乙烯基含量对热硫化硅橡胶抗撕裂性能的影响

研究不同乙烯基含量对热硫化硅橡胶的力学性能尤其是抗撕裂性能的影响,采用平衡溶胀法测定硅橡胶的交联密度,研究不同乙烯基含量的硅橡胶并用胶的撕裂强度和交联密度的关系。结果表明,随着硅橡胶乙烯基含量的增大,硅橡胶硫化胶的断裂伸长率减小,300%定伸应力和硬度升高,当乙烯基摩尔分数为0.15%时,撕裂强度和拉伸强度较高。乙烯基摩尔分数为0.15%的硅橡胶和乙烯基摩尔分数为0.06%的硅橡胶并用,当并用比为50/50时,撕裂强度高达45.8 kN/m,乙烯基摩尔分数为0.30%的硅橡胶和乙烯基摩尔分数为0.06%的硅橡胶并用,当并用比为4/96时,撕裂强度可达42.9kN/m。乙烯基摩尔分数为0.30%的硅橡胶和乙烯基摩尔分数为0.15%的硅橡胶并用,并用比对硫化胶的撕裂强度影响不大。高乙烯基含量和低乙烯基含量的硅橡胶并用,有利于使硅橡胶的交联结构由"分散交联"转变为"集中交联",当并用胶的乙烯基摩尔分数在0.15%以内,硅橡胶并用胶的撕裂强度随乙烯基摩尔分数的增加而先增大后降低,而此时并用胶的交联密度与撕裂强度成反比。     

生胶结构对热硫化加成型硅橡胶力学性能的影响

研究了生胶结构中乙烯基摩尔分数、封端基团和苯基摩尔分数等对热硫化加成型硅橡胶力学性能的影响。结果表明,随着生胶中乙烯基摩尔分数的增加,硫化胶交联密度增大,硬度提高,拉断伸长率降低,拉伸强度和撕裂强度均先升后降;当生胶中乙烯基摩尔分数为0.15%~0.20%时,硫化胶加成硫化缺陷少,力学性能较好;相比甲基封端的生胶制成的硫化胶,乙烯基封端的生胶所制硫化胶的交联缺陷较少,力学性能更优;引入苯基能提高硫化胶的耐热老化性能和阻燃性能;采用不同乙烯基摩尔分数的生胶复配时,可形成集中交联,提高硫化胶的撕裂强度。     

高撕裂强度加成型医用液体硅橡胶的研制

以八甲环四硅氧烷(D_4)或二甲基环硅氧烷混合物(DMC)及四甲基四乙烯环四硅氧烷为原料、1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙烯基硅氧烷或六甲基二硅氧烷为封端剂,经催化聚合制得不同乙烯基含量的乙烯基硅油;以酸催化合成了含氢硅油;以白炭黑为填料,六甲基二硅氮烷、四甲基二乙烯基二硅氮烷等为结构控制剂来进行密炼等工序制备实验所需要的基胶;以多乙烯基硅油为集中交联剂,制备了高撕裂强度的医用透明液体硅橡胶。探讨了白炭黑比表面积及用量、多乙烯基硅油的用量、四甲基二乙烯基二硅氮烷的添加量对液体硅橡胶撕裂强度的影响。结果表明,要制备高撕裂强度的医用液体硅橡胶,必须添加一定量的多乙烯基硅油,并且四甲基二乙烯基二硅氮烷的添加对促进撕裂强度的增长有很大的作用。当乙烯基硅油100份、比表面积为250 m~2的白炭黑29份、多乙烯基硅油4份、四甲基二乙烯基二硅氮烷用量为白炭黑质量的3%所制得的液体硅橡胶,其撕裂强度能达51 k N/m、邵尔A硬度61度、拉伸强度9.2 MPa、拉断伸长率500%。     

共混比对AEM/MVQ共混胶性能的影响

研究了共混比对乙烯丙烯酸酯橡胶/甲基乙烯基硅橡胶（AEM/MVQ）共混胶硫化特性、力学性能、耐热老化性能、耐油性能、压缩永久变形及动态力学性能的影响。结果表明,随着AEM用量的增加,共混胶正硫化时间延长,拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度均增加,耐油性能提高;随着MVQ用量的增加,共混胶耐热老化性能提高,压缩永久变形减小。DMA数据显示,AEM和MVQ具有良好的相容性,共混胶低温性能比纯AEM橡胶有所改善。     

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。     

相容剂对LDPE/MVQ并用胶热老化性能的影响

以低密度聚乙烯（LDPE）、相容剂、甲基乙烯基硅橡胶（MVQ）混炼胶为主要原料,加入自由基捕捉剂和硫化剂过氧化二异丙苯（DCP）,在双辊上将各组分进行熔融共混,通过平板硫化机将共混物硫化,制备出了LDPE／MVQ并用胶。本文重点研究了相容剂对LDPE／MVQ并用胶的力学性能和热老化性能的影响。结果表明,适量相容剂可以改善并用胶中LDPE和MVQ的相容性,提高材料的力学性能,而过多相容剂会阻碍LDPE与MVO共硫化反应的进行,降低并用胶机械强度和热老化性能。随着相容剂用量的增加,并用胶的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度及热老化系数先增大后减小,其用量为15hpr时并用胶的综合性能最好。     

硅橡胶／丁苯橡胶并用胶的硫化特性及性能研究

研究了硅橡胶与丁苯橡胶的质量比对硅橡胶／丁苯橡胶并用胶的硫化性能、力学性能及耐热老化性能的影响;探索了共混工艺对硅橡胶／丁苯橡胶并用胶力学性能的影响。结果表明,热捏合共混法能够改善硅橡胶与丁苯橡胶的相容性,提高硅橡胶／丁苯橡胶并用胶的力学性能,热捏合工艺为150℃×1h。硅橡胶与丁苯橡胶的最佳质量比为90：10。此时,与硅橡胶相比,并用胶的拉伸强度为10．58MPa,提高了28．0％;撕裂强度为51．6kN／m,提高了261％。     

甲基乙烯基硅橡胶的耐热改性研究

以甲基乙烯基硅橡胶为基胶,添加白炭黑、结构化控制剂、氧化铈等制得耐热硅橡胶。研究了硫化温度、硫化时间、硫化剂浓度等对硅橡胶力学性能的影响,结构化控制剂种类对硅橡胶耐热性的影响。结果表明,当硫化温度175℃、硫化时间9 min、硫化剂质量分数1.5%时,硅橡胶的硫化性能优异,其拉伸强度为7.1 MPa;当氧化铈用量为1份时,300℃下老化4 h后依然具有52%的拉伸强度保持率。在氮气保护下,当温度超过300℃时,硅橡胶内部发生甲基分解,当温度达到500℃时,发生主链降解。     

硅橡胶-石墨烯层结构绝缘电磁屏蔽材料的研发

以甲基乙烯基硅橡胶生胶为基胶,添加含氢硅油、铂金催化剂等,采用压延工艺制得1~3 mm厚硅橡胶片材;以硅烷偶联剂改性石墨烯并与胶粘剂混合制得涂料,喷涂在硅橡胶片材表面,制得硅橡胶-石墨烯层结构绝缘电磁屏蔽材料。该材料初始电磁屏蔽效能可达82 d Bm,拉伸强度6.5 MPa,电气强度25.3 k V/mm,经紫外光及热老化后,电磁屏蔽效能、力学性能及绝缘性能虽有不同幅度的下降,但仍能满足10 k V带电作业机器人外绝缘及电磁屏蔽应用需求。     

碳纳米管在硅橡胶中的应用研究

研究了碳纳米管对硅橡胶力学性能、导电性能和导热性能等的影响。结果表明,随着碳纳米管用量的增大,硅橡胶硫化胶的硬度和定伸应力均逐渐升高,拉伸强度和撕裂强度先升高后降低,拉断伸长率逐渐降低,高温拉伸强度降低;加入碳纳米管后,硫化胶拉伸强度保持率逐步升高;随着碳纳米管用量的增大,硫化胶导电性能明显升高,导热性能逐渐升高。扫描电镜观察结果表明,碳纳米管在硅橡胶基体中分散均匀。