[发明专利]磁流变热塑性硫化橡胶弹性体阻尼材料的制备方法及产品

说明书

本发明涉及功能性阻尼材料技术领域，提供了一种磁流变热塑性硫化橡胶阻尼材料的制备方法及产品，该制备方法包含如下步骤：(1)纳米磁性材料表面修饰或磁性流体微胶囊的制备；(2)修饰后纳米磁性材料或磁流体微胶囊与橡胶共混体系的制备；(3)橡塑共混体系的制备；(4)橡塑共混体系的预结构化；(5)橡塑共混体系的硫化成型。本发明制备的磁流变热塑性硫化橡胶阻尼材料除了能够避免磁流变液沉降、稳定性差以及磁液泄漏等问题之外，还具有可控性好、磁响应速度快、无需密封处理等优点，可广泛应用于电机，机械加工，汽车工业，医疗等诸多领域，因此具有广阔的市场应用前景。

【技术领域】

本发明涉及功能性阻尼材料技术领域，具体涉及一种磁流变热塑性硫化橡胶阻尼材料的制备方法及产品。

【背景技术】

磁流变材料是一类在外加磁场作用下流变性能发生急剧变化的智能材料，由于其具有响应快，可逆性好以及可受外界磁场连续控制等诸多优点，因此被广泛的应用于汽车，建筑，振动控制等诸多领域。

磁流变液是目前最为常用的磁流变智能材料，但其在应用过程中存在磁液沉降，稳定性差，磁液泄漏等问题，从而在一定程度上限制了其广泛的应用。磁流变弹性体由于其兼具磁流变材料和弹性体的优点，又克服了磁液沉降，稳定性差等不足，展现出了巨大的应用潜力。

然而传统的磁流变弹性体是以橡胶为载体，之后通过硫化而制备，虽然部分材料已经得到了实际应用，但由于橡胶材料本身加工成型方法单一，且成型后难以重复使用，从而在很大程度上限制了其应用。磁流变热塑性硫化橡胶材料，利用了TPV独特的相结构和可重复加工性能，可以使其在保持磁流变特性和高弹性的同时，又具有良好的加工成型性能以及可重复使用等性能，因而具有广阔的应用前景和商业价值。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种磁流变热塑性硫化橡胶弹性体材料的制备方法及产品，其特点在于采用该方法制备的磁流变弹性体材料具有稳定性好，无需封装，且具备良好的成型加工性和可重复使用性。

为了实现上述发明目的，本发明的实施方式提供了一种磁流变热塑性硫化橡胶弹性体阻尼材料的制备方法，包含如下步骤：

(1)纳米磁性材料表面修饰或磁性流体微胶囊的制备：利用偶联剂对纳米磁性材料进行表面修饰或制备成以树脂为囊壁、磁流体基载液为芯材的磁流体微胶囊结构；

(2)修饰后纳米磁性材料或磁流体微胶囊与橡胶共混体系的制备：将修饰过的纳米磁性材料或磁流体微胶囊与橡胶相进行预混，得到磁性粒子/橡胶或磁流体微胶囊/橡胶共混体系；

(3)橡塑共混体系的制备：将步骤(2)得到的共混体系与基体树脂、硫化体系混合均匀，得到含纳米磁性粒子或磁流体微胶囊的橡塑混合体系；

(4)橡塑共混体系的预结构化：将步骤(3)得到的混合体系填充到模具中，放入磁热耦合硫化装置中预结构化，得到橡胶相中纳米磁性粒子或磁流体微胶囊中的磁性粒子有序排列的预结构化树脂体系；

(5)橡塑共混体系的硫化成型：关闭磁场，将步骤(4)得到的预结构化树脂体系硫化完全，得到磁流变热塑性硫化橡胶弹性体材料。

优选地，步骤(1)中所述的纳米磁性材料为铁、钴、镍、锰等金属、金属合金或金属氧化物中的至少一种；所述的偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂和钛酸酯偶联剂中的至少一种；且所述偶联剂的用量为所述导热填料的0.5～3wt％。

优选地，步骤(1)中所述的磁流体微胶囊的囊壁为聚丙烯、聚乙烯、聚氨酯、尼龙66、聚丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、三元乙丙橡胶、硅橡胶、丙烯酸酯橡胶等有机聚合物中的任意一种；所述的磁流体微胶囊中的基载液为铁、钴、镍、锰等金属或金属合金或金属氧化物基载液中的至少一种。