[發明專利]一種硅發泡膠組合物及其制備方法、一種硅發泡膠和一種超聲波傳感器

有效

• 申請號: 201010291453.6
• 申請日: 2010-09-26
• 公開（公告）號: CN102408718A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 周直發;羅迪恬;周維
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: C08L83/04
• 分類號: C08L83/04;C08K13/02;C08K3/02;C08J9/10;C08J3/24;G01S7/521
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種硅發泡膠組合物及其制備方法、一種硅發泡膠和一種超聲波傳感器。

背景技術

在超聲波傳感器中，由于壓電元件的振動，外殼底面產生振動，放射超聲波信號，碰到障礙物后，被該障礙物反射，返回至同一超聲波傳感器中，從而用于檢測障礙物。一般情況下，超聲波傳感器外殼振動時，外殼內部也會產生超聲波信號，造成內部泄漏振動能量，外殼會產生高次亂真振動，即使壓電元件不再振動，外殼振動仍會持續，稱之為混響。如果混響持續時間較長，壓電元件因混響而產生的超聲波信號，會干擾甚至淹沒由障礙物反射的超聲波信號，使得無法檢測到由障礙物反射的超聲波或檢測數據有誤。

現有技術中為減低混響，一般在超聲波傳感器內部使用吸聲材料來吸收外殼內部的超聲波信號，例如可以采用具有多孔結構的硅發泡膠材料。硅發泡膠材料一般通過對單組份室溫硫化硅橡膠進行化學發泡制成，而室溫硫化主要靠吸收空氣中的水分進行硫化，此時硅橡膠基本不發泡或者發泡率很低；加熱時，硫化速度改變不大，發泡速度大大增加，使得硫化速度和發泡速度難以控制。若硫化過度過快會導致硅橡膠起發率不足，產生大泡、分層現象；發泡速度過快會導致橡膠制品孔徑過大，易產生塌陷，制品表面起麻點、彈性差。采用該硅發泡膠材料的超聲波傳感器的余震和阻抗較大。

現有技術中公開了一種發泡膠的制備方法，其中發泡劑采用發泡劑H（N，N′-二硝基五次甲基四胺）和碳酸氫鈉，發泡助劑采用明礬，其中明礬可有效降低發泡劑H的熱分解溫度，加速發泡劑的熱分解，使發泡劑充分溢出氣體。該方法中，雖然明礬能提高發泡速度，但是硫化速度仍較低，難以與發泡速度匹配，使得通過該方法得到的發泡膠的孔隙率較低，孔徑不均勻。

發明內容

本發明解決了現有技術中硅發泡膠孔隙率低、孔徑不均勻，導致采用該硅發泡膠的超聲波傳感器余震和阻抗較大的技術問題。

本發明提供了一種硅發泡膠組合物，以硅發泡膠組合物的總質量為基準，所述硅發泡膠組合物中含有以下組分：

聚二甲基硅氧烷???????????????50-75%；

二甲基硅油???????????????????15-40%；

硅微粉???????????????????????5-20%；

硅樹脂???????????????????????0.5-2%；

偶聯劑???????????????????????1-10%；

4，4′-氧代雙苯磺酰肼??????????0.5-3%；

結晶水合物???????????????????0.5-3%。

本發明提供了所述硅發泡膠組合物的制備方法，包括先將4，4′-氧代雙苯磺酰肼（OBSH）與結晶水合物混合得到起泡混合物，然后將聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油、硅樹脂、硅微粉、偶聯劑和起泡混合物混合均勻，即可得到所述硅發泡膠組合物。

本發明還提供了一種硅發泡膠，所述硅發泡膠由本發明提供的硅發泡膠組合物130-150℃下真空加熱20-40分鐘得到。

本發明最后提供了一種超聲波傳感器，包括殼體和與該殼體開口密封連接的減震金屬座體，所述殼體底面固定裝有壓電陶瓷片，在壓電陶瓷片與減震金屬座體之間填充有減震吸音材料，所述壓電陶瓷片接有信號傳輸線；所述減震吸音材料為本發明提供的硅發泡膠。

本發明的發明人通過大量實驗，合理調節硅發泡膠組合物中各種組分的種類及含量在本發明限定的范圍內，采用本發明的硅發泡膠組合物制備發泡膠時，在真空下進行，硅發泡膠硫化所需的水分全部由硅發泡膠組合物中的結晶水合物提供，因此得到的硅發泡膠的孔隙率和孔徑可控。從實施例的測試結果可以看出，采用本發明的硅發泡膠組合物制備的硅發泡膠的孔隙率為30-50%，平均孔徑為0.2-2.0mm，采用本發明的硅發泡膠制備的超聲波傳感器余震低于1.50ms、阻抗低于1500Ω。??

具體實施方式

本發明提供了一種硅發泡膠組合物，以硅發泡膠組合物的總質量為基準，所述硅發泡膠組合物中含有以下組分：

聚二甲基硅氧烷???????????????50-75%；

二甲基硅油???????????????????15-40%；

硅微粉???????????????????????5-20%；

硅樹脂???????????????????????0.5-2%；

偶聯劑???????????????????????1-10%；