CN116285377A - 一种聚硼硅氧烷基阻尼材料的制备方法及用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚硼硅氧烷基阻尼材料的制备方法，包括如下步骤：(1)取聚硼硅氧烷，加热溶解于羟基硅油中，搅拌均匀得到聚硼硅氧烷溶液；(2)取步骤(1)得到聚硼硅氧烷溶液，加入超细碳酸钙、硅藻土，搅拌均匀；(3)取步骤(2)得到的样品，加入填料亲油型二氧化硅(SiO2)，搅拌均匀得到聚硼硅氧烷基阻尼材料。上述方法所制备的聚硼硅氧烷基阻尼材料的黏温性能优异、流动性能好；并且在制备过程中无毒、无危害。
Description
技术领域
本发明属于阻尼材料技术领域，具体涉及一种聚硼硅氧烷基阻尼材料的制备方法及用途。
背景技术
黏滞阻尼器的使用环境温度通常在-25℃～50℃之间，温差跨度较大，因此就要求其中填充的阻尼介质材料在该温域内黏度较为稳定、变化较小。
目前通常使用的阻尼介质为硅油，其-40℃的黏度是25℃黏度的7～11倍，但是仍不能满足需求。聚硼硅氧烷中的Si-O键的键能为422.5kJ/mol，C-C键的键能为368kJ/mol，而掺入B原子后形成的B-O键的键能537.6kJ/mol，即Si-O-B键相比Si-O-Si键的键能高出115.1k J/mol，同时在引入B原子后聚合物结构中存在p-π、d-π共轭，并且聚硼硅氧烷的玻璃化转变温区为-118℃～-105℃，使聚硼硅氧烷具有较好的高低温黏度稳定性。
因此本发明提出了一种黏温效应好的聚硼硅氧烷基阻尼材料。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种黏温性能优异的聚硼硅氧烷基阻尼材料及制备方法。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
本发明提供了一种聚硼硅氧烷基阻尼材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)取聚硼硅氧烷，加热溶解于羟基硅油中，搅拌均匀得到聚硼硅氧烷溶液；
(2)取步骤(1)得到聚硼硅氧烷溶液，加入超细碳酸钙、硅藻土，搅拌均匀；
(3)取步骤(2)得到的样品，加入填料亲油型二氧化硅(SiO2)，搅拌均匀得到聚硼硅氧烷基阻尼材料。
进一步的，步骤(1)中所述的聚硼硅氧烷的硅硼比为1：1.
进一步的，步骤(1)中所述的羟基硅油的分子量为5000mol。
进一步的，步骤(1)中所述的溶解温度为60℃。
进一步的，步骤(1)中所述的聚硼硅氧烷与羟基硅油的质量比为100：6。
进一步的，步骤(2)中所述的超细碳酸钙：XM302，上海大宇生化有限公司。
进一步的，步骤(2)中所述的超细碳酸钙与聚硼硅氧烷溶液质量比为1：10。
进一步的，步骤(2)中所述的硅藻土：499，临江塞力特硅藻土有限公司。
进一步的，步骤(2)中所述的硅藻土与聚硼硅氧烷溶液的质量比为1：10。
进一步的，步骤(3)中所述的二氧化硅牌号为
H30，比表面积为250m2/g。
进一步的，步骤(3)中所述的样品与SiO2的质量比分别为100:1～100:8。
上述制备方法得到的聚硼硅氧烷基阻尼材料在黏滞阻尼器上的应用。
由于聚硼硅氧烷被羟基硅油溶解后，得到的聚硼硅氧烷溶液黏度较小，阻尼性能较弱，因此向聚硼硅氧烷溶液中加入超细碳酸钙、硅藻土、二氧化硅以提高其黏度，从而提高其阻尼性能，进而在应用于阻尼器时提高其减振能力。
由于黏滞阻尼器中要求阻尼介质的流动性较好，若添加的二氧化硅含量较高，材料的黏度过大，活塞杆运动困难，则无法满足阻尼器的使用要求，因此需限制二氧化硅的添加量。
与现有技术相比，本发明中的聚硼硅氧烷基阻尼材料为基于动态非共价键“B-O键”的高分子材料，具有黏弹性和优异的阻尼性能，动态非共价键“B-O键”在受力时处于不断地解离和重新形成的动态过程中，并且在此期间不断消耗能量，达到减震效果，且聚硼硅氧烷链中的Si-O-B键，其键角键能大，取向自由度大，柔顺性好。因此本发明制备的聚硼硅氧烷基阻尼材料的黏温性能优异、流动性能好；并且在制备过程中无毒、无危害。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例一:
一种聚硼硅氧烷基阻尼材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取聚硼硅氧烷100g，羟基硅油6g中，在60℃的烘箱中溶解，溶解完成后使用机械搅拌器进行搅拌均匀。
(2)取步骤(1)得到样品100g，加入超细碳酸钙10g、硅藻土10g，搅拌均匀。
(3)取步骤(2)得到的样品100g，加入填料亲油型二氧化硅1g，搅拌均匀得到聚硼硅氧烷基阻尼材料。
实施例二:
一种聚硼硅氧烷基阻尼材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取聚硼硅氧烷100g，羟基硅油6g中，在60℃的烘箱中溶解，溶解完成后使用机械搅拌器进行搅拌均匀。
(2)取步骤(1)得到样品100g，加入超细碳酸钙10g、硅藻土10g，搅拌均匀。
(3)取步骤(2)得到的样品100g，加入填料亲油型二氧化硅4g，搅拌均匀得到聚硼硅氧烷基阻尼材料。
实施例三
一种聚硼硅氧烷基阻尼材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取聚硼硅氧烷100g，羟基硅油6g中，在60℃的烘箱中溶解，溶解完成后使用机械搅拌器进行搅拌均匀。
(2)取步骤(1)得到样品100g，加入超细碳酸钙10g、硅藻土10g，搅拌均匀。
(3)取步骤(2)得到的样品100g，加入填料亲油型二氧化硅8g，搅拌均匀得到聚硼硅氧烷基阻尼材料。
比较例
采用牌号为AK1000000的瓦克阻尼硅油作为比较例。
结论
对实施案例中所制备的聚硼硅氧烷基阻尼材料采用旋转流变仪进行剪切粘度-剪切速率测试。表1所示为制备的聚硼硅氧烷基阻尼材料及对比样在不同温度下的黏度数据以及-40℃与25℃的黏度变化倍数。
表1不同温度下聚硼硅氧烷基阻尼材料黏度对比
由表可知，使用聚硼硅氧烷制备的阻尼材料其黏温性能优异，低温与高温时的黏度差距最小只有2倍，且各个样品黏温性能优于对比样。
Claims (9)
1.一种聚硼硅氧烷基阻尼材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：
(1)取聚硼硅氧烷，加热溶解于羟基硅油中，搅拌均匀得到聚硼硅氧烷溶液；
(2)取步骤(1)得到聚硼硅氧烷溶液，加入超细碳酸钙、硅藻土，搅拌均匀；
(3)取步骤(2)得到的样品，加入填料亲油型二氧化硅，搅拌均匀得到聚硼硅氧烷基阻尼材料。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的聚硼硅氧烷的硅硼比为1：1。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的羟基硅油的分子量为5000mol。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的溶解温度为60℃。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的聚硼硅氧烷与羟基硅油的质量比为100：6。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的超细碳酸钙与聚硼硅氧烷溶液质量比为1：10。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的硅藻土与聚硼硅氧烷溶液的质量比为1：10。
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述的样品与SiO2的质量比分别为100:1～100:8。
9.一种如权利要求1-8任一所述制备方法得到的聚硼硅氧烷基阻尼材料在黏滞阻尼器上的应用。
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