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磁流变弹性体(MRE)是一种新型智能材料,是将微米尺度的铁磁性颗粒掺入到弹性聚合物基体中制备得到的,制备时无外加磁场制备得到的是各向同性MRE,磁性颗粒在基体中呈现无规分散;制备时外加磁场制备得到的是各向异性MRE,磁性颗粒在基体中呈现链状或柱状结构。与各向同性MRE相比,各向异性MRE一般具有更高的磁致模量变化和磁流变效应。磁流变弹性体(MRE)克服了磁流变液容易沉降、稳定性较差、要密封装置等缺点,模量等机械性能可由外加磁场快速可逆控制,在智能感应、减振降噪等学术领域的应用前景十分广阔。 磁流变弹性体基体的选择非常广泛,目前大多选用硅橡胶,硅橡胶基磁流变弹性体具有磁性粒子分散均匀、容易定向成链状或者柱状结构、显示很强的磁流变效应等诸多优势,然而由于其力学性能相对薄弱,对于工程应用的要求还很难达到。部分学术学者曾将磁流变弹性体基体采用其他橡胶例如异丁烯、天然橡胶、顺式聚丁二烯以及聚氨酯等,其缺点在于力学强度较差、繁琐的加工过程以及欠缺耐候热性性能等,使得MRE在实际工程中的应用受到限制。 本文选取机械性能和耐热耐候性能优异的氢化苯乙烯热塑性弹性体聚(苯乙烯-b-乙烯-b-丁烯-b-苯乙烯)(SEBS)作为磁性填料,它是作为基体、软磁性的羰基铁粉从而代替传统橡胶,在熔融共混技术下制备得到的具有各向同性SEBS基热塑性磁流变弹性体复合材料和各向异性SEBS基热塑性磁流变弹性体复合材料,充分研究和分析了羰基铁含量和外加磁场强度等各种因素影响SEBS基热塑性磁流变弹性体材料的磁流变效应、热性能、机械性能以及微观结构的程度。结果表明,随羰基铁粉含量的增加和外加磁场强度的增强,SEBS基热塑性MRE复合材料的磁性颗粒结构有序度、机械性能、热性能和磁流变效应均有显著提高,各向异性磁流变弹性体复合材料的磁流变效应和储能模量明显优于各向同性MRE复合材料。