中科院合肥研究院在橡膠的阻尼性能調控研究中取得進展
2014-09-04 來源：中國聚合物網
近期，中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所納米材料及應用開發中心田興友研究員帶領的研發團隊在橡膠的阻尼性能調控和鏈段松弛行為研究方面取得新進展。相關研究成果已發表在《軟物質》（Soft Matter）和《非晶固體》（Journal of Non-Crystalline Solids）等雜志上。
三元乙丙橡膠（EPDM）作為一類重要的阻尼減震材料，廣泛應用在汽車制造、航空和高鐵等領域。目前隨著使用環境的改變，當在一些特殊場合應用時，如何進一步拓寬材料的阻尼溫域是目前阻尼橡膠面臨的主要問題。
橡膠的硫化交聯網絡是影響阻尼性能的關鍵因素，研發人員引入二氧化硅無機粒子到EPDM橡膠基體中，通過調控橡膠硫化網絡的演化過程來控制不同溫度下EPDM的鏈段松弛行為，最終獲得了一種阻尼和力學性能同步改善的橡膠復合材料（如圖1所示），尤其在高溫區具有了良好的阻尼性能（T>60℃），極大拓展了阻尼溫域。這主要歸因于無機粒子通過抑制硫化網絡降低交聯密度，增加了非彈性網絡的鏈段數量，提高了鏈段活動性，并隨填充份數的增加呈現不同的鏈段松弛行為，從而改善了阻尼性能和使用溫域；同時無機粒子也發揮了力學增強的效果，拉伸強度等力學性能也大幅度提升，因而該材料綜合性能優異。不同含量的EPDM/SiO2復合材料的結構示意圖如圖2所示。
上述結果有助于加深對聚合物復合材料鏈段松弛行為的理解，為阻尼橡膠的高性能化提供了新思路。該工作得到了國家自然科學基金項目的資助。
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（責任編輯：xu）
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