苯并噁嗪基增粘剂的表征及应用性能研究

以双酚A、多聚甲醛和γ-氨丙基三乙氧基硅烷为原料,通过Mannich反应得到苯并噁嗪桥式硅氧烷。通过核磁(1H NMR、13C NMR、29Si NMR)和红外光谱(FTIR)对其结构进行表征。研究发现,将苯并噁嗪基为增粘剂加入加成型液体硅橡胶后,硅橡胶硫化时间会延长、硫化胶的拉伸强度和硬度有显著提高,与金属基材和印刷电路板(PCB板)的粘接性能明显改善,相对介电常数和介质损耗因数呈上升趋势。当苯并噁嗪基增粘剂用量为0.5%时,硅橡胶硫化后与铜、铝及PCB的剪切粘接强度分别为1.25 MPa、0.97 MPa和0.87 MPa,硫化胶的拉伸强度、介电常数和吸水率分别为3.66 MPa、2.9和0.58%。     

特高压输电用复合绝缘子HTV硅橡胶的湿热老化特性研究

以800kV特高压用高温硫化（High temperature vulcanization,HTV）硅橡胶绝缘护套材料为研究对象,分别在70℃×85%RH、80℃×85%RH、90℃×85%RH三种不同条件的湿热环境下老化1000h。对老化前后试样进行拉伸强度、撕裂强度、体积电阻率、相对介电常数及介质损耗因数,以及憎水性测试分析,探讨不同条件的湿热环境下对特高压用HTV硅橡胶力学性能、电气性能以及憎水性的影响。试验结果表明,在三种湿热环境中特高压用HTV硅橡胶试样的憎水性能未发生明显变化,相对其他两种湿热老化条件,在70℃×85%RH的湿热环境中力学性能和电气性能明显下降。     

加成型硅橡胶增粘剂的制备及性能研究

以硅烷偶联剂等为原料合成了6种增粘剂,考察了这6种增粘剂对灌封胶的增粘效果。结果发现,增粘剂E和硼改性增粘剂的效果较好;将这两种增粘剂复配后加入灌封胶中,灌封胶对各种基材的粘接强度达到了1.0 MPa左右;将其应用于液体硅橡胶中,液体硅橡胶对各种基材的粘接强度都达到了2.3 MPa以上,且对液体硅橡胶的黏度、硬度、伸长率、拉伸强度、剪切强度以及线性收缩率基本没有影响。     

加成型硅橡胶高效增粘剂的应用研究

考察了自制的6种含硼增粘剂对加成型硅橡胶增粘效果的影响。结果表明,除增粘剂F外,其它5种增粘剂分别加入到加成型硅橡胶中,加成型硅橡胶对不锈钢、铝、PET、PC和PI均具有很好的粘接性能,当增粘剂D质量分数为1%时,加成型硅橡胶的粘接强度可提高10倍以上;经10 d的湿热老化后,加入增粘剂D的加成型硅橡胶对不锈钢仍具有6.23 MPa的粘接强度;在200℃高温下,分别加入增粘剂C和增粘剂D的加成型硅橡胶对不锈钢仍具有良好的粘接性能;增粘剂C和增粘剂D的加入,对加成型硅橡胶的力学性能和硬度基本没有影响。     

乙烯基三乙氧基硅烷用量对液体硅橡胶性能的影响

以乙烯基硅油为原料,含乙烯基三乙氧基硅烷（A-151）就地处理过的气相法白炭黑为填料,制得高硬度、高强度加成型液体硅橡胶。研究了A-151的用量对加成型液体硅橡胶性能的影响。结果表明,A-151的用量能显著影响硅橡胶的硫化特性,随着A-151用量的增加,硅橡胶胶料的焦烧时间逐渐缩短,而正硫化时间则逐渐延长;硅橡胶的拉伸强度、撕裂强度、电气强度等先增后降,拉断伸长率降低、邵尔A硬度上升,胶料的起始黏度和黏度增长率上升,对硅橡胶的体积电阻率影响不大。当A-151的用量为1份时,硅橡胶的拉伸强度达最大值（8．8MPa）、撕裂强度为22．2kN／m、邵尔A硬度为50度、拉断伸长率为370％、电气强度为22．5kV／mm、体积电阻率为13．5×10^5Ω·cm,对硅橡胶的黏度和黏度增长率影响较小。     

粘接性双组分加成型液体硅橡胶的制备

通过添加增粘剂，制得与金属基材具有较好粘接性的加成型液体硅橡胶。研究了硅硼增粘剂和钛酸酯增粘剂对加成型液体硅橡胶的黏度和粘接性的影响。结果表明：两类增粘剂均能有效提高加成型液体硅橡胶对金属基材的粘接力，其中钛酸酯增粘剂Ⅰ的增粘效果最好，钛酸酯增粘剂Ⅱ次之，硅硼增粘剂的增粘效果最差；两种增粘剂并用的效果优于使用单一增粘剂时；添加增粘剂均会增加硅橡胶的黏度，但不同增粘剂对硅橡胶黏度的影响不同，钛酸酯增粘剂Ⅰ对硅橡胶的黏度影响最大，钛酸酯增粘剂Ⅱ的影响次之，硅硼增粘剂的影响最小。在100份胶料中，硅硼增粘剂的质量分数为2％时，钛酸硅橡胶酯增粘剂Ⅰ或Ⅱ的质量分数在0．05％～0．5％时，硅橡胶的粘接力远比添加单一增粘剂时大，且在用量为0．1％时出现最大值（1．76MPa）。     

聚磷酸铵/氢氧化镁复配填充阻燃硅橡胶的研究

分别采用聚磷酸铵（APP）、氢氧化铝（ATH）和APP/ATH复配阻燃剂填充甲基乙烯基硅橡胶,制成阻燃型硅橡胶。研究了APP、ATH和APP/ATH用量及复配方式对硅橡胶阻燃性能、介电性能和力学性能的影响。结果表明,硅橡胶的阻燃性能随APP、ATH用量的增加而增加,同等填充量下,APP/ATH复配阻燃剂填充硅橡胶的阻燃性能比单一APP或ATH填充硅橡胶更佳;随着APP/ATH复配阻燃剂用量的增加,硅橡胶的拉伸强度与拉断伸长率降低,邵尔A硬度、介电常数和介质损耗因数增加。当100份硅橡胶中加入80份APP/ATH复配阻燃剂（APP与ATH的质量比为3∶2）时,硅橡胶的氧指数达44%,拉伸强度、拉断伸长率、邵尔A硬度、介电常数及介质损耗因数分别为6.8 MPa、438%、62度、3.92、249%。     

电子级乙烯基MQ硅树脂的制备及应用

以正硅酸乙酯、四甲基二乙烯基二硅氧烷和六甲基二硅氧烷为原料,盐酸为催化剂制备了乙烯基MQ硅树脂,经水洗除去氯离子。以此为原料与乙烯基硅油、含氢硅油、白炭黑经复配制备加成型电子硅橡胶。结果表明,制备出的MQ硅树脂经过5次水洗后,Cl-含量0.5 mg/L;所得硅橡胶的初始硫化温度为73.4℃,118.3℃固化完全。硫化后硅橡胶电阻率1.0×1016Ω·cm,电气强度为20 k V/mm,介质电常数为3.02,介质损耗因数为7.17×10-4;硅橡胶应用于电子芯片封装,其合格率为98%。     

氢氧化镁阻燃硅橡胶的制备及性能

分别采用未处理氢氧化镁、有机硅处理氢氧化镁、硬脂酸处理氢氧化镁为阻燃剂,制备阻燃硅橡胶,研究了氢氧化镁种类对硅橡胶阻燃性能、力学性能、电性能的影响;通过扫描电镜观察阻燃硅橡胶的拉伸断面形貌,并通过热重分析对硅橡胶的阻燃机理进行初步探讨。结果表明,采用经有机硅处理的氢氧化镁为阻燃剂时,硅橡胶的阻燃效果优于采用其它两种氢氧化镁为阻燃剂的硅橡胶;有机硅处理氢氧化镁对硅橡胶的力学性能和电性能损害较小。添加60份有机硅改性氢氧化镁时,硅橡胶的极限氧指数达到36%,拉伸强度为6.4MPa,撕裂强度为32.9kN/m,邵尔A硬度为51度,体积电阻率和表面电阻率分别为5.8×1015Ω.cm和4.1×1015Ω,介电常数和介质损耗因数分别为3.43和2.34×10-2。有机硅处理氢氧化镁在硅橡胶中分散较均匀,界面结合紧密,孔洞较少。     

自粘接聚碳酸酯液体硅橡胶的研究

以八甲基环四硅氧烷、含氢四环体、偶联剂等为原料合成有机硅增粘剂。研究了增粘剂的用量对加成型液体硅橡胶物理机械性能、与聚碳酸酯(PC)自粘接性能和动态流变行为的影响。结果表明,增粘剂含有的Si—H和Si—Vi基团通过参与形成交联反应,能对胶料的物理机械性造成显著影响;同时,增粘剂所含羰基、烷氧基和环氧基等活性基团可促使胶料与PC基材发生自粘接反应并形成100%内聚破坏的可靠粘接;当增粘剂用量为1.5%时,胶料的拉伸强度为6.7 MPa,与PC自粘接的拉伸剪切强度可达2.3MPa,且达到100%内聚破坏。增粘剂的加入会显著影响胶料的流变行为,添加有增粘剂的胶料表现出良好的加工性能,在大幅应变范围内,体系的线性黏弹区随着增粘剂用量的增加而明显缩短,并呈现典型的"Payne效应";频率扫描的结果则表明:添加有增粘剂的胶料表现出良好的加工性能,可采用点胶、泵体注射、挤出、喷涂等工艺硫化成型。     

Characteristics of Electrical Insulation in PDMS-ATH Composite for High Voltage Insulators

Summary  The electrical insulation properties and the tracking and erosion resistances of high-temperature vulcanized silicone rubber were investigated as to the concentration of alumina trihydrate (ATH) therein for the fabrication of silicone rubber with optimum ATH content. Controlling the ATH concentration has been found to be an important factor in the enhancement of the tracking and erosion resistances of silicone rubber. In addition, the silicone rubber showed constant electrical resistivity and dielectric breakdown voltage without any decrease due to the interfacial problems with the addition of ATH to the silicone rubber. Therefore, this fabricated silicone rubber that contains an optimum ATH concentration can be applied to outdoor high-voltage insulators.     

抗静电氧化锌晶须对热硫化硅橡胶性能的影响

研究了抗静电用氧化锌晶须对热硫化硅橡胶的硫化特性、力学性能及电性能的影响。结果表明：在硅橡胶硫化初期氧化锌晶须能加速硫化反应、在硫化后期延迟硫化反应，可提高其最低扭矩和最高扭矩；硫化胶的硬度增加，拉伸强度、扯断伸长率有所降低，表面电阻率和体积电阻率降低。     

硅橡胶／铁氧体复合材料耐热空气老化性的研究

研究了室温硫化硅橡胶／锰锌铁氧体复合材料耐热空气老化性能。结果表明：经200℃×12d老化后，试样的拉伸强度、邵尔A硬度和定伸应力均明显下降；但拉断伸长率明显提高。体积电阻率、表面电阻率以及介电强度都有所下降；不同频率下的复介电常数和损耗因子星上升趋势。通过对老化前后材料交联密度的测试，可以认为造成上述结果的主要原因是硅橡胶受热降解。     

Thermal,electrical, and mechanical properties of addition-type liquid silicone rubber co-filled with Al2O3 particles and BN sheets

The addition-type liquid silicone rubber (ALSR) co-filled with spheroidal Al₂O₃ and flaky BN was prepared by the mechanical blending and hot press methods to enhance the thermal, electrical, and mechanical properties for industrial applications. Morphologies of ALSR composites were observed by scanning electron microscopy (SEM). It was found that the interaction and dispersion state of fillers in the ALSR matrix were improved by the introduction of BN sheets. Thermal, electrical, and mechanical performances of the ALSR composites were also investigated in this work. The result indicated that the thermal conductivity of ALSR can reach 0.64 W m⁻¹ K⁻¹ at the loading of 20 wt% Al₂O₃/20 wt% BN, which is 3.76 times higher than that of pure ALSR. The addition of Al₂O₃ particles and BN sheets also improve the thermal stability of ALSR composites. Moreover, pure ALSR and ALSR composites showed relatively lower dielectric permittivity (1.9–3.1) and dielectric loss factor (<0.001) at the frequency of 10³ Hz. The insulation properties including volume resistivity and breakdown strength were improved by the introduction of flaky BN in the ALSR matrix. The volume resistivity and characteristic breakdown strength E₀ are 6.68 × 10¹⁵ Ω m and 93 kV/mm, respectively, at the loading of 20 wt% Al₂O₃/20 wt% BN. In addition, the mechanical characteristics including elongation at break and tensile strength of ALSR composites were also enhanced by co-filled fillers. The combination of these improved performances makes the co-filled ALSR composites attractive in the field of electrical and electronic applications.     

均匀设计优化制备电子封装用单组分加成型液体硅橡胶

通过均匀设计方法对电子封装用单组分加成型液体硅橡胶的制备进行了优化,采用Excel软件对均匀设计试验结果进行了回归分析。结果表明：测试指标（y）与含氢硅油（x1）、硅树脂（x2）、白炭黑（x3）和增粘剂（x4）用量之间满足线性回归方程Y=-112．545-6．932x1＋26．932x2＋1．25x3＋6．477x4,其复相关系数R=0．981,分析了各因素对测试指标的影响程度。在此基础上,优化得出了电子封装用单组分加成型液体硅橡胶的配方为：乙烯基硅油100．00g,含氢硅油5．60g,硅树脂8．50g,白炭黑3．50g,增粘剂2．90g,二氧化钛2．00g,铂催化剂0．05g,抑制剂0．10g。     

JD-70硅橡胶自粘带研制

研究并制备了一种耐高温、电绝缘的硅橡胶自粘带。合成了含特种元素的聚合物作为增粘剂,这种增粘剂用于硅橡胶中提高了硅橡胶自身粘接性能。另外采用耐热添加剂和辐射硫化技术实现了硅橡胶的耐高温及电绝缘性能。这种自粘带在拉伸条件下互相缠绕后具有融合在一起的特性,可在250℃长期使用,短期耐300℃。     

TMPTMA在硅橡胶中的应用研究

研究了助交联剂三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)对硅橡胶硫化性能、力学性能、低温性能和粘接性能的影响。结果表明,加入少量TMPTMA能改善硅橡胶的硫化特性和工艺性,提高硫化胶的硬度,降低硅橡胶的结晶温度,并有效提高硅橡胶与金属的粘接强度;但TMPTMA用量超过一定数值后,由于TMPTMA部分自聚合,在硅橡胶内形成一定的交联网络,造成两相界面粘接力变差,致使硅橡胶的拉伸强度降低。当TMPTMA用量为1份时,硅橡胶具有最佳的综合性能。     

不同硫化体系对三元乙丙橡胶物理机械性能和电绝缘性的影响

分别采用硫黄硫化、半有效硫化、硫载体硫化、有机过氧化物硫化和复合硫化体系制备三元乙丙橡胶(EPDM)硫化胶,并考察了不同硫化体系对EPDM硫化胶的硫化特性、物理机械性能与电绝缘性的影响.结果表明,EPDM硫化胶交联结构中,过氧化物硫化的EPDM硫化胶具备优异的电绝缘性,但物理机械性能较差;而硫黄硫化的EPDM硫化胶的物...     

Enhancement in electrical and thermal performance of high-temperature vulcanized silicone rubber composites for outdoor insulating applications

High-temperature vulcanized silicone rubber composites are highly desirable as outdoor insulating materials due to their immense thermal and electrical performance. The aim of this work is to study the role of co-combined fillers (modified fumed silica [MFS], titanium dioxide [TiO₂], with graphene [G]) on electrical and thermal properties of silicone rubber (S) composites. The dielectric response of S/MFS_10 phr and S/TiO₂_20 composites tailored with 2 phr G was characterized by broadband dielectric spectroscopy. The hybrid filler/composites were found to show higher thermal stability when 2 phr G was added. In addition, a low quantity of G filler was found to slightly increase the AC dielectric breakdown strength of the S/MFS_10 and S/TiO₂_20, where an improvement of 3 and 5% was found, respectively. Several steps were observed in the thermal decomposition of the S rubber composites by thermogravimetric analysis-Fourier-transform infrared spectroscopy. Our findings revealed great potentials for fabricating hybrid-filler/silicone rubber composites with enhanced electrical and thermal properties for outdoor insulating applications.