丁基橡胶的阻尼性能及其应用_何显儒.pdf

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1、专论·综述合成橡胶工业，!""#$"%$&%，!’(#)：&*&+&*,-./012304.54/-678856/0972463丁基橡胶的阻尼性能及其应用何显儒，张俊，黄光速"，李强（四川大学高分子材料科学与工程系，四川成都’&""’%）摘要：丁基橡胶阻尼材料的研究包括：低温性能的改进和高温功能区的拓展。与其他弹性体并用共硫化，可改善其低温性能；与树脂共混，可使阻尼功能区向高温拓展，提高其高温阻尼性能。丁基橡胶共混改性的方法通常有!种：（&）采用动态硫化，将树脂混入丁基橡胶中；（!）加入丁基橡胶与第二组分的接枝或嵌段共聚物作增容剂进

2、行共混。关键词：丁基橡胶；阻尼性能；硫化；共混中图分类号：4:###;’文献标识码：1文章编号：&"""$&!%%（!""#）"#$"&*&$",丁基橡胶是由异丁烯以及少量异戊二烯通过有效功能区相当宽的阻尼材料。损耗因子（DEF!）正离子聚合形成弹性体，再经硫化制得的一种橡随温度的变化而变化，DEF!在$#"C左右有一胶<&=。其硫化胶具有低透气性和高减震性，对热、极大值，在$%%C附近有一肩峰。低温的肩峰对

3、应用，丁的特征峰。这归因于弹性模量在玻璃化转变区域基橡胶的高阻尼性能受到越来越多的重视。近年的高温末端相对于损耗模量下降更迅速<’=，但这来，世界各国对于丁基橡胶的阻尼特性及其阻尼只是对表观现象的一种推测，没有进一步进行分功能区的拓展作了许多研究。本文对此进行了简子机理方面的探讨。2EFGHIJ等<@=把这一现象称为<*=要综述。缓慢弛豫过程，后来被8KLHI指定为“液态弛豫”，即“液$液”转变温度(!!)，这可能是由于随!丁基橡胶的阻尼特性着温度的上升，分子短程有序被破坏所致。由上高分子材料具有黏弹性，在受到交变外力作述可知，丁基

4、橡胶的阻尼性能不同于一般弹性体，用时，应变落后于应力，存在滞后现象<#>,=。在每一它有着特殊的!“液$液”转变，所以内耗峰!及循环过程中，要发生力学耗散而消耗能量即产生既高又宽。内耗。内耗受分子结构、温度、交变应力频率等因素的影响。"丁基橡胶阻尼材料的研究内耗大小与分子本身结构有关。当分子链带";!与其他弹性体共硫化有取代基时，链段运动的内摩擦力增大，内耗增丁基橡胶与其他橡胶的相容性较差，但经卤加。丁基橡胶由于聚异丁烯链段上有对称甲基，化后的丁基橡胶，无论是氯化丁基橡胶还是溴化且异丁烯结构单元在大分子中所占比例大于丁基橡胶与其他高

5、分子材料均有较好的相容性，?@A，因而大分子链取代基数目很多，链段的弛豫可与多种橡胶和树脂并用。丁基橡胶在低温区域阻力增大，内耗较大，这是丁基橡胶具有阻尼减震性能的结构特征。收稿日期：!""!$"&$"@；修订日期：!""!$&!$!,。高分子阻尼材料通常以其玻璃化转变区为功作者简介：何显儒，男，&?@"年生，硕士生。已发表论文%篇。能区，阻尼性能因使用温度、外力作用频率不同而基金项目：国家自然科学基金资助项目（项目编号：变化。丁基橡胶玻璃化转变温度（!）为$@"C<%=，B&"!@’"!%）。其内耗峰从$@"C可一直持续到!"C，

6、是一种"通讯联系人。·$E0·合成橡胶工业第0.卷本身有着较好的阻尼性能，但为了获得更好的综增加到一定值时，“液9液”转变最终为玻璃化转合性能，常将丁基橡胶与其他橡胶共硫化!"#$$%。变所覆盖，!!及其转变消失，随着硫化程度的增丁基橡胶可与天然橡胶并用以获得更好的加加，!!移向高温，又重新出现!!宽转变区，但强工性能及更加优异的耐低温性能。选择适当的硫度未能得到补偿，造成这一现象的原因是“热应!$1%化体系，氯化丁基橡胶可以任意比例与丁苯橡胶力”，即由于在受热时，丁基橡胶相与聚丙烯相并用，改善单一组分的耐热性、耐臭氧性、耐屈挠体积

7、膨胀不一致所产生的应力，正是这种应力使性和气密性；与氯丁橡胶并用可改善硫化胶的耐!!移向低温，同时强度下降；（3）共混物动态力学油性，产物的耐油性随着氯丁橡胶用量的增大而曲线有-个峰，分别为丁基橡胶的!4，!!及聚丙提高；与丁腈橡胶并用，可制得拉伸强度大、耐油烯的力学耗散峰，其值都随丁基橡胶组分的增加性能优异的硫化胶；与氯磺化聚乙烯并用，可制得而上升，同时!!向高温移动，转变强度也大幅度定伸应力、压缩永久变形小的硫化胶，用于制备特上升，当丁基橡胶质量分数达=,>时，-峰合并形殊用途的制品；与三元乙丙橡胶并用，可制得压延成耗散平台区!

8、$.%。性能好、易除气泡的胶料，用于制造要求耐候性、由上述可知，丁基橡胶与树脂共混物的动态耐屈挠性好的制品。上述并用，仅限于对丁基橡力学性能同时依赖于共混物组成和硫化程度，连胶低温阻尼性能及其他综合性能的改进。续相的热塑性树脂使共混物