[发明专利]一种硅发泡胶组合物及其制备方法、一种硅发泡胶和一种超声波传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅发泡胶组合物及其制备方法、一种硅发泡胶和一种超声波传感器。

背景技术

在超声波传感器中，由于压电元件的振动，外壳底面产生振动，放射超声波信号，碰到障碍物后，被该障碍物反射，返回至同一超声波传感器中，从而用于检测障碍物。一般情况下，超声波传感器外壳振动时，外壳内部也会产生超声波信号，造成内部泄漏振动能量，外壳会产生高次乱真振动，即使压电元件不再振动，外壳振动仍会持续，称之为混响。如果混响持续时间较长，压电元件因混响而产生的超声波信号，会干扰甚至淹没由障碍物反射的超声波信号，使得无法检测到由障碍物反射的超声波或检测数据有误。

现有技术中为减低混响，一般采用在超声波传感器内部使用吸声材料来吸收外壳内部的超声波信号，例如可以采用吸音海绵和毡木。但是吸音海绵和毡木制备工艺复杂且产品一致性差，成本高，超声波传感器的余振仍较大。例如CN2828838Y中公开了一种超声波接收发送器，采用由硅发泡体等构成的吸声材料放置在压电元件上，另外还采用硅材料、聚氨酯材料构成的密封剂充填外壳的底筒状通道内。

CN1880570A中公开了一种复合纤维的硅胶发泡层材料，包括100重量份的聚硅氧聚合物、10-70重量份的补强型填充剂(SiO₂)、1-10重量份的偶氮类发泡剂、1-10重量份的架桥剂、1-5重量份的硅烷处理剂、1-8重量份的短链末端含氢氧基的二甲基硅油以及轻质碳酸钙。将该硅胶发泡层材料中采用大量补强型填充剂，需通过高温蒸气硫化才能得到硅胶发泡层；另外发泡、架桥反应时间较长，硅胶发泡层制备工艺复杂。

发明内容

本发明为解决现有技术中硅发泡胶制备工艺复杂、超声波传感器余震较大的技术问题。

本发明提供了一种硅发泡胶组合物，以硅发泡胶组合物的总质量为基准，所述硅发泡胶组合物中含有以下组分：

聚二甲基硅氧烷           45-80％；

二甲基硅油               10-45％；

硅微粉                   5-30％；

硅树脂                   0.5-2％；

偶联剂                   1-10％；

4，4′-氧代双苯磺酰肼    0.5-3％；

偶氮二甲酰胺             0.5-3％；

助泡剂                   0.5-3％。

本发明提供了所述硅发泡胶组合物的制备方法，包括先将4，4′-氧代双苯磺酰肼(OBSH)、偶氮二甲酰胺(AC)和助泡剂混合得到起泡混合物，然后将聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油、硅树脂、硅微粉、偶联剂和起泡混合物混合均匀，即可得到所述硅发泡胶组合物。

本发明还提供了一种硅发泡胶，所述硅发泡胶由本发明提供的硅发泡胶组合物100-140℃下直接加热8-25分钟即可得到。

本发明最后提供了一种超声波传感器，包括壳体和与该壳体开口密封连接的减震金属座体，所述壳体底面固定装有压电陶瓷片，在压电陶瓷片与减震金属座体之间填充有减震吸音材料，所述压电陶瓷片接有信号传输线；所述减震吸音材料为本发明提供的硅发泡胶。

本发明的发明人通过大量实验，合理调节硅发泡胶组合物中各种组分的种类及含量在本发明限定的范围内，使本发明的硅发泡胶组合物以聚二甲基硅氧烷和二甲基硅油为主体，采用双组分发泡剂(OBSH+AC)进行发泡，使得本发明的硅发泡胶组合物仅需直接加热即可得到硅发泡胶，工艺大大简化。采用本发明的硅发泡胶的超声波传感器余震小、阻抗低，超声波传感器的的灵敏度高。

具体实施方式

本发明提供了一种硅发泡胶组合物，以硅发泡胶组合物的总质量为基准，所述硅发泡胶组合物中含有以下组分：

聚二甲基硅氧烷    45-80％；

二甲基硅油        10-45％；

硅微粉            5-30％；

硅树脂            0.5-2％；

偶联剂            1-10％；

OBSH              0.5-3％；

AC                0.5-3％；

助泡剂            0.5-3％。

优选情况下，以硅发泡胶组合物的总质量为基准，所述硅发泡胶组合物含有以下组分：聚二甲基硅氧烷        55-70％；