氧化石墨烯添加剂对PDMS基磁流变弹性体稳态和动态剪切性能影响的实验研究
本工作采用溶液共混-铸模法制备了填充不同含量氧化石墨烯( GO )添加剂的等熵聚二甲基硅氧烷( PDMS )基磁流变弹性体( MREs )。对制备的MREs的形貌进行了表征,结果表明随着GO含量的增加,GO片层和羰基铁颗粒( CIPs )的均匀分布变得困难。采用平行板流变仪评价了不同磁场强度下磁流变弹性体的稳态和动态剪切性能。研究发现,无论在稳态剪切载荷还是动态剪切载荷下,GO片材的物理刚度效应导致零场剪切模量随GO含量的增加而增大。由于GO与PDMS基体之间的强物理交联作用,使得PDMS基体的化学交联密度随GO含量的增加而降低。因此,高GO含量的MREs表现出更多的类流体行为。在动态剪切载荷作用下,由于PDMS基体的柔韧性增加以及GO片层周围物理交联界面的动态自增强效应,绝对MR效应随GO含量的增加而增大。相对MR效果最高的是填充0.1wt . % GO片材的MREs。然后,由于零场模量提高,GO和CIPs团聚增多,相对MR效应随着GO含量的进一步增加而减小。本研究表明,GO片的加入是制备高磁流变效应新型磁流变弹性体的一种可能途径,同时具有较高的零场刚度和承载能力。