ИСТИНА

Магнитоактивные эластомеры (МАЭ) – композитные материалы, состоящие из магнитных микрочастиц, помещенных в упругую полимерную матрицу. Данные материалы вызывают большой интерес, так как объединяют в себе магнитные свойства магнитного наполнителя и упругие свойства полимерной матрицы. Во внешнем магнитном поле частицы магнитного наполнителя формируют цепочечные структуры, упорядоченные вдоль направления внешнего магнитного поля. Это приводит к значительным изменениям различных физических свойств материала, таких как вязкоупругие, электрические и т.д. свойства. Магнитный отклик композитов определяется балансом магнитных сил, действующих между частицами наполнителя, и упругих сил полимерной матрицы, которые стремятся вернуть частицы в их начальное положение. Поэтому следует ожидать, что мягкие материалы демонстрируют больший отклик на магнитное поле. Добавление низкомолекулярного масла и увеличение длины субцепей являются традиционными путями создания низкомодульных полимерных матриц. Однако низкомолекулярное масло может со временем вытекать из материала, что делает систему нестабильной. Увеличение длины субцепи перестает быть эффективным после некоторого предела, когда субцепи начинают образовывать топологические зацепления, которые действуют, как дополнительные сшивки. Для решения этих проблем были разработаны эластомеры нового типа с использованием монофункциональных олигомеров в качестве боковых цепей. Боковые цепи разбавляют систему, при этом не являются эластически активными и не вытекают из образца. На основе данных полимерных матриц из ПДМС с боковыми цепями получены образцы МАЭ с различным содержанием магнитного наполнителя – микрочастиц карбонильного железа. Изучены вязкоупругие свойства МАЭ в режиме сдвиговых гармонических осцилляций в зависимости от концентрации сшивающего агента, степени наполнения магнитными частицами и величины внешнего магнитного поля. Показано, что с помощью варьирования концентрации сшивающего агента можно регулировать модуль упругости МАЭ в отсутствие магнитного поля в широких пределах – от низких (~1кПа) до средних (~20кПа) значений. Полученные магнитоактивные эластомеры демонстрируют высокий отклик на магнитное поле: относительный рост действительной части динамического модуля упругости мягких образцов превышает два порядка и достигает значения 400 в магнитном поле 1 Тл. В магнитном поле значение тангенса угла механических потерь в области линейной вязкоупругости уменьшается для всех образцов, и оказывается наименьшим для МАЭ с максимальным содержанием частиц железа.