聚硼硅氧烷基复合材料的阻尼与自修复性能

摘要

以硼酸和羟基硅油为原料制备了聚硼硅氧烷凝胶(PBS-Gel),并将PBS-Gel与聚甲基乙烯基硅橡胶(VMQ)复合,制备了一种具有自修复特性的高阻尼弹性材料。采用傅里叶变换反射红外光谱分析仪、旋转流变仪、动态力学热分析仪研究了PBS-Gel的合成温度对其阻尼性能的影响和VMQ含量对PBS-Gel/VMQ复合材料阻尼性能的影响。结果表明,PBSGel合成温度越高其阻尼性能越差,当合成温度为120℃时凝胶阻尼性能最好,最高损耗因子达2. 97,有效阻尼温域(tanδ> 0. 3)宽110℃;并将120℃合成的PBS-Gel与VMQ复合,发现当VMQ质量分数为25%时,复合材料自愈合性能与阻尼性能最好,最高损耗因子为1. 38,有效阻尼温域(tanδ> 0. 3)宽156℃,在自修复1 d后拉伸强度可恢复至72%,断裂面经喷水处理后的样品恢复率可达95%。针对复合材料的高阻尼与自修复特性,在现有研究的基础上提出了一种"次价键"断裂再愈合的新机理。