CN113072810B - 一种交联淀粉增强复合剪切增稠弹性体 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种交联淀粉增强复合剪切增稠弹性体，属于复合材料制备技术领域。本发明通过采用交联淀粉与剪切增稠胶进行复合，形成了高分子网络结构，解决了原有剪切增稠材料的冷流性问题，同时又具有更好的可加工性、初始弹性模量与弹性恢复能力，有利于在长时间使用过程中保持整体的防护性能而不至于衰减。本发明制备得到的剪切增稠弹性体不仅保持了良好的抗冲击性能，还具有优异的稳定性能(即无冷流性)。在实际应用过程中作为芯材易于封装，在面材破损时失去密封性时，剪切增稠弹性体不会像剪切增稠胶泄露。

Description

一种交联淀粉增强复合剪切增稠弹性体
技术领域
本发明涉及一种交联淀粉增强复合剪切增稠弹性体，属于复合材料制备技术领域。
背景技术
随着人们安全意识的提高，防护缓冲材料市场日益扩大，基于剪切增稠液(Shearthickening Fluid,STF)与剪切增稠胶(Shear thickening Gel,STG)的各种防护材料由于其质量轻、防护性能好的特性愈加受到研究者的关注；剪切增稠增强材料在低剪切速率下呈现类液态，在高动载下粘度急剧增大呈类固态性质，其抗冲击与阻尼性能极具增加。目前应用与研究最为广泛的是剪切增稠液，但其存在着先天缺陷，使用中封装较为困难且分散相易沉降，连续相易挥发，从而影响整体性能。剪切增稠胶是由硅油与硼酸共混后加热制备的，其在加热过程中硅油封端的羟基与硼酸脱水缩合，硼酸带来的B元素将具有空的p轨道，而O原子上具有多余的电子，两者具有微弱的吸引力，通过共用电子对产生类似于氢键的B-O瞬时交联键。该交联键的产生和断裂具有可逆性，且强度低于普通化学键又高于分子间作用力。在一般情况下剪切增稠胶内部大分子长链会发生缠结；当受到较小外力载荷时，剪切增稠胶间大分子会发生相对滑移，体系会有足够的时间打开B-O键与缠结；外力载荷较大时，由于作用时间较短，B-O键与大分子间的缠结来不及打开，导致整体粘度急剧上升。然而纯剪切增稠胶的初始粘度、储能模量和屈服应力较低，在长期使用过程中具有一定冷流性，于是解决剪切增稠材料的这些固有缺陷便成为新的研究方向。
发明内容
【技术问题】
本发明实际要解决的技术问题是提供了一种性能稳定无冷流性、具有良好的能量耗散能力和抗冲击性能的剪切增稠弹性体。
【技术方案】
针对现有技术所存在的上述问题，本发明通过采用交联淀粉与剪切增稠胶进行复合，形成了高分子网络结构，解决了原有剪切增稠材料的冷流性问题，同时又具有更好的可加工性、初始弹性模量与弹性恢复能力，有利于在长时间使用过程中保持整体的防护性能而不至于衰减。本发明制备得到的剪切增稠弹性体不仅保持了良好的抗冲击性能，还具有优异的稳定性能(即无冷流性)。在实际应用过程中作为芯材易于封装，在面材破损时失去密封性时，剪切增稠弹性体不会像剪切增稠胶泄露。
本发明的第一个目的是提供一种交联淀粉增强复合剪切增稠胶，所述交联淀粉增强复合剪切增稠胶包括交联淀粉和剪切增稠胶；所述交联淀粉和剪切增稠胶的质量比为(1-6)：(4-9)。其中，交联淀粉作为填充剂。
优选地，所述交联淀粉和剪切增稠胶的质量比为(4-6)：(4-6)。淀粉含量过高，在受到外力时，淀粉与剪切增稠胶之间的作用过小，会产生分离，防护性能反而降低。
在本发明的一种实施方式中，所述交联淀粉包括戊二醛交联淀粉、三氯氧磷交联淀粉、三偏磷酸钠交联淀粉、己二酸交联淀粉或六偏磷酸盐交联淀粉。
在本发明的一种实施方式中，所述剪切增稠胶(STG)是一种由聚二甲基硅氧烷和硼酸在高温下反应合成的防护材料。
在本发明的一种实施方式中，聚二甲基硅氧烷和硼酸的质量比为(10-100):1。
本发明的第二个目的是提供一种改善剪切增稠弹性体冷流性的方法，所述方法是采用交联淀粉作为填充剂，添加到剪切增稠弹性体中，以改善剪切增稠弹性体的冷流性。
在本发明的一种实施方式中，所述交联淀粉包括戊二醛交联淀粉、三氯氧磷交联淀粉、三偏磷酸钠交联淀粉、己二酸交联淀粉或六偏磷酸盐交联淀粉。
本发明的第三个目的是提供一种制备剪切增稠弹性体的方法，所述方法是将剪切增稠胶、硅橡胶、戊二醛交联淀粉和过氧化苯甲酰混合均匀后，在80-120℃、10-30Mpa的条件下硫化10-20分钟，制得剪切增稠弹性体。其中，硅橡胶与过氧化苯甲酰分别作为硫化剂和高分子聚合引发剂，主要目的是在高温高压下硫化，起到骨架作用，支撑剪切增稠胶，使其失去冷流性。
在本发明的一种实施方式中，以质量分数计，剪切增稠胶20～80份，硅橡胶20～80份，戊二醛交联淀粉2.5～120份，过氧化苯甲酰1份。
在本发明的一种实施方式中，所述聚二甲基硅氧烷为粘度500～20000cst聚二甲基硅氧烷，硅橡胶为40～85万分子量硅橡胶，戊二醛交联淀粉直径为5～100μm。
在本发明的一种实施方式中，交联淀粉增强复合剪切增稠弹性体所述制备方法包括如下步骤：
(1)制备戊二醛交联淀粉：取100份绝干淀粉，加入100～200份去离子水，搅拌溶解制成淀粉乳；在上述淀粉乳中加入2～30份50％戊二醛后均匀搅拌。在30～50℃水浴加热的条件下机械搅拌3～5小时，得到均匀的淀粉乳，将所得淀粉乳真空抽滤、冷水洗涤2至3次，经50℃烘干，得戊二醛交联淀粉成品；
(2)制备剪切增稠胶：将硼酸在140～180℃下脱水2小时，然后向聚二甲基硅氧烷中加入硼酸，在160～210℃的条件下经机械搅拌混合1～3小时，得到剪切增稠胶；
(3)制备剪切增稠弹性体：将步骤(1)所得的剪切增稠胶、硅橡胶、戊二醛交联淀粉、过氧化苯甲酰按比例加入密炼机中混合均匀；将所得混合物压入定制尺寸的铝合金模具中，并在80-120℃、10-30Mpa的条件下硫化10-20分钟，制得所述交联淀粉增强复合剪切增稠弹性体。
在本发明的一种实施方式中，步骤(2)聚二甲基硅氧烷与硼酸重量比为10～100：1。
在本发明的一种实施方式中，步骤(3)所述剪切增稠胶、硅橡胶、戊二醛交联淀粉和过氧化苯甲酰的质量比为(20～80)：(20～80)：(2.5～120)：1。
在本发明的一种实施方式中，步骤(3)所述密炼机运行温度为20～70℃。
本发明的第四个目的是提供一种应用上述方法制备得到的剪切增稠弹性体。
本发明的第五个目的是提供一种上述交联淀粉增强复合剪切增稠胶或剪切增稠弹性体在防护材料、阻尼材料、精密仪器减振方面的应用。
本发明的第六个目的是提供一种防刺面料，所述防刺面料的制备方法是将上述的剪切增稠弹性体溶于溶剂中，然后将面料浸渍于含有剪切增稠弹性体的溶液中超声震荡处理，即得防刺面料。
在本发明的一种实施方式中，所述防面料的制备方法是将交联淀粉增强复合剪切增稠胶按照1：5的比例溶于乙酸乙酯中，后将待处理的面料浸渍于溶液中使用超声波处理防止淀粉沉降，2h后取出，放置于60℃烘箱干燥24小时即得所需面料。
本发明的第七个目的是提供一种防护材料，所述防护材料是以上述交联淀粉增强复合剪切增稠胶或上述剪切增稠弹性体作为芯材，以高性能纤维面料为表层，经复合得到防护材料。
本发明的有益效果：
所用分散相没有采用常规的的无机物，而是采用了表面具有大量易反应的活性羟基的交联淀粉。戊二醛交联淀粉具有低毒害作用、性状稳定、反应速度适中易于控制等特点，且价格低廉，同时在与剪切增稠胶的制备过程中又能与硅油产生接枝反应形，硅油分子链主要接枝于交联淀粉的表面。当受到外力时，剪切增稠弹性体的组分剪切增稠胶中长链高分子除了与邻近长链高分子摩擦耗能、B-O动态交联键断裂吸收能量，还能通过硅油与淀粉之间的交联点将力传导到与其反应的高分子长链上。交联淀粉具有很好的增强复合剪切增稠胶弹性模量、初始强度、屈服应力等力学性能。采用高分子网络复合理念，将硅橡胶与制得的剪切增稠胶共混并做了进一步硫化处理，不仅保留了原有的剪切增稠特性，同时赋予剪切增稠弹性体更高的初始弹性模量、更好的弹性恢复能力，同时还克服了剪切增稠胶的冷流性问题。
附图说明
图1为本发明实施例3制备方法的流程示意图。
图2为实施例1交联淀粉增强复合剪切增稠胶、实施例1中步骤(1)交联淀粉、实施例1中步骤(2)剪切增稠胶的X射线光电子能谱仪(XPS)宽谱图。
图3为实施例1交联淀粉增强复合剪切增稠胶Si2p的XPS窄谱。
图4为实施例1交联淀粉增强复合剪切增稠胶C1s的XPS窄谱。
图5为实施例1交联淀粉增强复合剪切增稠胶O1s的XPS窄谱。
图6为实施例1交联淀粉增强复合剪切增稠胶、实施例1中步骤(1)交联淀粉、实施例1中步骤(2)剪切增稠胶的傅里叶红外光谱图。
图7为各实施例与对比例的滞回曲线图。
图8为各实施例与对比例的应力应变图。
图9为实施例5的偏光图。
图10为对比例3的偏光图。
图11为剪切增稠胶的形态图，其中，a、b、c、d、e、f分别对应对比例4、对比例5、对比例6、实施例1、实施例2d、实施例3被塑造成10mm×10mm×30mm初始状态(上)以及放置2h(下)后因自身流变性发生的形态变化。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解实施例是为了更好地解释本发明，但不仅限制本发明所展示的制造方法。
1、弹性模量的测试方法：
使用旋转流变仪，设置模式为应变扫描模式，测定样品的应力与应变相关性，采用PP25型平板夹具，间距为1mm，设置温度为20℃。将实验参数设置为固定剪切速率1rad/s、应变率0.01％至20％。在一定的应变范围内剪切应力与剪切应变呈现一定的正相关线性关系，这表明，在较低的剪切应变率下，所有样品均具有线性粘弹性。当剪切应变率高于一定值时，样品粘度过高，会发生与流变仪上板之间的滑移。同时样品也会跑出流变仪夹板之间，导致后续的数据既不会具有线性关系也不会有平台期。因此为方便计算，以各样品所处线性区域为准，选取16.7％应变率时各样品的应力计算。
2、滞回曲线的测试方法：
使用旋转流变仪，设置模式为大振荡模式，固定激励频率为1Hz，选取剪切应变为2.5％，测定样品的滞回曲线。在交变应力作用下，形变滞后于外界作用力的变化的现象称为滞后现象，在发生滞后现象时会消耗能量，称为力学损耗，亦称为内耗。滞回曲线所围成的面积越大，其对于能量的耗散性能就越强。origin画出滞回曲线后，以纯剪切增稠胶曲线所围面积为100％，使用积分工具算出闭合曲线的相对数值。
3、X射线光电子能谱仪：
将交联淀粉增强复合剪切增稠胶按照1：10的比例溶于乙酸乙酯，将溶液喷涂于盖玻片，使用XPS测定C、O、Si元素的特征结合能。
4、偏光显微镜：
使用偏光显微镜在放大倍率为200倍下，观察样品的偏光十字。
5、抗冲击测试：
使用落锤试验机对剪切增稠胶的性能，使用冲击能量为45J，冲头直径16mm，锤头重量为5kg，冲击夹具为直径为76mm的圆形夹具。记录交联淀粉增强复合剪切增稠弹性体与防刺面料在受冲击时所受载荷最大、吸收能量系数以确定样品的抗冲击性能。
实施例1：一种交联淀粉增强复合剪切增稠胶
一种交联淀粉增强复合剪切增稠胶的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)取100份绝干淀粉，加入100份去离子水，搅拌溶解制成淀粉乳。在上述淀粉乳中加入10份50％戊二醛后均匀搅拌。在40℃水浴加热的条件下机械搅拌5小时，得到均匀的淀粉乳。将所得淀粉乳真空抽滤、冷水洗涤2至3次，经50℃烘干，得戊二醛交联淀粉成品。
(2)将硼酸在160℃下脱水2小时，然后向80份2000cst聚二甲基硅氧烷中加入1份硼酸，在160℃的条件下经机械搅拌混合2小时，得到剪切增稠胶；
(3)将戊二醛交联淀粉和剪切增稠胶10：90的比例加入密炼机中50℃条件下混合均匀。制得所述交联淀粉增强复合剪切增稠胶。经测试，其XPS宽谱与元素窄谱见图2、3、4、5。
图2为交联淀粉增强复合剪切增稠胶、交联淀粉、剪切增稠胶的XPS宽谱图。
图3为交联淀粉增强复合剪切增稠胶Si2p的XPS窄谱，其中103.2eV、102.4eV、102.0eV代表了Si-O-Si、Si-O-C和Si-C-H基团，其中Si-O-Si、Si-C-H为PDMS自带的，Si-O-C则是在加热过程中产生的。
图4交联淀粉增强复合剪切增稠胶C1s的XPS窄谱，C1s峰附近284.6eV、285.2eV、286.2eV分别代表C-C-H、C-Si-O、C-O-Si。
图5为交联淀粉增强复合剪切增稠胶O1s的XPS窄谱，O1s峰可分为电子伏为532.5eV、533.0eV、和533.4eV的Si-O-Si、C-O-C和Si-O-C三个基团。与图2、图3共同说明交联淀粉、剪切增稠胶二者间新共价键的形成。
由图6交联淀粉增强复合剪切增稠胶、交联淀粉、剪切增稠胶的傅里叶红外光谱仪可知，1340cm-1的弱吸收峰是由于硼酸带来的‘B-O’振动峰引起的。交联淀粉增强复合剪切增稠弹性体主要剪切增稠特性的来源为剪切增稠胶动态的‘B-O’键以及淀粉与硅油在加热过程中形成的接枝反应，且剪切增稠胶的测试便利性与直观性更强，故测试不同填料的剪切增稠胶便可直观的了解淀粉增强复合剪切增稠胶的优越性。
图11中有关冷流性的测试显示，d样品为实施例1，低淀粉含量也能够降低剪切增稠胶的冷流性，样品在2h后仍具有一定的形状。
实施例2：
参照实施例1的方法制备交联淀粉增强复合剪切增稠胶，区别仅在于，将实施例1中戊二醛交联淀粉、剪切增稠胶的质量比调整为2:8、3:7、4:6、5:5、6:4，其他条件同实施例1。为方便后续比较，将其编号为实施例2a、实施例2b、实施例2c、实施例2d、实施例2e。
表1
Figure BDA0002998956290000061
使用流变仪的应力应变模式与大振荡模式测定淀粉增强复合剪切增稠胶的模量与能量吸收性能。样品模量越大，其在受到外力时便能得到更高的应力，从而达到更好的防护效果。滞回曲线所包裹的面积越大，其能量逸散能力便越强，相应的在受到物体冲击时能够耗散更多的能量以确保被防护物体受到更低的能量。表1数据对应图7与图8。可以看出，在一定范围内，交联淀粉增强复合剪切增稠胶的剪切模量与滞回曲线相对面积随着淀粉含量的增加不断增加，当淀粉所占质量到达50wt％时，达到最高点。主要是因为淀粉含量过高时，作为连续相的剪切增稠胶受到外力时连续性降低，更容易产生裂痕。
由图11所示，样品e为实施例2d，冷流性是由于高分子之间相互滑动导致的，高淀粉含量虽然能够在一定程度上固定内部的大分子，但却不能完全阻止大分子的滑移。在未硫化的样品中具有最好的抗冷流性。
实施例3：
一种交联淀粉增强复合剪切增稠弹性体的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)制备戊二醛交联淀粉：取100份绝干淀粉，加入100份去离子水，搅拌溶解制成淀粉乳。在上述淀粉乳中加入10份50％戊二醛后均匀搅拌。在40℃水浴加热的条件下机械搅拌5小时，得到均匀的淀粉乳。将所得淀粉乳真空抽滤、冷水洗涤2至3次，经50℃烘干，得戊二醛交联淀粉成品。
(2)制备剪切增稠胶：将硼酸在160℃下脱水2小时，然后向80份2000cst聚二甲基硅氧烷中加入1份硼酸，在160℃的条件下经机械搅拌混合3小时，得到剪切增稠胶；
(3)制备剪切增稠弹性体：将步骤(1)所得的戊二醛交联淀粉、步骤(2)所得的剪切增稠胶、80万分子量硅橡胶、过氧化苯甲酰按30：35：35：1的比例加入密炼机中50℃条件下混合均匀。将所得混合物压入定制尺寸的铝合金模具中，并在100℃、20Mpa的条件下硫化15分钟，制得所述交联淀粉增强复合剪切增稠弹性体。
由表2可以看出实施例3由于未经复合的缘故，在没有基材的支撑下相较于具有凯夫拉面料更容易塌陷，对于能量的吸收相对较弱。但相较于对比例7，其对于能量的吸收能力具有较大的提升，这主要是由于淀粉对于剪切增稠弹性体的力学增强。
由图11所示，样品f为实施例3，由于硅橡胶组分的存在，内部大分子完全不能够滑移，解决了剪切增稠胶在使用过程中的冷流性问题。
表2
Figure BDA0002998956290000071
实施例4：
一种交联淀粉增强复合剪切增稠弹性体的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)取100份绝干淀粉，加入100份去离子水，搅拌溶解制成淀粉乳。在上述淀粉乳中加入30份50％戊二醛后均匀搅拌。在50℃水浴加热的条件下机械搅拌3小时，得到均匀的淀粉乳。将所得淀粉乳真空抽滤、冷水洗涤2至3次，经50℃烘干，得戊二醛交联淀粉成品。
(2)将硼酸在180℃下脱水1小时，然后向80份2000cst聚二甲基硅氧烷中加入1份硼酸，在210℃的条件下经机械搅拌混合1小时，得到剪切增稠胶；
(3)将步骤(1)所得的戊二醛交联淀粉、步骤(2)所得的剪切增稠胶、80万分子量硅橡胶、过氧化苯甲酰按30：35：35：1的比例加入密炼机中50℃条件下混合均匀。将所得混合物压入定制尺寸的铝合金模具中，并在100℃、20Mpa的条件下硫化15分钟，制得所述交联淀粉增强复合剪切增稠弹性体。
实施例5：
参照实施例2a的方法制备交联淀粉增强复合剪切增稠胶，区别仅在于，将实施例2a中的淀粉改为市售甲醛交联淀粉，其他条件同实施例2a。由图9偏光显微镜结果显示，制备的样品中淀粉热解和脱水现象不明显，依旧具有清晰明显的偏光十字。这说明交联反应能增强淀粉对高压高热的抵抗性。
实施例6：一种防刺面料
一种防护材料，所述材料是由凯夫拉面料为原料，取200g实施例2a交联淀粉增强复合剪切增稠胶按照1：5的重量比例溶于乙酸乙酯中，使用凯夫拉纤维制备的织物裁剪成200mm×200mm的正方形，后将织物浸渍于溶液中使用超声波处理防止淀粉沉降，2h后取出，放置于60℃烘箱干燥24小时即得所需面料。表2的数据表明，使用交联淀粉增强复合剪切增稠胶对单层凯夫拉面料进行处理，能够极大的增强其对于能量的耗散能力。交联淀粉增强复合剪切增稠胶增大凯夫拉纤维间的摩擦力，在复合材料受到外力时，纤维不容易从面料中抽出，力能够更均匀的分散到整体，从而增强其最大冲击载荷。
实施例7：一种防护材料
一种防护材料，所述材料由两层200mm×200mm凯夫拉为表面材料，以实施例3交联淀粉增强复合剪切增稠弹性体在模具中制备成180mm×180mm×3mm的形状，作为芯材，使用粘合剂粘合三层原材料，使用缝纫机制十字固定针迹即得所需面料。表2的数据表明，双层凯夫拉面料与交联淀粉增强复合剪切增稠弹性体，解决了交联淀粉增强复合剪切增稠弹性体受外力的塌陷问题，受力瞬间***使力能够完整的扩散到整个样品。
对比例1：
一种CaCO3增强复合剪切增稠胶的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将硼酸在180℃下脱水1小时，然后向80份2000cst聚二甲基硅氧烷中加入1份硼酸，在160℃的条件下经机械搅拌混合2小时，得到剪切增稠胶；
(2)将步骤(1)所得的剪切增稠胶、CaCO3按照20：80的比例加入密炼机中50℃条件下混合均匀即得CaCO3增强复合剪切增稠胶。由图7、表3可知，结果显示：CaCO3增强复合剪切增稠胶能量耗散能力与高于剪切增稠胶，低于交联淀粉增强复合剪切增稠胶，这说明无机颗粒对剪切增稠胶的能量耗散能力有一定的增强却低于交联淀粉。无机粒子产生应力集中有利于吸收能量，二是添加无机粒子有利于内部链式缠结，可以提高材料非线性特性，但其表面无能够与剪切增稠胶发生反应的基团，相互作用力有限，所以在含量到达较低程度时便会发生分散相与连续相分离的情况，力学性能远低于同样质量分数淀粉作为填料的样品。
对比例2：
一种SiO2增强复合剪切增稠弹性体的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将硼酸在180℃下脱水1小时，然后向80份2000cst聚二甲基硅氧烷中加入1份硼酸，在160℃的条件下经机械搅拌混合2小时，得到剪切增稠胶；
(2)将步骤(1)所得的剪切增稠胶、SiO2按照20：80的比例加入密炼机中50℃条件下混合均匀即得SiO2增强复合剪切增稠弹性体。由图7、表3可知，结果与CaCO3结果类似。
对比例3：
一种普通淀粉增强复合剪切增稠胶的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将硼酸在160℃下脱水1小时，然后向80份2000cst聚二甲基硅氧烷中加入1份硼酸，在160℃的条件下经机械搅拌混合2小时，得到剪切增稠胶；
(2)将步骤(1)所得的剪切增稠胶、淀粉按照20：80的比例加入密炼机中50℃条件下混合均匀即得淀粉增强复合剪切增稠胶。由图10可知，结果显示：在偏光显微镜下，对比图9实施例5经过交联处理的淀粉，样品内普通淀粉经过高热与高压，其偏光十字变得模糊甚至消失，这说明淀粉颗粒在没有交联的情况下会被热所破坏。从流变仪数据上看，其对于外力的损耗能力出现了一定程度的下降。
对比例4：
一种剪切增稠胶的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
将硼酸在180℃下脱水1小时，然后向80份2000cst聚二甲基硅氧烷中加入1份硼酸，在160℃的条件下经机械搅拌混合2小时，得到剪切增稠胶。与实施例2d相比，可知，单独剪切增稠胶的模量较小、能量耗散能力不佳，这说明添加交联淀粉能够极大的加强剪切增稠胶的在高载荷下瞬间***与能量耗散能力。
由图11所示，样品a为对比例4，与实施例3相比，单独剪切增稠胶不具备在长时间内的保型性，具有较强的冷流性，2h后完全不能维持原有形状。淀粉、硅橡胶的加入与硫化能够解决其流变性。
对比例5：
其他步骤不变，将对比例1中(2)的剪切增稠胶、CaCO3例按照50：50制备。由图7、图8、表3可知，与实施例2d相比，较高的CaCO3含量并不能像淀粉一样对剪切增稠胶具有数量级的模量与能量耗散性能提升的能力。
由图11所示，样品b为对比例5，与实施例3相比，高含量的CaCO3也不能在一定程度上降低剪切增稠胶的冷流性。
对比例6：
其他步骤不变，将对比例2中(2)的剪切增稠胶、SiO2比例按照50：50制备。由图7、表3可知，结果与CaCO3类似。
由图11所示，样品c为对比例6，与实施例3相比，高含量的SiO2也不能在一定程度上降低剪切增稠胶的冷流性。
表3
Figure BDA0002998956290000101
由图7、图8、表3可知，无论是填料颗粒的添加量为20wt％或是50wt％时，以淀粉为填料的样品曲线所围成的滞回曲线面积均远大于CaCO3、SiO2增强复合剪切增稠胶。这主要归功于淀粉颗粒表面的细微褶皱以及淀粉与剪切增稠胶中的硅油(聚二甲基硅氧烷)在加热过程中发生的接枝反应。因此，优选地，交联淀粉和剪切增稠胶的质量比为1：1。
对比例7：
一种剪切增稠弹性体的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)制备剪切增稠胶：将硼酸在160℃下脱水2小时，然后向80份2000cst聚二甲基硅氧烷中加入1份硼酸，在160℃的条件下经机械搅拌混合3小时，得到剪切增稠胶；
(2)制备剪切增稠弹性体：将步骤(1)所得的步骤(2)所得的剪切增稠胶、80万分子量硅橡胶、过氧化苯甲酰按35：35：1的比例加入密炼机中50℃条件下混合均匀。将所得混合物压入定制尺寸的铝合金模具中，并在100℃、20Mpa的条件下硫化15分钟，制得所述交剪切增稠弹性体。由表2数据可以看出，与实施例3相比，可知，单独剪切增稠弹性体的能承受最大冲击载荷、能量吸收能力不佳，这说明添加交联淀粉能够极大的加强剪切增稠胶的在高载荷下瞬间***与能量耗散能力。
对比例8：
其他步骤不变，将实施例6中交联淀粉增强复合剪切增稠胶替换为对比例4中剪切增稠胶，其他步骤不变。由表2数据可以看出，与实施例6相比，可知，单独剪切增稠胶对于纤维间摩擦力的增强作用较为局限，未能起到明显增强效果。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (3)

1.一种交联淀粉增强复合剪切增稠胶，其特征在于，所述交联淀粉增强复合剪切增稠胶包括交联淀粉和剪切增稠胶；所述交联淀粉和剪切增稠胶的质量比为（1-6）：（4-9）；所述交联淀粉为戊二醛交联淀粉；所述剪切增稠胶是一种由聚二甲基硅氧烷和硼酸在高温下反应合成的防护材料；聚二甲基硅氧烷和硼酸的质量比为（10-100）:1。
2.权利要求1所述的交联淀粉增强复合剪切增稠胶在防护材料、阻尼材料、精密仪器减振中的应用。
3.一种防护材料，其特征在于，所述防护材料是以权利要求1所述的交联淀粉增强复合剪切增稠胶作为芯材，以高性能纤维面料为表层，经复合得到防护材料。
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