聚硼硅氧烷(PBDMS)是一種具有特殊流變特性的高分子智能材料,這類材料在低應(yīng)變率下呈流動態(tài),當(dāng)受到?jīng)_擊時材料會表現(xiàn)出固體狀態(tài)從而消耗大量能量,因此材料具備抗沖擊及緩沖吸能效果。本文主要通過硼酸與羥基硅油制備PBDMS,分析PBDMS的流變特性,及與硼化交聯(lián)密度、羥基硅油(PDMS)的羥基含量的關(guān)系。與此同時,本文利用PBDMS改性雙組份液體硅膠與發(fā)泡聚氨酯,分析改性前后材料的動態(tài)力學(xué)行為、緩沖吸能效果、抗沖擊性能等,以及與硼化交聯(lián)密度、羥基硅油含量、二氧化硅顆粒填充量量之間的關(guān)系。研究結(jié)果表明:(1)PBDMS的粘度會隨著剪切速率的提高而提高。同時隨著PDMS羥基含量的提高及硼化交聯(lián)密度的增大,最高粘度值會上升,增稠效果更加顯著。硼化交聯(lián)密度有一定的飽和值,當(dāng)PBDMS的硼化交聯(lián)密度達到飽和時,PBDMS的最高粘度值也趨于平穩(wěn),羥基硅油(8.5%)與硼酸的羥基比例為1:3時,PBDMS的增稠效果最強。(2)不同羥基含量的PDMS制備的PBDMS改性硅膠時,隨著硼化交聯(lián)密度及PDMS羥基含量量增大,PBDMS改性硅膠的損耗模量與儲能模量增大,阻尼因子減小,并且隨著頻率的提高,改性硅膠的損耗模量與儲能模量也會隨之提高,PBDMS的動態(tài)力學(xué)性能越好,材料在具有更高的阻尼耗散能力的同時具有更高的回彈性能。PBDMS改性液體硅膠之后,可以提高硅膠的緩沖吸能效果,并且其規(guī)律與動態(tài)力學(xué)性能規(guī)律相一致,即羥基含量越高,硼化交聯(lián)密度越高,材料的緩沖吸能越好,在該次實驗當(dāng)中,爹基含量為8.5%的PDMS與硼酸含量比為1:3所制備的PBDMS改性液體硅膠的緩沖吸能效果最好。(3)在PBDMS改性液體硅膠當(dāng)中,二氧化硅顆粒的填充量越高時以提高的材料的損耗模量及儲能模量,提高了材料的動態(tài)力,學(xué)性能,但是填充量有一定的飽和值,、當(dāng)二氧化硅顆粒含量增大到8%時,材料的填充量量量基本達到飽和,此時的動態(tài)力學(xué)性能趨于穩(wěn)定。利用霍比金森桿測試后發(fā)現(xiàn)PBDMS改性之后的硅膠要比純硅膠的抗沖擊性能好,獲得了更高的強度。并且在一定范圍內(nèi),沖出的應(yīng)變速率越高時,PBDMS對硅膠的抗沖擊性能提升越明顯,PBDMS硅膠表現(xiàn)出應(yīng)變速率敏感效應(yīng)。隨著二氧化硅顆粒含量的增大,PBDMS改性硅膠的抗沖擊性能也會隨之增大直到填充量飽和,最優(yōu)填充量為8%。(4)PBDMS改性發(fā)泡聚氨酯時,硬度會有所下降;同時在PBDMS改性發(fā)泡聚氨酯的緩沖吸能效果要強于純發(fā)泡聚氨酯。PBDMS改性發(fā)泡聚氨酯后可以提高發(fā)泡聚氨酯的動態(tài)力學(xué)性能,使得材料在受力時獲得更好的彈性且具有更優(yōu)的消耗變形能量的能力,即更高的儲能模量與損耗模量,并且在高頻下,材料動態(tài)力學(xué)性能的提升更為顯著。
【學(xué)位單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TQ317
【部分圖文】：

PDMS骨架結(jié)構(gòu)

-lian 等人[58]以二苯基硅烷二醇，羥基硅油，甲基種 Si / B 比的聚硼硅氧烷。Rubinsztajn S 報道[6鹽與二苯基硅烷的縮合反應(yīng)合成聚硼硅氧烷樹脂縮合過程，最終形成 Si-O-B 鍵。Ahmet KASGA）與三烷氧基硼（BTA）進行縮聚反應(yīng)制備的聚中，其中最關(guān)鍵的是硼酸是否反應(yīng)完全。高溫處i-O 鍵會斷裂，分子會相互反應(yīng)，形成大分子量圖 1-2 PDMS 骨架結(jié)構(gòu)Fig.1-2 PDMS skeleton structure包含 Si-O-B 鍵的聚硼硅氧烷（PBDMS)。三種可

一般在 Hopkinson 壓桿實驗過程中，系統(tǒng)的入射桿和透射桿由高強度而成，但在本次實驗當(dāng)中，由于本論文中所采用的的材料為波阻抗較低的高分，對傳統(tǒng)的 Hopkinson 壓桿實驗平臺進行了調(diào)整。采用鋁合金作為系統(tǒng)的入射 15mm。采用有機玻璃空心管作為透射桿，外徑為 15mm，內(nèi)徑為 11mm。與心管端部覆蓋有機玻璃蓋片。在實驗過程中，為確保應(yīng)力波在傳播中間沒有散壓桿的端部必須保證充分接觸。據(jù)一維應(yīng)力波理論，當(dāng)子彈以一定的速度撞擊入射桿時，在樣品的方向上形成應(yīng)力波[66]。入射脈沖的長度是子彈長度的兩倍，脈沖幅度與沖擊速度成正比到達樣品和入射桿的接觸面之后，其部分被反射，反射波以拉伸波的形式沿著，并且波的另一部分透過樣品，進入透射桿。波在樣本中的傳播時間要長得多忽略了樣本內(nèi)的波傳播效應(yīng)[67]。吸收桿位于透射桿后面，其端部與一個巨大觸，吸收透射桿上不需要的動量。應(yīng)變傳感器沿著壓力桿徑向安裝在入射桿和與樣品相等的距離處。它將應(yīng)力波產(chǎn)生的應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電壓信號，并通過示波器記維彈性波傳播理論，計算試樣的應(yīng)力和應(yīng)變[68-71]。
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3 楊一明,馮春祥;新型耐熱材料—聚硼硅氧烷[J];工程塑料應(yīng)用;1990年01期

4 張斌;孫明明;張緒剛;張密林;李堅輝;李奇力;;聚硼硅氧烷改性酚醛樹脂耐高溫膠粘劑的制備及性能[J];高分子材料科學(xué)與工程;2008年06期

5 王峰;谷曉昱;張勝;陳曉平;陳小隨;董明哲;;硼硅樹脂的合成及其對PE-LD/EVA/IFR復(fù)合材料阻燃性能和力學(xué)性能的影響[J];中國塑料;2012年05期

6 周文君;費陽;張敬禮;何偉壯;;聚硼硅氧烷阻燃木塑復(fù)合材料的研究[J];塑料工業(yè);2015年08期

7 王盼;夏龍;溫廣武;;聚硼硅氧烷涂層及其涂覆工藝對SiO_(2f)/SiO_2復(fù)合材料防潮性能以及力學(xué)性能的影響[J];涂料工業(yè);2017年10期

8 李春連;陳漢清;呂莉;林國良;;聚硼硅氧烷的制備及阻燃性能[J];有機硅材料;2013年03期

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