MQ树脂增强硅橡胶及其透紫外影响因素分析

利用硅氢加成反应原理在铂金催化剂作用下和高温固化环境中制备了加成型液体硅橡胶,并通过乙烯基MQ树脂对硅橡胶进行强度改性;采用材料蠕变试验机、差示扫描量热仪对硅橡胶力学性能、热学性能进行研究,并对硅橡胶透紫外影响因素进行分析。实验结果表明,乙烯基MQ树脂可在硅橡胶中产生"集中交联"效应,随着乙烯基MQ树脂含量的增加,固化后硅橡胶的拉伸强度随之增加,而紫外透过率从整体上表现出先降低后增加的趋势。当乙烯基MQ树脂质量分数为80%时,高透紫外加成型液体硅橡胶具有良好的综合性能(拉伸强度5.57 MPa,断裂伸长率265.34%,350 nm下的透过率90.5%)。     

纳米ATO/PVB隔热透明原位复合材料的制备及性能

利用超声波将经表面预处理的纳米氧化锡锑(ATO)粒子均匀分散到聚乙烯醇(PVA)水溶液中,与正丁醛缩合反应,原位法制备了一系列纳米ATO/聚乙烯醇缩丁醛(PVB)复合材料。采用FTIR、UV/VIS/NIR、TG、TEM及AFM等对所制备的原位纳米ATO/PVB复合材料的结构、微观形貌及性能进行了研究。结果表明: 在合成PVB树脂的阶段添加少量纳米ATO粒子,能更均匀地分散在PVB基质中,所制备的复合材料薄膜的紫外线及近红外光透过率大幅度下降,而可见光透过率降低幅度较小,且随纳米ATO用量增加,紫外屏蔽及隔热性能不断提高。在纳米ATO用量(与PVB质量比为2.76%)较低时,纳米ATO/PVB复合材料的力学性能尤其韧性得到明显提高,断裂伸长率达到纯PVB的7.3倍; 在ATO与PVB质量比为1.74%时,可见光透过率高于70%,紫外光透过率低于10%,近红外光热辐射透过率低于28%,导热系数为0.23 W(m·K)^-1,与纯PVB相比,用纳米ATO/PVB复合材料胶膜所制盖板的隔热空腔内温度下降5.5℃,具有良好的透明度、紫外屏蔽及隔热性能。     

无水氯化钙在脱醇型RVT-1硅橡胶中的除水作用

以无水氯化钙作为除水剂,未经高温干燥的CaCO3为填料,制备脱醇型单组分室温硫化(RTV-1)硅橡胶.研究了氯化钙用量对脱醇型RTV-1硅橡胶模拟加速储存前后的性能影响,结果表明:氯化钙缩短了硅橡胶的表干时间,改善了硅橡胶的储存性能,但随着氯化钙用量增加,硅橡胶力学性能均逐渐下降;氯化钙用量为10份时,硅橡胶各方面性能在加速储存前后均保持较佳,但是热稳定性下降严重.     

纳米TiO_2对真空紫外辐照下MQ硅树脂增强硅橡胶质损及热性能的影响

采用空间综合辐照模拟设备研究了纳米TiO2对真空紫外辐照下MQ硅树脂增强硅橡胶的质损及热性能的影响。试验结果表明,真空紫外辐照后,硅橡胶会产生质量损失,其质损率随着辐照剂量的增加而增加;真空紫外辐照后硅橡胶的热稳定性随着辐照剂量的增加先增加而后下降;硅橡胶材料的体膨胀/收缩变形变化则随辐照剂量的增加而变化不大。添加纳米TiO2的硅橡胶与未改性硅橡胶相比,经过相同剂量的真空紫外辐照后,质损率增加、耐热性以及体膨胀/收缩率变化的程度均降低,表现出明显的抗辐照性能。     

阳离子硅橡胶乳液的制备和表征

以十八烷基三甲基氯化铵和异构十三醇聚氧乙烯醚为复合乳化剂,KOH为催化剂,八甲基环四硅氧烷(D4)为单体,四乙氧基硅烷(TEOS)为交联剂,采用乳液开环聚合法制备了阳离子硅橡胶乳液。通过红外光谱表征了硅橡胶的结构,考察了复合乳化剂用量、催化剂用量和交联剂用量对乳液粒径影响,并以热重分析测试了硅橡胶的热稳定性能。结果表明,随着复合乳化剂用量的增加,乳液的粒径变小,粒径分布变窄。KOH的用量在不同范围内对乳液粒径及其分布的影响不同,当w(KOH)<0.24%时,随w(KOH)增大,乳液粒径变小,粒径分布变窄;当w(KOH)>0.24%时,乳液粒径反而变大。随着TEOS的用量增加,乳胶粒的粒径增大,D4的转化率增大,硅橡胶的热稳定性能提高。     

纳米TiO2对真空紫外辐照下MQ增强硅橡胶力学性能的影响

采用空间综合辐照模拟设备研究了纳米TiO2对真空紫外辐照下MQ(MQ硅树脂是由单官能硅氧单元(R3SiO0.5,简称M单元)和四官能硅氧单元(SiO2,简称Q单元)组成的有机硅树脂),增强硅橡胶力学性能的影响。试验结果表明,真空紫外辐照后,硅橡胶表面颜色加深,同时出现裂纹,裂纹数量随辐照剂量的增加而增加;在试验的辐照剂量范围内,硅橡胶的硬度和拉伸强度随辐照剂量的增加先增加而后降低,断裂伸长率则先降低而后增加。橡胶的模量和玻璃化转变温度也会发生不同变化。添加纳米TiO2的硅橡胶与未改性硅橡胶相比,经过相同剂量的辐照后,表面裂纹损伤程度减小,硬度和力学性能的损伤程度下降,表现出明显的抗真空紫外辐照性能。     

低黏度多乙烯基苯基硅油的制备及性能研究

以甲基苯基环硅氧烷和甲基乙烯基环四硅氧烷为原料,二乙烯基四甲基二硅氧烷为封端剂,在四甲基氢氧化铵催化下,采用阴离子开环聚合法,制得多乙烯基苯基硅油。考察封端剂用量、催化剂用量、反应温度和时间对聚合物黏度、折光率和转化率的影响,用作硅橡胶交联剂时,乙烯基含量对硅橡胶耐热氧化性及力学性能的影响;结果表明:封端剂用量2%、催化剂用量1.25%时,100℃下反应4h制得的多乙烯基苯基乙烯硅油具有黏度低、折光率高、耐热性好等特点,与含氢硅油固化后的力学性能更好,可以满足LED封装的不同设计要求。     

EVA对硅橡胶混炼胶的共混改性研究

采用机械共混法制备了硅橡胶(MVQ)/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)复合材料,研究了EVA用量对复合材料力学性能、阻尼性能和热稳定性的影响.结果表明:随EVA用量的增加,复合材料的热稳定性降低,但力学性能和阻尼性能显著提高.当EVA用量为30份时,与纯硅橡胶相比,拉伸强度从7.0MPa提高到11.4MPa;损耗因子大于0.1所对应的阻尼温域拓宽了近23℃,最大损耗因子从0.11提高到0.18,玻璃化转变温度(Tg)也向高温偏移了20℃左右.     

功能型LED CeO_2/苯基硅橡胶封装材料

采用表面覆盖改性技术,利用硬脂酸改性纳米CeO_2,将改性后的纳米m-CeO_2与苯基含氢硅树脂(PH)通过化学接枝制得m-CeO_2-PH接枝物,通过氢化硅烷化法,以接枝物为交联剂,在铂催化剂作用下制备了一种发光二极管(LED)封装用透明m-CeO_2/苯基硅橡胶材料。结果表明:经硬脂酸改性后m-CeO_2表面产生硬脂酸盐,增加了界面的相容性,提高了纳米CeO_2在聚合物中的分散。通过化学方法将m-CeO_2接枝到PH体系中,与苯基乙烯基硅树脂(PV)按化学计量比在催化剂作用下高温固化合成了一种功能型m-CeO_2/苯基硅橡胶材料。研究表明:当m-CeO_2质量分数为0.02%时,m-CeO_2/苯基硅橡胶材料的透光率仍可达到85%以上。同时,耐紫外老化性能和力学性能有明显提高。苯基硅橡胶材料中引入质量分数为0.02%的m-CeO_2,当分解温度到达600℃时,m-CeO_2/苯基硅橡胶材料的热失重比例比纯苯基硅橡胶减少了8%,m-CeO_2/苯基硅橡胶材料的放热量明显低于纯苯基硅橡胶,这对于封装有很大优越性。     

微胶囊化聚磷酸铵阻燃硅橡胶的研究

以酚醛树脂为囊材,采用物理包覆法制备了微胶囊化聚磷酸铵(MCAPP),并将MCAPP用来制备无卤阻燃的硅橡胶。研究了聚磷酸铵(APP)与MCAPP对硅橡胶阻燃性能和力学性能的影响。结果表明:随着MCAPP的添加量增加,硅橡胶的阻燃性能增加,而硅橡胶的拉伸强度下降。当100份硅橡胶中添加40份MCAPP时,硅橡胶的氧指数(LOI)为33%;与添加APP阻燃的硅橡胶相比,添加MCAPP阻燃的硅橡胶的拉伸强度提高了41.6%,而且氧指数也提高了6.5%。     

稀土Ce掺杂六方相 WO3光催化剂的制备及性能

采用溶胶-凝胶工艺制备了Ce掺杂六方相WO_3光催化剂。Ce掺杂的摩尔分数分别为0、2%、5%和10%。分别采用XRD、SEM和紫外-可见分光光度计表征了催化剂的结构和光催化性能。结果表明:Ce掺杂提高了WO_3催化剂的光催化活性。Ce掺杂摩尔分数为5%、热处理温度为400℃、催化剂用量为0.2g时,WO_3催化剂的光催化活性最好,甲基橙降解率最大,反应2h的降解率为85.2%。     

电子束辐射交联硅橡胶的力学性能及导热性能

采用导热无机填料氧化铝对甲基乙烯基硅橡胶进行改性,并采用电子束辐射交联硅橡胶,对辐射交联硅橡胶的力学性能及导热性能进行了研究。结果表明,随着辐射剂量的增加,硅橡胶的交联密度增大,拉伸断裂强度逐渐增加,当辐射剂量为30kGy时,强度出现极大值;断裂伸长率则随着辐射剂量的增加而逐渐下降。随着白炭黑含量的增加,硅橡胶的拉伸断裂强度及断裂伸长率均逐渐增加。导热无机填料氧化铝的加入能够有效地提高硅橡胶的导热率。随着氧化铝含量的增加,硅橡胶的导热系数逐渐增大,共混体系的拉伸断裂强度和断裂伸长率下降,硬度增加。     

紫外光辐射交联甲基乙烯基硅橡胶/线性低密度聚乙烯热塑弹性体的性能

在光引发剂存在的条件下,利用紫外光对甲基乙烯基硅橡胶/线性低密度聚乙烯(MVQ/LLDPE)热塑弹性体进行辐射交联改性,通过凝胶含量、力学性能和热延伸测试,以及差示扫描量热法(DSC)和扫描电镜(SEM)分析,考察其交联特性及相关力学性能。实验结果表明,凝胶含量随光引发剂用量先增加后减小,在1%时出现极大值88%。凝胶含量随着辐照时间快速增加,当辐照时间为6s时,凝胶含量可以达到89%。随着辐照时间的延长,材料的拉伸强度显著提高,而断裂伸长率和热延伸率逐渐下降。扫描电镜(SEM)照片表明,紫外光交联提高了MVQ和LLDPE两相的相容性。差示扫描量热法(DSC)结果表明,紫外光交联可使材料的熔点从124.6℃下降到112.3℃,熔融焓由39.09 J/g下降到32.22 J/g。     

三元乙丙橡胶/乙烯基硅橡胶泡沫材料的力学性能与摩擦性能研究

研究了三元乙丙橡胶/乙烯基硅橡胶泡沫材料的力学性能,并表征了泡沫的摩擦性能。实验结果表明,随着乙烯基硅橡胶的含量增加,泡沫材料的硬度、拉伸强度和压缩模量呈下降的趋势,而静摩擦系数先下降后轻微上升;随着正压力和温度的升高,橡胶泡沫材料的静摩擦系数逐渐减小;随着硫化剂用量的减小和操作油用量的增加,橡胶泡沫的静摩擦系数上升。     

温梯法生长掺碳强韧化蓝宝石单晶的研究

研究了温梯法生长不同浓度石墨碳掺杂蓝宝石单晶的室温力学性能。实验发现在蓝宝石单晶中, 掺入适量石墨碳可以显著提高晶体常温断裂强度和断裂韧性, 而不损害晶体的可见和近红外透过性能。当其掺入的石墨浓度为5×10^-3时, 蓝宝石单晶的断裂强度和断裂韧性平均分别提高到752 MPa和2.81 MPa·m1/2, 而其可见和近红外透过率依然达80%。掺杂的石墨碳在蓝宝石晶体中部分作为晶格间隙离子, 对蓝宝石单晶的开裂具有钉扎作用, 达到提高蓝宝石单晶常温力学性能的效果。但是过量石墨碳的掺杂会引起掺质的组分偏析, 晶体中出现碳包裹物, 从而导致晶体力学性能和光学性能的下降。     

紫外光辐射交联硅橡胶及其性能

在光引发剂存在的条件下,采用紫外光对二氧化硅补强的硅橡胶进行了辐照交联。溶胀法测试结果表明,交联密度随光照时间的延长先增大,在8s后逐渐平稳。交联密度随光引发剂用量的增加先增加后减小,在0.6phr出现极大值。力学性能测试表明,紫外光辐照后硅橡胶的拉伸强度和断裂伸长率得到明显提高,分别达到6.1 MPa和713%。差示扫描量热法(DSC)和动态力学性能(DMA)测试表明,经紫外光辐照后,硅橡胶中形成的交联网络抑制了分子链的运动,使结晶度从38.1%减小到33.9%,损耗峰对应的熔融转变温度从-31.21℃降低到-42.35℃。     

BPO交联硅橡胶泡沫材料性能研究

使用RPA2000P多功能橡胶分析仪测试了不同BPO用量的硫化特性;通过改变BPO的用量,采用溶析成孔方法制备了具有不同交联网络的开孔结构硅橡胶泡沫材料,研究了交联网络对硅橡胶泡沫材料性能的影响;结果显示,随着BPO用量的增加,硅橡胶泡沫材料拉伸强度在BPO为2.5份时较大(0.73MPa),断裂延伸率逐渐减小后趋于稳定,硬度逐渐增加后趋于稳定;当BPO达到3.5份时,σ(ε=0.4)有最大值(2.08MPa),再增加BPO用量,σ(ε=0.4)值略有下降的趋势,当BPO达到3.5份时,松弛率出现最小值(17.6%),松弛性能较好。     

SiO2-Li2O玻璃结构与紫外透过性能的研究

采用红外光谱和X射线光电子能谱方法研究了SiO2-Li2O玻璃的结构与紫外透过性能的关系.结果表明:玻璃网络结构加强且非桥氧数量低时,紫外透过性能好;反之,网络结构削弱、破坏以及非桥氧数量提高,紫外透过性能下降.在SiO2-Li2O玻璃中,随着Li2O含量的增加,Si-O结构不饱和程度进一步增加,产生断网结构,非桥氧数量上升,导致紫外透过性能降低.     

烯烃自复分解反应对氢化丁腈橡胶相对分子质量的调控

利用凝胶渗透色谱技术研究了双键含量、催化剂用量及溶液浓度对氢化丁腈橡胶(HNBR)烯烃自复分解反应的影响。结果表明,双键含量高的HNBR更容易进行复分解反应;HNBR溶液质量分数为9%时,催化剂用量高于0.2phr才能使双键摩尔分数为20%的HNBR发生有效的复分解反应。适当提高HNBR的溶液浓度,也可提高HNBR的复分解反应效率。复分解降解后HNBR的门尼黏度降为原来的一半时,硫化胶的物理力学性能保持良好,拉伸强度、100%定伸应力、撕裂强度分别为改性前的70%、75%和94%。     

碳包铝纳米粒子填充硅橡胶制备散热复合材料

以甲基乙烯基硅橡胶为基胶, 碳包铝(C-Al)纳米粒子为填料, 采用机械混炼法制备了散热用C-Al/硅橡胶复合材料。采用SEM研究了C-Al纳米粒子在硅橡胶中的分散情况; 并研究了填料对复合材料热导率、热膨胀系数(CTE)和热稳定性的影响。结果表明: C-Al纳米粒子在硅橡胶中分散性良好; C-Al/硅橡胶复合材料的热导率随C-Al填充量的增加而增大, 填充体积分数超过50%时热导率开始下降, C-Al适宜用量为总体积的50%; 随着填料的增加, 复合材料CTE减小。TGA分析表明, 填充C-Al纳米粉体的复合材料热稳定性高于未填充硅橡胶。