ポリボロシロキサンゲルによるシリコーンゴムの減衰性能と減衰温度範囲の最適化に関する研究

Study on Optimization of Damping Performance and Damping Temperature Range of Silicone Rubber by Polyborosiloxane Gel.

• Jiang Zhao
• Nan Jiang
• Dongsheng Zhang
• Bobing He
• Xian Chen

抄録

ホウ酸とヒドロキシル末端のポリジメチルシロキサンをB-O-Si動的共有結合で架橋することにより、せん断硬化性を有するポリボロシロキサンゲル（PBS-ゲル）を調製した。調製したＰＢＳゲルをメチルビニルシリコーンゴム（ＭＶＱ）と混合し、過酸化ベンゾイル（ＢＰＯ）架橋剤を添加してシリコーンゴムを加硫した。同時に、ゲル分子をMVQと共加硫して分子架橋を生じさせた。PBS-ゲルがシリコーンゴムの減衰特性に及ぼす影響を動的粘弾性試験、フーリエ変換赤外分光法、動的機械的分析により解析した。その結果、MVQ/PBSゴムの減衰性能が大幅に改善され、-25〜125℃の範囲でtanδ＞0.3を有することが示された。また、せん断硬化ゲルは、共有結合と分子間力の複合作用により均一に分散し、シリコーンゴム内部で効率的にエネルギーを散逸・伝達する活性分子鎖として作用することがわかった。

Polyborosiloxane gel (PBS-gel) with shear hardening properties was prepared by cross-linking boric acid and hydroxyl-terminated polydimethylsiloxane through B-O-Si dynamic covalent bonding. The prepared PBS gel was mixed with methyl vinyl silicone rubber (MVQ), and a benzoyl peroxide (BPO) cross-linking agent was added to vulcanize the silicone rubber. At the same time, the gel molecules were co-vulcanizing with MVQ to produce molecular cross-linking. The effects of PBS-gel on the damping properties of silicone rubber were analyzed by dynamic rheological test, Fourier transform infrared spectroscopy and dynamic mechanical analysis. The results demonstrated that the damping performance of MVQ/PBS rubber is greatly improved and the rubber has a tanδ > 0.3 in the range of -25~125 °C. The shear-hardening gel is uniformly dispersed in the system, due to the combined action of covalent bonds and intermolecular forces, which act as an active molecular chain that can efficiently dissipate and transfer energy inside the silicone rubber.