脱醇型室温硫化硅橡胶

郑州轻工业学院的张成贵等人以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为基胶,在150℃下依次加入沉淀法白炭黑和纳米碳酸钙、甲基硅油、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯、辛酸亚锡,搅拌均匀,配成脱醇型单组分室温硫化硅橡胶。     

接枝氯丁胶中硅烷偶联剂的接入与研究

采用硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）、乙烯基三乙氧基硅烷（A-151）对接枝氯丁胶胶黏剂的性能进行改进,寻求增强接枝氯丁胶性能的最优配方。随着KH-550与接枝氯丁胶的比例增大,固含量呈上升趋势;其中在浓度为2%~5%时,粘结力较好。     

脱酸型RTV-1氟硅密封剂的研制

以α,ω-二羟基聚甲基三氟丙基硅氧烷为基胶、烃基三乙酰氧基硅烷为交联剂、气相法二氧化硅为补强填料、氧化铁红为耐热添加剂、γ-（2,3环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷（KH 560）为增粘剂、二月桂酸二丁基锡为催化剂,制成脱酸型单组分室温硫化（RTV-1）氟硅密封剂。探讨了基胶黏度、气相法二氧化硅用量、交联剂结构及用量对密封剂工艺性能和力学性能的影响。确定的较佳配方为100份黏度19 000 mPa·s的基胶、15份甲基三乙酰氧基硅烷、20份气相法二氧化硅、5份氧化铁红、2份KH 560、1份二月桂酸二丁基锡。按此配方得到的脱酸型RTV-1氟硅密封剂的工艺性能、常温力学性能、耐高温性能、耐油性能达到或超过国外同类产品的水平。     

偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷对炭黑增强丁腈橡胶性能的影响

考察了偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)的用量对炭黑增强丁腈橡胶(NBR)硫化胶的交联密度、物理机械性能及动态性能的影响。结果表明,KH550的加入明显提高了NBR硫化胶的交联密度,且使NBR硫化胶的耐老化性能得到改善;当KH550用量为2份时,NBR硫化胶具有较佳的物理机械性能,NBR硫化胶的Payne效应最小,在高、低应变下均具有较低的滞后损失和动态温升,同时改善了老化前后NBR硫化胶的耐屈挠性。     

表面处理剂对Al2O3填充硅橡胶导热性能的影响

以Al2O3为导热填料,制备了热硫化导热硅橡胶.考察了5种表面处理剂六甲基二硅氮烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷(A-172)、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯对Al2O3填充硅橡胶性能的影响.结果发现,这5种表面处理剂均能提高硅橡胶的热导率及拉伸强度;其中A-172的效果最好,添加A-172后样品的热导率(0.616 W/m·K)比未加表面处理剂时(0.546 W/m·K)提高了12.7%.A-172的较佳用量为Al2O3质量的2%.表面处理剂对硅橡胶导热性能的影响应该是"桥联"和"包覆"共同作用的结果.     

γ-咔唑基丙基三乙氧基硅烷的合成

采用咔唑与γ-氯丙基三乙氧基硅烷亲核取代反应,合成了具有光导电性能的γ-咔唑基丙基三乙氧基硅烷(3-carbazole propyl triethoxy silane);通过Chem Office化学软件估算了反应物的电核密度,研究了其合成工艺,用红外及紫外光谱表征了合成产物。     

γ-氨丙基三硅氧烷的合成

以γ-氨丙基二乙氧基甲基硅烷、六甲基二硅氧烷为原料,合成了γ-氨丙基三硅氧烷,用二次蒸馏水除去副产物,产物收率52.4%,并利用核磁共振氢谱(1H NMR)和红外光谱(IR)对产物结构进行了表征。     

氰乙基三乙氧基硅烷改性玻璃纤维增强尼龙6研究

通过浸渍工艺对玻璃纤维进行了表面改性,并制得玻璃纤维增强型尼龙6复合材料.研究了玻璃纤维浸渍液中氰乙基三乙氧基硅烷质量分数对复合材料力学性能的影响,并与γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH 550)和γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH 560)处理的玻璃纤维制得的尼龙6复合材料性能进行了对比.结果表明,随着玻璃纤维...     

含酰胺基硅树脂的制备

分别以4种二元羧酸酯和γ-氨丙基三乙氧基硅烷或γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷为原料、甲醇钠为催化剂,通过酰胺化反应制备了8种含酰胺基的硅化合物;以苯基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷为原料,稀盐酸为催化剂,通过水解缩聚反应制备了甲基苯基硅树脂预聚体;再将含酰胺基的硅化合物与硅树脂预聚体反应,制备了含酰胺基的硅树脂。实验发现,含酰胺基硅化合物的引入能有效提高硅树脂的耐油性、耐溶剂性及硬度;尤其是加入10%的N,N’-双[3-(二乙氧基甲基硅基)丙基]对苯二甲酰二胺(化合物3c)或N,N’-双[3-(三乙氧基硅基)丙基]对苯二甲酰二胺(化合物3d)的硅树脂,其室温耐油性、200℃耐油性分别从未改性硅树脂的7天和24 h提高到160天以上和400 h以上,耐溶剂(石油醚或二甲苯)性及硬度分别从未改性硅树脂的18 h和4H提高到3 000 h和8H。     

γ—氯丙基三乙氧基硅烷及其杂质的GC—ITD分析

采用气相色谱－离子阱检测方法对工业级γ－氯丙基三乙氧基硅烷所含主要杂质进行了鉴定,其结果表明,该产品中含有四乙氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、γ－氯丙基二乙氧基氯硅烷、γ－氯丙基五乙氧基二硅氧烷,1－丙基－3－（γ－氯丙基）－1,1,3,3,－四乙氧基二硅氧烷,1,3－二（γ－氯丙基－1,1,3,3－四乙氧基二硅氧烷,1,3－二（γ－氯丙基）－1,1,3－三乙氧基－3－羟基二硅氧烷等杂质。     

硅橡胶厚功能制品的制备工艺研究

研究了不同结构化控制剂搭配、硫化剂和减振填料用量对硅橡胶性能的影响,硫化时间、升温间隔对硅橡胶硫化效果的影响,脱模温度、放气量、工装设备对硅橡胶制品质量的影响。结果表明,采用高摩尔质量硅橡胶、气相法白炭黑,配合适量的结构化控制剂,可制备拉伸强度8 MPa以上、无结构化的硅橡胶;随着减振填料的大量填充,硅橡胶的力学性能呈下降趋势;随着硫化胶放气量的增加,大尺寸制品芯部有开裂的倾向。硅橡胶混炼胶用过氧化二异丙苯作硫化剂,采用分段升温、长时间硫化、保压降温工艺,可获得密实无缺陷的厚型制品。较佳工艺为:100份摩尔质量大于69×104g/mol的甲基乙烯基硅橡胶生胶、45份气相法白炭黑、6份羟基硅油、1份二甲基二乙氧基硅烷、1～2份DCP、2～5份氧化铁、10～40份减振填料,硫化时间选择厚制品157℃±1℃的传热时间,分段升温值15℃、升温间隔时间10～20 min、平均升温速率0.75℃～1℃/min,脱模温度根据制品厚度选择室温～80℃,放气量0.20%～0.27%,模具采用大间隙和小溢料槽。     

高阻尼硅橡胶的研制

以不同阻尼剂分别对硅橡胶主链和填料表面进行改性的途径制备了阻尼硅橡胶,分别通过DMTA和应力应变法对制备的阻尼硅橡胶进行了研究,结果表明：采用阻尼剂DA-1/DA-3=15/5并用的配方,硅橡胶的阻尼性能最优,综合性能最好。硅橡胶的蠕变性能随着阻尼剂DA-1比例的增加而改善。     

影响HTV硅橡胶撕裂强度的因素

考察了白炭黑种类、羟基硅油用量、含氢硅油用量以及不同乙烯基含量生胶并用对热硫化(HTV)硅橡胶撕裂强度的影响。结果显示,气相法白炭黑的补强效果强于沉淀法白炭黑,且比表面积越大,硅橡胶的撕裂强度越高;随着羟基硅油加入量的增加,硅橡胶的撕裂强度先增后趋于稳定;含氢硅油的用量对HTV硅橡胶的撕裂强度基本没有影响;高乙烯基含量生胶和低乙烯基含量生胶并用能显著提高HTV硅橡胶的撕裂强度。较佳配方是:166 g 110-0生胶,4 g 112生胶、80 g QS-102气相法白炭黑、8.5 g羟基硅油、1.0 g含氢硅油、0.5 g乙烯基硅油,此时,HTV硅橡胶的撕裂强度达到21 KN/m。     

MP填充型膨胀阻燃硅橡胶复合材料的制备及其动态燃烧行为

采用α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(107胶)、气相白炭黑、自膨胀阻燃剂三聚氰胺磷酸盐(MP)等制备了阻燃脱醇型室温硫化硅橡胶(RTV),研究了MP用量对脱醇型RTV硅橡胶阻燃性能、动态燃烧性能和机械性能的影响,以及MP阻燃脱醇型RTV硅橡胶的热稳定性。用扫描电镜(SEM)考察了MP在RTV硅橡胶的分散情况。结果表明,当MP的用量达50份以上时,脱醇型RTV硅橡胶才具有良好的阻燃性能。但随着MP用量的增加,脱醇型RTV硅橡胶的初始分解温度下降。另外,MP能很均匀地分散在RTV硅橡胶中,使MP添加量增加到50份时其拉伸强度、断裂伸长率也没有受到严重破坏。     

白炭黑/炭黑混合填料对氟橡胶/硅橡胶共混胶性能的影响

采用沉淀白炭黑和高耐磨炭黑作为氟橡胶/硅橡胶共混胶的填料.研究以不同质量比混合的沉淀白炭黑和高耐磨炭黑对氟橡胶/硅橡胶共混胶的硫化特性、门尼粘度、力学性能、耐热老化性能和耐油性能的影响,并通过RPA分析表征填料-填料的相互作用,采用SEM表征白炭黑/炭黑混合填料在氟橡胶/硅橡胶共混胶中的分散性.结果表明,随着混合填料中白炭黑所占比例的增大,氟橡胶/硅橡胶共混胶的硫化转矩升高,焦烧时间(t10)缩短,正硫化时间(t90)延长,门尼粘度增大.氟橡胶/硅橡胶共混胶的力学性能,耐热老化性能和耐油性能都随着混合填料中白炭黑用量增多而提高.RPA分析表明,全部采用白炭黑补强的共混胶Payne效应最明显,炭黑补强的共混胶Payne效应最弱.SEM分析表明,白炭黑在共混胶中分布比炭黑更加均匀,填料聚集体粒径较小.     

1,1'-双(二苯基膦)二茂铁对RTV-2硅橡胶耐热性能的影响

以端羟基聚二甲基硅氧烷为基胶,沉淀法白炭黑为填料制得双组分室温硫化(RTV-2)硅橡胶。研究了1,1'-双(二苯基膦)二茂铁用量对RTV-2硅橡胶耐热空气老化性能的影响。结果表明:在300℃和320℃热空气老化条件下,1,1'-双(二苯基膦)二茂铁加入量为0.1～1.5份时,RTV-2硅橡胶的耐热性能明显提高,经340℃×50 h热空气老化后,二茂铁用量为0.1份和1.5份的RTV-2硅橡胶已经老化变脆,完全失去使用性能。而二茂铁用量为0.2份和0.5份的RTV-2硅橡胶仍具有一定的力学性能,此时RTV-2硅橡胶的抗热老化性能最优。     

有机杂化纳米CaCO3/SiO2复合粒子对硅橡胶性能的影响

以纳米碳酸钙（CaCO3）为原料,采用溶胶沉积法制备出具有核/壳结构的纳米CaCO3/SiO2复合粒子,并将其原位有机杂化。用纳米CaCO3/SiO2复合粒子替代部分气相法白炭黑作为硅橡胶的补强填料,采用扫描电子显微镜、拉力试验机、热失重仪等对改性硅橡胶的力学性能和热稳定性能进行表征。结果表明：有机杂化剂的种类不同,纳为CaCO3/SiO2复合粒子对硅橡胶的补强效果不同;与用未杂化的纳米CaCO3/SiO2复合粒子取代部分气相法白炭黑的硅橡胶相比,用经A-151杂化的复合粒子取代部分气相法白炭黑的硅橡胶,其拉伸强度、断裂伸长率得到明显改善,耐热性也得到提高;但撕裂强度大大降低。同时还发现,硅橡胶的力学性能及耐热性能在很大程度上也与复合粒子的取代量有关;即使是经KH-570杂化的复合粒子,当取代量小于10%时,其硅橡胶的性能也优于全部用气相法白炭黑补强的硅橡胶。     

单组分脱醇型密封胶的研制

以端羟基聚二甲基硅氧烷(107硅橡胶)为基胶、甲基三甲氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷为交联剂、纳米碳酸钙和气相法白炭黑为补强填料、硅烷偶联剂为增粘剂,有机钛为催化剂,制得单组分脱醇型室温硫化(RTV-1)硅橡胶。研究了基胶黏度,填料、交联剂、增粘剂的种类和用量对脱醇型RTV-1硅橡胶性能的影响。较佳配方为:100份黏度50 000 mm2/s的107硅橡胶、5份甲基三甲氧基硅烷与乙烯基三甲氧基硅烷按质量比7∶3复配的交联剂、0.4～0.6份自制氨基硅烷偶联剂。按此配方制得的RTV-1硅橡胶的性能较好。     

室温硫化聚苯乙烯接枝改性硅橡胶的研究

以端羟基聚苯乙烯接枝改性聚二甲基硅氧烷(PS-PDMS)为基胶,加入气相法白炭黑、正硅酸乙酯和二月桂酸二丁基锡,配成脱醇型双组分室温硫化聚苯乙烯接枝改性硅橡胶。研究了PS-PDMS的结构、力学性能和耐高温性能。29Si NMR和1H NMR分析证实,PS-PDMS的结构是以交替排列的Si—O键为主链、侧链为部分甲基被聚苯乙烯取代的接枝共聚物。相比甲基硅橡胶,PS-PDMS硫化胶的力学性能显著提高,耐热性大幅下降。未补强PS-PDMS硫化胶的拉伸强度在2 MPa以上,拉断伸长率在120%以上;气相法白炭黑用量在30份时,PS-PDMS硫化胶的拉伸强度在5 MPa以上;PS-PDMS硫化胶在热质量损失率为5%和20%时的温度分别比甲基硅橡胶低60℃和118℃。     

硫化剂对陶瓷化耐火硅橡胶性能的影响

研究了2,5-二甲基-2,5-二（叔丁基过氧基）己烷（俗称双二五）、2,4-二氯过氧化苯甲酰（俗称双二四）、过氧化二异丙苯（DCP）3种硫化剂对陶瓷化耐火硅橡胶力学性能和烧结性能的影响。结果表明,一次硫化和二次硫化后,使用DCP做硫化剂的硅橡胶的硬度都是最大,使用双二五做硫化剂的硅橡胶的拉断伸长率都是最高,采用双二四做硫化剂的硅橡胶拉伸强度都是最大;使用双二四做硫化剂的硅橡胶烧结硬度最高。综合来看,使用双二四作硫化剂时陶瓷化耐火硅橡胶的力学性能最好,其最佳用量为1.25份。