氧化石墨烯增强多孔结构磁性天然橡胶的制备及性能研究

磁性橡胶具有优异的磁控力学性能,在军事、医疗等领域具有广泛的应用前景。然而,磁性橡胶面临的磁流变效应较低且与机械力学性能相矛盾的难题,极大地阻碍了其工程化应用。为此,采用机械共混法,选取羰基铁粉为磁性粒子,制备了GO含量分别为0 phr、0.5 phr、0.8 phr、1.1 phr和1.4 phr的多孔结构磁性天然橡胶(PMR),并对其微观形貌、磁性能、磁流变性能和机械力学性能进行了系统研究。结果表明,PMR具有圆形闭孔的多孔结构,该结构特征的基体弹性模量较低,利于基体中的磁性粒子在磁场作用下沿磁场方向移动,从而使PMR具有高磁流变效应。随着GO含量的上升,PMR的拉伸强度先升高后降低,当GO含量为0.8 phr时,PMR孔洞壁的破洞现象最少、拉伸强度最大(5.02 MPa)且磁流变效应较高(422%)。适量GO的掺杂不仅完善了PMR的孔洞结构,而且提升了其机械力学性能,发挥了补强剂的作用。该研究为设计并制备具有高磁流变效应和优异机械力学性能的磁性橡胶提供了新思路。