅氧烷。

[化学式2]

式中，R³为彼此相同或不同种类的无取代或取代一价烃基，至少1个为链烯基。R⁴为彼此相同或不同种类的不具有脂肪族不饱和键的无取代或取代一价烃基，R⁵为链烯基，l、m为0或正的整数。其中，作为R³的一价烃基，优选碳原子数为1～10、特别是1～6的烃基，具体而言，可列举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、环己基、辛基、壬基、癸基等烷基、苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基等芳基、苄基、苯基乙基、苯基丙基等芳烷基、乙烯基、烯丙基、丙烯基、异丙烯基、丁烯基、己烯基、环己烯基、辛烯基等链烯基、或将这些基团的氢原子的一部分或全部用氟、溴、氯等卤素原子、氰基等取代而得到的基团、例如氯甲基、氯丙基、溴乙基、三氟丙基等卤代烷基或氰乙基等。

此外，作为R⁴的一价烃基，也优选碳原子数为1～10、特别是1～6的一价烃基，可例示出与上述R¹的具体例子相同的一价烃基，但是不包含链烯基。作为R⁵的链烯基，优选例如碳原子数为2～6、特别是碳原子数为2～3的链烯基，具体而言，可例示出与上述式(化学式1)的R²相同的链烯基，优选为乙烯基。

l、m一般为满足0<l+m≤10000的0或正的整数，优选为满足5≤l+m≤2000、更优选10≤l+m≤1200、且0<l/(l+m)≤0.2、优选0.0011≤l/(l+m)≤0.1的整数。

(2)交联成分(B成分)

本发明的B成分的有机氢聚硅氧烷为作为交联剂起作用的成分，为通过该成分中的SiH基与A成分中的链烯基进行加成反应(氢硅化)而形成固化物的成分。所述有机氢聚硅氧烷只要是一分子中具有两个以上的键合在硅原子上的氢原子(即、SiH基)，则可以是任一种有机氢聚硅氧烷，该有机氢聚硅氧烷的分子结构可以是直链状、环状、支链状、三维网状结构中的任一种，但可以使用一分子中的硅原子的数目(即聚合度)为2～1000、特别是2～300左右的有机氢聚硅氧烷。

氢原子所键合的硅原子的位置没有特别限制，可以是分子链的末端，也可以是非末端(途中)。此外，作为除氢原子以外的键合在硅原子上的有机基团，可列举出与上述通式(化学式1)的R¹相同的不具有脂肪族不饱和键的无取代或取代一价烃基。

作为B成分的有机氢聚硅氧烷，可例示出下述结构的有机氢聚硅氧烷。

[化学式3]

[化学式4]

[化学式5]

上述的式中，Ph为包含苯基、环氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、烷氧基中的至少一种的有机基团。L为0～1,000的整数、特别是0～300的整数，M为1～200的整数。)

(3)催化剂成分(C成分)

C成分的催化剂成分为促进本组合物的固化的成分。作为C成分，可以使用作为用于氢硅化反应的催化剂而周知的催化剂。可列举出例如铂黑、氯化铂、氯化铂酸、氯化铂酸与一元醇的反应产物、氯化铂酸与烯烃类或乙烯基硅氧烷的络合物、双乙酰乙酸铂等铂系催化剂、钯系催化剂、铑系催化剂等铂族金属催化剂。C成分的配合量只要是固化所需要的量即可，可以根据所期望的固化速度等而适当调整。相对于A成分，以金属原子重量计添加0.01～1000ppm。

(4)磁性粉(D成分)

上述磁性粉优选通过烷氧基硅烷或钛酸烷基酯进行表面处理。若进行了该表面处理，则在硅橡胶的情况下，能够防止固化阻碍。上述烷氧基硅烷优选R(CH₃)_aSi(OR’)_3-a(R为碳原子数为1～20的烷基，R’为碳原子数为1～4的烷基，a为0或1)所表示的硅烷化合物、或其部分水解物。R(CH₃)_aSi(OR’)_3-a(R为碳原子数为1～20的烷基，R’为碳原子数为1～4的烷基，a为0或1)所表示的烷氧基硅烷化合物(以下简称为“硅烷”)作为一个例子，有甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷、戊基三甲氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、己基三乙氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、癸基三乙氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、六(十二烷基)三甲氧基硅烷、六(十二烷基)三乙氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三乙氧基硅烷等硅烷化合物。上述硅烷化合物可以使用一种或将两种以上混合使用。作为表面处理剂，也可以将烷氧基硅烷与单末端硅烷醇硅氧烷并用。这里所谓的表面处理，除了共价键合以外，还包含吸附等。

(5)其他的成分(E成分)

本发明的组合物中，根据需要可以配合除上述以外的成分。例如也可以添加氧化铁红等无机颜料、出于填料的表面处理等目的而添加的烷基三烷氧基硅烷等。作为出于填料表面处理等目的而添加的材料，也可以添加含烷氧基的硅酮。

本发明的振动吸收装置为装入有上述的磁流变弹性体组合物的振动吸收装置，是将上述磁流变弹性体组合物配置在振动部，利用施加磁力时的储能模量的变化来吸收上述振动部的振动的装置。上述振动部优选为选自冲击部、动力传递部、姿态控制部、车辆的离合器、车辆的阻尼器、车辆的吸震器、建造物用的减振支撑装置、装配机器人的肌肉部分、液体流量控制用阀门、音响装置、医疗·福利用机器人手及护理手中的至少一种的振动部。对于具体的装置，以图2-3进行说明。

以下通过附图进行说明。图1是本发明的一实施例中的磁流变弹性体组合物片材的示意性截面图。该磁流变弹性体组合物片材10在基体树脂12中分散有磁性粉11。

参照图2对储能模量的测定方法进行说明。该储能模量测定装置20包含产生对线圈部22施加的电流的直流稳定化电源21、用于产生磁场并在铁心23、24及MRE25a、25b内形成闭合磁路的磁力线圈22，和作为相对于MRE25a、25b截面以直角插通的磁感应线的巡回路径的上部侧铁心23。该上部侧铁心23还兼具作为粘弹性评价式中的1自由度振动系统的质量的作用。下部侧铁心24与23同样为磁感应线的巡回路径。MRE25a、25b为作为1自由度振动系统中的粘弹性要素的MRE(测定样品)，假定伴随上部侧铁心23和下部侧铁心24相对地向图的左右方向(剪切方向)位移的该方向的变形，评价其粘弹性。加速度计26a计测上部铁心23中产生的水平方向的加速度。加速度计26b计测下部铁心24中产生的水平方向的加速度(振动输入加速度)。水平励振台27与下部铁心24结合，限制该铁心的上下方向位移，对该铁心沿水平方向进行励振。电磁励振器28与水平励振台27结合，使该励振台沿水平方向移动。电力放大器29对电磁励振器28供给电力。信号分析器30将加速度计26a、26b中检测出的加速度信号在频率区域上进行传递函数处理。信号放大器31将来自加速度计26a、26b的电压信号放大。

该储能模量测定装置20中，将载置于水平励振台27上的线圈22、上部铁心23、下部铁心24及MRE(测定样品)25a、25b中的线圈22和上部铁心23合在一起的物质视为质量，将MRE(测定样品：弹性体)25a和25b视为2个并列弹簧要素，由这些质量和弹簧要素构成的1自由度振动系统在基础部(水平励振台27)中受到位移励振，沿水平方向进行振动。位移励振通过与水平励振台27连结的电磁励振器28而生成。通过安装于基础部上的加速度计26b及安装于质量上的加速度计26a，同时计测两者的加速度，利用信号分析器30的演算功能，在频率区域中求出两者的加速度传递函数。作为粘弹性的指标，采用复数弹簧系数，使用所得到的传递函数，按照下述的理论求出复数弹簧系数。将质量设为m，将质量的绝对位移设为x，将水平励振台的位移设为u，将MRE的复数弹簧常数设为k*。受到位移励振而振动的系统的运动方程式如下面的数学式(数学式1)那样表示。

[数学式1]

其中，考虑频率依赖性，如下面的数学式(数学式2)那样定义复数弹簧常数k*。

[数学式2]

k^*(ω)＝k'(ω){1+jη(ω)} (2)

在式(2)中，k’(ω)为弹簧常数，η(ω)为损失系数，ω为角振动频率。此外，j表示虚数单位。接着，若将式(1)进行拉普拉斯变换，求出响应位移X(s)相对于位移输入U(s)的传递函数G(s)＝X/U，则得到下式(数学式3)。

[数学式3]

进而，若将式(3)中置换成s＝jω，代入复数弹簧常数的定义式(2)，则频率区域中的传递函数G(jω)如下面那样求出。

[数学式4]

其中，若将作为实测值得到的加速度传递函数的实部及虚部分别设为G_R、G_I，则传递函数可以如G(jω)＝G_R+jG_I那样表示。认为G_R、G_I与式(4)的实部及虚部相等，通过将它们进行等值，从而弹簧常数k’(ω)和损失系数η(ω)由实测值使用下式(数学式5～6)而计算。

[数学式5]

[数学式6]

接着，参照图3，示出由弹簧常数k’(ω)算出储能模量E’(ω)的方法。现在，粘弹性体设为长方体形状，将其厚度设为t，宽度设为b，长度设为a。关于粘弹性体，使下表面被约束，其上表面受到外力F的作用，使其沿水平方向仅位移d。

首先，在载荷F与变形量d之间成立下面的关系。

[数学式7]

F＝k'd (7)

另外，表示频率依赖性的ω的符号省略。接着，将式(7)的关系转换成弹性体中产生的剪切应力τ与剪切应变γ的关系。在τ与γ之间，使用储能模量E’成立下式的关系。

[数学式8]

τ＝E'γ (8)

其中，τ、γ分别使用图3的符号如下面那样表示。

[数学式9]

[数学式10]

γ＝d/t (10)

通过将式(7)代入到式(9)中而消去F，进而将式(9)、(10)代入到式(8)中，从而E’如以下那样写出来。

[数学式11]

进而，损失弹性模量E”可以使用储能模量E’、损失系数η如下面那样计算。

[数学式12]

E″＝ηE' (12)

为了调查MRE粘弹性的磁场依赖性，一边使由直流稳定化电源21对线圈22施加的电流在0～2A(以磁通密度计相当于0～200mT)阶段性地变化，一边计测随机位移励振时的加速度传递函数，相对于各个恒电流值使用式(5)及(6)算出弹簧常数及损失系数。

[实施例]

以下使用实施例进行说明。本发明并不限定于实施例。

<硬度>

测定日本橡胶协会标准规格(SRIS0101)中规定的ASKER C硬度。

<储能模量>

储能模量如图2及图3和使用了上述的图2及图3的说明文那样进行测定及计算。另外，图2及图3和使用了上述的图2及图3的说明文不仅是储能模量的测定，还成为本发明的振动吸收装置的一个实施例。

(实施例1～4)

1.材料成分

(1)硅酮成分

作为硅酮成分，使用了二液室温固化硅橡胶。另外，在二液RTV中，预先添加了基础聚合物成分(A成分)和交联成分(B成分)和铂系金属催化剂(C成分)。

(2)磁性粉

实施例1：以50体积％的比例添加下述记载的硅烷处理后的平均粒径为10.5μm的坡莫合金(50Fe-50Ni)，并均匀地混合。

实施例2：除了以平均粒径为3.9-5.0μm的羰基铁粉来代替坡莫合金以外，与实施例1同样。

比较例1：除了以平均粒径为10.8μm的铁氧体(Mn-Zn系铁)来代替坡莫合金以外，与实施例1同样。

比较例2：除了以平均粒径为30.1μm的铁氧体(Ni-Zn系铁)来代替坡莫合金以外，与实施例1同样。

(3)硅烷处理

在上述磁性粉中以1质量％的比例添加硅烷偶联剂，搅拌至变得均匀。将搅拌后的磁性粉在托盘等上均匀地展开，在100℃下干燥2小时。

2.片材成形加工方法

在经脱模处理的聚酯膜上放置厚度为3mm的金属框并浇注混合物，载置另一张经脱模处理的聚酯膜。将其以5MPa的压力进行120℃、10分钟固化，成形厚度为3.0mm的硅橡胶片材。所得到的硅橡胶片材的物性统一示于表1中。

[表1]

由表1获知，羰基铁的粘弹性变化最大。

(实施例3～6、比较例3～4)

作为磁性粉体，使用平均粒径为3.9-5.0μm的羰基铁粉，如表2中所示的那样改变添加量而进行实验。其他的条件与实施例1同样。结果也一并统一示于表2中。

[表2]

由表2推测，储能模量的变化依赖于硬度和羰基铁粉的含量。另外，羰基铁粉为60体积％时，硬度上升，储能模量的变化降低。羰基铁为80体积％时，成型时的流动性差且无法成型。

图4是实施例4中得到的磁流变弹性体组合物的储能模量的频率特性测定曲线。

(实施例7～11、比较例5)

作为磁性粉体，使用平均粒径为3.9-5.0μm的羰基铁粉，操作硫化剂的添加量而改变橡胶硬度，除此以外，与实施例1同样地进行实验。将条件和结果统一示于表3中。

[表3]

由表3获知，当羰基铁为50体积％、ASKER C硬度为10～52时，在磁场施加时，储能模量的变化有5倍以上。当ASKER C硬度为69时，在磁场施加时，储能模量的变化低于5倍。

产业上的可利用性

本发明的磁流变弹性体组合物可以适用于片材、杆、挤出成型品、模具成形品、腻子材料及它们的复合品等各种形态的制品。

符号的说明

10 磁流变弹性体组合物片材

11 磁性粉

12 基体树脂

20 储能模量测定装置

21 直流稳定化电源

22 磁力线圈

23 上部侧铁心

24 下部侧铁心

25a、25b MRE(测定样品)

26a、26b 加速度计

27 水平励振台

28 电磁励振器

29 电力放大器

30 信号分析器

31 信号放大器

Claims (5)

1.一种磁流变弹性体组合物，其特征在于，其是包含基体树脂和磁性粉的磁流变弹性体组合物，

所述基体树脂为有机聚硅氧烷，

当设所述组合物为100体积％时，所述磁性粉包含30～70体积％，所述磁性粉为羰基铁粉、坡莫合金50Fe-50Ni、或羰基铁粉及坡莫合金50Fe-50Ni中的任一个，所述磁性粉的至少一部分通过烷氧基硅烷而被表面处理，

所述烷氧基硅烷为R(CH₃)_aSi(OR’)_3-a所示的硅烷化合物、或其部分水解物，其中，R为碳原子数为1～20的烷基，R’为碳原子数为1～4的烷基，a为0或1，

所述组合物为下述成分的混合物：

(A)基础聚合物成分：在1分子中含有平均两个以上且键合在分子链两末端的硅原子上的链烯基的直链状有机聚硅氧烷；

(B)交联成分：在1分子中含有平均两个以上的键合在硅原子上的氢原子的有机氢聚硅氧烷，相对于所述A成分中的硅原子键合链烯基1摩尔，为低于1摩尔的量；

(C)铂系金属催化剂：相对于A成分，以重量单位计为0.01～1000ppm；

(D)磁性粉：当设有机聚硅氧烷为100体积％时，为30～70体积％，

所述磁流变弹性体组合物的日本橡胶协会标准规格即SRIS0101的ASKER C硬度为5～60，且在施加0.2T的磁通密度的磁力时，储能模量发生9倍以上变化。

2.根据权利要求1所述的磁流变弹性体组合物，其中，所述磁流变弹性体组合物为片材状。

3.权利要求1或2所述的磁流变弹性体组合物的制造方法，其特征在于，将下述的混合物固化而得到所述磁流变弹性体组合物，

(A)基础聚合物成分：在1分子中含有平均两个以上且键合在分子链两末端的硅原子上的链烯基的直链状有机聚硅氧烷；

(B)交联成分：在1分子中含有平均两个以上的键合在硅原子上的氢原子的有机氢聚硅氧烷，相对于所述A成分中的硅原子键合链烯基1摩尔，为低于1摩尔的量；

(C)铂系金属催化剂：相对于A成分，以重量单位计为0.01～1000ppm；

(D)磁性粉：当设组合物为100体积％时，为30～70体积％，

所述磁性粉为羰基铁粉、坡莫合金50Fe-50Ni、或羰基铁粉及坡莫合金50Fe-50Ni中的任一个，所述磁性粉的至少一部分通过烷氧基硅烷而被表面处理，

所述烷氧基硅烷为R(CH₃)_aSi(OR’)_3-a所示的硅烷化合物、或其部分水解物，其中，R为碳原子数为1～20的烷基，R’为碳原子数为1～4的烷基，a为0或1。

4.一种振动吸收装置，其特征在于，其是装入有权利要求1或2所述的磁流变弹性体组合物的振动吸收装置，

包含基体树脂和磁性粉，

所述基体树脂为有机聚硅氧烷，

当设所述组合物为100体积％时，所述磁性粉包含30～70体积％，所述磁性粉为羰基铁粉、坡莫合金50Fe-50Ni、或羰基铁粉及坡莫合金50Fe-50Ni中的任一个，所述磁性粉的至少一部分通过烷氧基硅烷而被表面处理，

所述烷氧基硅烷为R(CH₃)_aSi(OR’)_3-a所示的硅烷化合物、或其部分水解物，其中，R为碳原子数为1～20的烷基，R’为碳原子数为1～4的烷基，a为0或1，

所述磁流变弹性体组合物的日本橡胶协会标准规格即SRIS0101的ASKER C硬度为5～60，且在施加0.2T的磁通密度的磁力时，储能模量发生9倍以上变化，

将所述磁流变弹性体组合物配置在振动部中，利用施加磁力时的储能模量的变化来吸收所述振动部中的振动。

5.根据权利要求4所述的振动吸收装置，其中，所述振动部为选自冲击部、动力传递部、姿态控制部、车辆的离合器、车辆的阻尼器、车辆的吸震器、建造物用的减振支撑装置、装配机器人的肌肉部分、液体流量控制用阀门、音响装置、医疗·福利用机器人手及护理手中的至少一个的振动部。

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