热硫化硅橡胶泡沫材料的制备技术

介绍了多种适用于热硫化硅橡胶泡沫的模压发泡成型技术,并分别采用该技术制备了具有不同泡孔结构的硅橡胶泡沫,探讨了成型技术对硅橡胶泡沫开孔率的影响.结果表明:成型技术对硅橡胶泡沫的泡孔结构和开孔率有明显的影响;采用化学发泡技术、联合发泡技术、溶析成孔技术制得的硅橡胶泡沫材料的密度分别为0.51、0.50、0.51 g/cm3,开孔率分别为10%、60%、90%.     

硫化剂配比对硅橡胶泡沫材料发泡效果的影响

以甲基乙烯基硅橡胶为生胶,白炭黑为填料制得混炼胶,以过氧化二苯甲酰(BPO)和过氧化二异丙苯(DCP)为硫化剂,采用二次硫化工艺制备了硅橡胶泡沫材料。考察了硫化剂BPO与DCP的配比对硅橡胶泡沫材料性能及发泡效果的影响。结果表明,相比一次硫化工艺,二次硫化工艺能有效提高硅橡胶泡沫的力学性能并达到较好的发泡效果。当BPO与DCP的质量比为0.8∶4时,制得的硅橡胶泡沫材料泡孔相对较大,且泡孔分布较均匀、泡孔壁较薄、孔隙度高,发泡效果最佳。     

新型石墨烯/硅橡胶纳米复合电介质泡沫材料的制备及介电性能评价

通过室温硫化(RTV)法制备了不同泡孔直径的石墨烯/有机硅橡胶泡沫复合材料。提出了一种制备不同发泡倍数的双组分室温硫化加成型有机硅橡胶泡沫复合材料的工艺;讨论了石墨烯含量、发泡倍数、泡孔的数目和尺寸对室温硫化硅橡胶泡沫介电性能的影响。结果表明,在同一发泡倍数下,介电常数随石墨烯的添加量增加而增加,达到阈值后降低;在同一石墨烯添加量下,泡孔尺寸和泡孔数目有着不同贡献:直径、泡孔数目较少时,介电常数降低,泡孔的总数和大孔的占比较多时,介电性能最佳。此外含有石墨烯的有机硅橡胶泡沫复合材料较纯硅橡胶泡沫而言,其介电常数提升了6倍左右,同时保持着较低的介电损耗。     

硅橡胶发泡材料制备工艺对其性能的影响规律探究

以甲基乙烯基硅橡胶为基体,采用模压成型的方式制备硅橡胶发泡材料。通过一系列的性能测试与结构表征,分析硫化压力、硫化温度、硫化保压时间及放压速率四种硫化工艺对硅橡胶发泡材料性能的影响。结果表明:硫化压力为10 MPa,一段硫化温度130℃、二段硫化温度150℃,硫化保压时间15 s,放压速率1 MPa/s时制备的硅橡胶发泡材料制品性能最优,其表面平整,制品内部泡孔均匀且致密,断裂伸长率360.14%、拉伸强度0.63 MPa,热性能优异。     

NBR和PVC共混发泡材料泡孔结构研究

通过调整硫化体系、橡塑并用配比以及发泡剂用量研究其对丁腈橡胶/聚氯乙烯(NBR/PVC)泡孔结构与性能的影响。结果表明,当采用有效硫化体系时,制品的泡孔分布均匀,闭孔率高;当NBR/PVC质量比为50/50时,发泡制品闭孔率较高,泡孔较大,成本较低;模压硫化发泡与自由发泡对比,模压发泡更利于制得较低密度的制品;模压发泡时,发泡制品密度随发泡剂用量的增加而减小。     

硅橡胶泡沫材料的泡孔结构

中国工程物理研究院的余凤湄等人利用CT技术研究了通过溶析成孔法、化学发泡法及混合发泡法制得的硅橡胶泡沫材料的泡孔结构。结果发现,成孔方法对硅橡胶泡沫材料的泡孔结构有重要影响：溶析成孔法得到的硅橡胶泡沫材料为开孔结构;     

预硫化工艺对三元乙丙橡胶发泡材料性能的影响

研究预硫化温度和时间对三元乙丙橡胶(EPDM)发泡材料结构和性能的影响。结果表明:预硫化温度为110℃时,EPDM发泡材料的硫化速度和发泡速度匹配较佳;随着预硫化温度的升高,EPDM发泡材料的泡孔孔径增大,泡孔数目减小;在110℃预硫化温度下,随着预硫化时间的延长,EPDM发泡材料的泡孔孔径减小,泡孔数目增大,且邵尔C型硬度和拉伸强度提高,静刚度和动静刚度比降低。     

氯化聚乙烯/废旧轮胎胶粉共混发泡性能研究

采用模压法进行发泡,以氯化聚乙烯（CM）为基体,研究了胶粉用量、硫化温度、硫化助剂对CM发泡体的泡体性能、泡孔结构的影响。结果表明,CM发泡体随着胶粉用量的增加,发泡密度逐渐增加,泡孔体积及发泡倍率逐渐减少。综合CM发泡体的泡体性能及泡孔结构,当胶粉用量为10份,170℃下硫化7min,使用TCHC作硫化助剂时,可得到发泡效果好,断面均匀分布,泡孔结构明显的CM发泡体。     

室温硫化泡沫硅橡胶的研究

以α ω -二羟基聚二甲基硅氧烷 (1 0 7硅橡胶 )、含氢硅油、沉淀法白炭黑为主要原料 ,制成了适合于灌封的双组分室温硫化 (RTV - 2 )泡沫硅橡胶。讨论了 1 0 7硅橡胶粘度、含氢硅油和铂催化剂用量对RTV - 2泡沫硅橡胶发泡性能、硫化性能及阻燃性能的影响。结果表明 ,随着 1 0 7硅橡胶粘度、含氢硅油和催化剂用量的增加 ,泡沫的发泡系数增大 ,泡孔尺寸逐渐减小 ,泡孔的闭孔率增加 ,泡孔的分布趋于均匀细密、硬度降低、弹性增加 ;当 1 0 7硅橡胶粘度为 3～ 5Pa·s、含氢硅油和铂催化剂的用量分别为 3份和 5～ 8份时 ,泡沫硅橡胶的发泡系数为 2 5～ 3 0 ,且流动性好     

模具中胶料填充厚度对阻燃硅橡胶泡沫制备及性能的影响

采用模压硫化发泡工艺制备了阻燃硅橡胶泡沫材料,研究了模具中胶料填充厚度对材料性能的影响。结果表明,随着模具中胶料填充厚度的增加,阻燃硅橡胶泡沫材料的表观密度呈先降后升趋势,孔隙率呈先升后降趋势,且泡孔逐渐变小,氧指数逐渐提高。当模具中胶料填充厚度小于1.8 mm时,泡孔壁为实体胶。当模具中胶料填充厚度为1.8 mm时,发泡效果较好,表观密度降至0.193 g/cm3,孔隙率高达81.8%。而当模具中胶料填充厚度大于1.8 mm时,泡孔壁内出现大量微孔结构。当模具中胶料填充厚度为3.3 mm时,泡孔直径降至约50μm,氧指数高达25.9%。可通过调节模具中胶料填充厚度,实现对最终泡沫硅橡胶材料在泡孔结构及泡孔直径方面的有效控制,以满足不同的市场需求。     

高性能防火泡沫硅橡胶的制备

以甲基乙烯基硅橡胶制备的混炼胶为基胶,玻纤粉为成瓷填料,铂配合物为催化剂,并加入含氢硅油,通过硅氢加成反应进行硫化,同时通过硅氢脱氢反应进行发泡,制备了高温条件下可陶瓷化的防火泡沫硅橡胶。研究了硫化温度、硫化时间、催化剂用量、含氢硅油用量、羟基硅油用量、玻纤粉用量对防火泡沫硅橡胶性能的影响。结果表明:随着硫化温度的升高,泡沫硅橡胶的硫化速率加快,硫化完成时间缩短;随着催化剂用量的增加,泡沫硅橡胶的硫化速度和发泡速度均提升,拉伸强度逐渐增加,拉断伸长率先增后减,表观密度先减后增;随着含氢硅油用量的增加,泡沫硅橡胶的泡孔由少变多、由小变大,当含氢硅油超过一定量后,泡孔会用缩小并变得均匀细密,拉伸强度逐渐下降后又小幅回升,拉断伸长率逐渐下降,表观密度先减后增;随着羟基硅油用量的增加,泡沫硅橡胶的泡孔逐渐增大,拉伸强度逐渐下降,拉断伸长率逐渐上升,表观密度逐渐下降;玻纤粉对泡沫硅橡胶具有一定的补强效果,随着玻纤粉用量的增加,泡沫硅橡胶拉伸强度逐渐增加,拉断伸长率逐渐下降,泡孔逐渐缩小,表观密度逐渐下降;较佳配方为基胶用量100 g,含氢硅油用量1 g,玻纤粉用量40 g,催化剂用量2.85×10~(-6),硫化温度240℃,硫化时间5 min,此条件下制得的泡沫硅橡胶经过1 000℃灼烧30 min后,陶瓷化效果良好,无表面裂纹,质地坚硬,泡孔结构保持完整,体积保持率在85%以上,防火性能优良。     

陶瓷化硅橡胶发泡改性研究

在陶瓷化硅橡胶混炼胶中添加自制发泡剂,经挤出、烘道硫化发泡成型制得发泡陶瓷化硅橡胶,并研究了发泡过程中可控制变量(硫化温度、发泡剂含量、硫化剂含量)对产品发泡效果的影响。结果表明,制得的发泡陶瓷化硅橡胶泡孔呈闭孔形式,随着发泡剂用量的增加,发泡陶瓷化硅橡胶的密度和拉伸强度呈下降趋势,拉断伸长率先增后减,厚度则呈增加趋势;随着硫化温度增加,密度、拉伸强度、拉断伸长率下降,厚度增加;随着硫化剂含量增加,密度、拉伸强度增加,拉断伸长率和厚度则下降。发泡陶瓷化硅橡胶经高温烧结后,依然能保持完整的形状,成瓷性好。通过微调发泡剂含量、硫化剂含量和硫化温度,可使发泡陶瓷化硅橡胶的密度在0.4~1.25 g/cm~3,拉伸强度在1.1~4.1 MPa,拉断伸长率在120%~360%,厚度在1.1~1.85 mm内,实现工艺的快速定型。     

顺丁橡胶/丁苯橡胶并用发泡材料的制备及性能研究

研究硫黄和发泡剂OBSH-75用量及预硫化工艺对顺丁橡胶/丁苯橡胶并用发泡材料性能的影响。结果表明:添加2份硫黄和3份发泡剂的发泡材料的泡孔直径较小、泡孔均匀且为闭孔结构,动静刚度比较小,物理性能和减震性能较好;预硫化温度为125℃、预硫化时间为14min时,发泡材料的泡孔密度适中,动静刚度比较小,减震性能较好。     

制备开孔硅橡胶泡沫的一种新方法

介绍了制备开孔硅橡胶泡沫的一种独特方法,该方法的工艺时间比传统的物理发泡时间短,具有更强的可操作性,减少了物理发泡剂的浪费,制备的泡沫开孔率与普通物理发泡的开孔型泡沫相当,与化学发泡制备的开孔型泡沫相比,泡孔细小均匀,且具有较小的压缩永久变形（4%～6%）。     

PET挤出发泡成型的工艺参数研究

采用挤出化学发泡法进行聚对苯二甲酸乙二醇(酯PET)的发泡成型,得到了表观密度较低、泡孔细密均匀的PET发泡材料。研究了单螺杆挤出机的机筒温度、机头温度和螺杆转速等工艺参数对PET发泡效果的影响。结果表明:实验范围内,PET挤出发泡成型的最佳工艺参数为机筒温度265℃,机头温度220℃,螺杆转速30 r/min。     

硫化发泡体系对硅橡胶泡沫材料应力松弛性能的影响

考察了过氧化二异丙苯/N,N-二亚硝基五次甲基四胺(DCP/H)、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷/偶氮二甲酰胺(双二五/AC)和过氧化苯甲酰(BPO)/AK 3种硫化发泡体系及助交联剂TAIC对硅橡胶泡沫材料力学性能和压缩应力松弛性能以及泡孔结构的影响。结果表明,DCP/H硫化发泡体系的力学性能和应力松弛性能优于双二五/AC和BPO/AK,添加适量助交联剂TAIC有助于进一步降低硅橡胶泡沫材料的应力松弛性能。扫描电镜(SEM)观察发现,DCP/H硫化发泡体系对应的硅橡胶发泡材料泡孔较小且分布均匀,当加入适量的助交联剂TAIC后,硅橡胶泡沫材料的泡孔更加细小均匀。     

影响乙烯-乙酸乙烯酯橡胶发泡的工艺因素

以偶氮二甲酰胺作为发泡剂,采用膨胀法制备乙烯-乙酸乙烯酯(EVM)橡胶发泡材料,研究了填充系数以及硫化的温度、时间和压力等工艺参数对EVM橡胶发泡过程、泡沫的泡孔质量和物理机械性能的影响。结果表明,EVM胶料的填充系数达到90%以上可以获得表面平整、泡孔均匀的EVM橡胶泡沫,并且在103%时其综合物理机械性能较好。当发泡温度低于165℃时,硫化过程对温度比较敏感,温度较高时发泡过程对温度比较敏感。硫化温度为165～170℃、时间为4～6 min、采用高压硫化更有利于制得性能较好的低密度EVM橡胶泡沫。     

电力封堵用缩合型硅橡胶泡沫防火材料的制备及性能

研究了不同黏度和用量的乙烯基硅油、具有不同形态的防火填料对脱氢缩合型硅橡胶泡沫材料泡孔结构及防火性能的影响,使用橡胶加工分析仪表征了硅橡胶发泡过程中的发泡速率和交联速率,同时考察了氢氧化铝、云母、硅灰石3种填料对硅橡胶泡沫材料防火性能的影响。结果表明,不加入乙烯基硅油时,硅橡胶泡沫材料的储能模量较低,泡孔以闭孔结构为主;乙烯基硅油的加入提高了硅橡胶泡沫材料的交联速率和储能模量,使之形成较多的开孔结构,同时对硅橡胶泡沫材料泡孔尺寸分布也有影响;加入片状云母容易造成泡孔的坍塌或破裂,但是经火焰烧蚀后泡孔结构和烧蚀面的完整性保持较好,所形成的完整的陶瓷化阻隔层可起到较好的防火作用,而加入氢氧化铝和硅灰石后硅橡胶泡沫材料烧蚀后开裂比较严重。     

3D打印制备氧化锌晶须增强有机硅泡沫

制备了氧化锌晶须增强的硅橡胶墨水,利用3D打印技术特有的图案化能力,将硅橡胶墨水打印成有序、开孔的有机硅泡沫材料,实现了发泡过程和硫化过程的分离,获得了泡孔结构均匀和压缩力学性能可控的泡沫材料。相比于传统发泡材料,该泡沫材料的压缩应力-应变曲线展现出明显的压缩应力平台区,有利于各种应力缓冲应用。     

发泡与硫化体系的匹配对硅橡胶泡沫材料性能的影响

研究了发泡剂H与尿素脂（BK）的质量比及用量、硫化剂过氧化苯甲酰（BPO）/过氧化二异丙苯（DCP）的质量比和硫化工艺对硅橡胶泡沫材料的表观密度及拉伸强度的影响。结果表明,当发泡剂H/BK的质量比为10.0/6.0、H的用量为10.0份、硫化剂BPO/DCP的质量比为0.8/4.0时,硅橡胶泡沫材料的表观密度小,发泡效果好。相比于一段硫化工艺,采用二段硫化工艺有助于提高材料的硫化程度,增加材料的拉伸强度及泡孔的稳定性。