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固体所在橡胶的阻尼性能调控和链段松弛行为研究方面取得新进展

来源：进出口服务网 | 时间：2014/9/10 14:12:33 | 阅读次数：

发布单位：CIEDATA

• 发布人：
• 小杨

近期，固体所纳米材料及应用开发中心田兴友研究员带领的研发团队，在橡胶的阻尼性能调控和链段松弛行为研究方面取得新进展。相关研究成果已发表在《软物质》（Soft Matter，DOI: 10.1039/C4SM00556B）和《非晶固体》（Journal of Non-Crystalline Solids 2014, 388, 17-22.）等杂志上。
    三元乙丙橡胶（EPDM）作为一类重要的阻尼减震材料，广泛应用在汽车制造、航空和高铁等领域。目前随着使用环境的改变、当在一些特殊场合应用时，如何进一步拓宽材料的阻尼温域是目前阻尼橡胶面临的主要问题。
    橡胶的硫化交联网络是影响阻尼性能的关键因素，研发人员引入二氧化硅无机粒子到EPDM橡胶基体中，通过调控橡胶硫化网络的演化过程来控制不同温度下EPDM的链段松弛行为，最终获得了一种阻尼和力学性能同步改善的橡胶复合材料（如图1所示），尤其在高温区具有了良好的阻尼性能（T>60℃），极大拓展了阻尼温域。这主要归因于无机粒子通过抑制硫化网络降低交联密度，增加了非弹性网络的链段数量、提高了链段活动性，并随填充份数的增加呈现不同的链段松弛行为，从而改善了阻尼性能和使用温域；同时无机粒子也发挥了力学增强的效果，拉伸强度等力学性能也大幅度提升，因而该材料综合性能优异。不同含量的EPDM/SiO2复合材料的结构示意图如图2所示。
    上述结果有助于加深对聚合物复合材料链段松弛行为的理解，为阻尼橡胶的高性能化提供了新思路。该工作得到了国家自然科学基金项目的资助。

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