甲基苯基乙烯基硅油的制备及表征

采用阴离子开环聚合的方法,由含二甲基硅氧链节的环状甲基苯基硅氧烷和乙烯基双封头在碱性催化剂的作用下制备乙烯基封端甲基苯基硅油。采用核磁、红外和GPC等表征手段对其进行检测。实验具有良好的可重复性,制备的样品性能优异,质量稳定可靠,具有良好的市场应用前景。     

甲基乙烯基硅橡胶/丁基橡胶的阻尼性能与热稳定性研究

用共混-硫化法制备了甲基乙烯基硅橡胶/丁基橡胶(PMVS/IIR)复合材料,并采用拉伸测试和动态力学测试(DMA)、TG分析了材料的力学性能、阻尼性能和在空气中的热稳定性.结果表明,通过改变聚合物组分的配比和硫化剂的用量,可得到力学性能较好的复合材料.DMA测试表明,与硅橡胶相比,在以酚醛树脂作为硫化剂时,复合材料的阻尼温域从0℃拓宽到近150℃(-50～100 ℃),阻尼因子从0.12提高到0.69.所制备出的材料可作为阻尼材料使用.     

含支链型端乙烯基硅油室温固化灌封硅橡胶性能研究

采用粘度为1500mPa·s(401-1500)、7000mPa·s(401-7000)的直链型和粘度为4800mPa·s(411-4800)的支链型端乙烯基硅油复配体系作为灌封硅橡胶的基础胶,筛选出较好的基础胶配比,并以沉淀法和气相法白炭黑进行补强,研究了不同用量和品种的白炭黑补强对灌封材料粘度、力学性能、粘接性能和电学性能的影响.结果表明,当基础胶配比为m(401-1500):m(401-7000):m(411-4800)=100:20:15时,灌封胶粘度适中且固化后力学性能较好;当沉淀法白炭黑用量为25phr时,胶料粘度为48500mPa·s,拉伸强度达到最大值2.27MPa,剪切强度达到3MPa以上,电学性能优良,具有较好的综合性能.     

苯基硅橡胶泡沫的制备及阻尼性能

本工作采用化学发泡法制备了苯基硅橡胶泡沫材料,探究了苯基硅橡胶硫化发泡过程的动力学,研究了苯基硅橡胶体系在引入泡沫结构后的阻尼性能。结果表明,通过调整硫化加工温度和发泡剂用量,可以制备不同密度、泡孔尺寸的苯基硅橡胶泡沫材料,泡沫材料的阻尼性能明显优于实心胶,其中,孔径约为100μm密度ρ为0.74 g/cm~3的苯基硅橡胶泡沫的有效阻尼温域比实心胶提高了47℃,阻尼峰值提高了14%。     

苯基乙烯基低聚硅倍半氧烷的合成及乙烯基酯树脂复合物的性能

以苯基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷为原料,制备了苯基乙烯基低聚硅倍半氧烷(MPOSS),采用¹H-NMR,¹³C-NMR,²⁹Si-NMR和MALDI-TOF-MS证明MPOSS段主体为完整的T10和T12笼型结构。将MPOSS用于乙烯基酯树脂(VER)制备了VER/MPOSS复合物,热重分析、差示扫描量热分析和力学性能测试表明,VER/MPOSS复合物的热稳定性和玻璃化转变温度随MPOSS比例增加而升高;相对于纯VER,添加20%的MPOSS后复合物的弯曲强度、弯曲模量和断裂力分别提高了203%,365%和200%,力学性能显著提升。极限氧指数、锥形量热、热重-红外等阻燃性能与机理研究表明,MPOSS促进了致密炭层的形成,阻止了有机挥发性产物的释放,降低了VER的热释放、烟释放和有毒气体释放量,增强了VER/MPOSS复合物的阻燃性能。综合认为,MPOSS同时提高了乙烯基酯树脂的力学性能、阻燃性能和综合性能。     

低苯基硅橡胶的耐热性能研究

讨论了多种氧化铁类合金氧化物对提高低苯基硅橡胶耐热性能的作用。实验结果表明,铁锡氧化物的复合物对提高低苯基硅橡胶耐热性的效果最好,热失重分析说明添加铁锡氧化物的复合物试样的外延起始热分解温度比空白样提高了７０℃。     

具有高折光率的苯基乙烯基硅油的合成与表征

在硅醇盐存在下以阴离子开环聚合方法合成了线型甲基苯基乙烯基硅油,着重考察了多种聚合工艺因素对产物苯基乙烯基硅油折光率和热特性的影响规律,并通过优化实验条件,合成了高折光率(1.5000以上)的甲基苯基乙烯硅油,后者具有较高的透光率和优良的耐热性能,可望作为硅系LED封装基础材料应用。     

LED封装用乙烯基硅油的制备与固化性能

以环四单体和封端剂为原料,通过开环聚合的方法合成制备了具有不同分子结构的乙烯基硅油,并与含氢硅油通过硅氢加成反应得到了一系列硅橡胶,研究了其力学性能和透光性能。结果表明,封端剂和环四单体的含量与种类对乙烯基硅油的黏度有较大影响,组分配比相同时,含乙烯基的封端剂与环体均生成黏度较小的硅油。端基含乙烯基而分子链内不含乙烯基的硅油与含氢硅油固化后的力学性能最好,且黏度越大,力学性能越好。硅油固化后的样条在光波波长大于400nm时透光率大于90%,可望用于大功率LED的封装。     

乙烯基硅油对纯化学发泡硅橡胶泡沫性能影响

乙烯基硅油有较高的乙烯基含量 ,能够提供给硅橡胶泡沫体系更多的活性官能团 ,提高交联效率 ,增加局部交联密度。通过加入乙烯基硅油 ,提高了硅橡胶泡沫材料的密度、硬度和开孔率 ,改善了硅橡胶泡沫的压缩性能 ,拉伸性能有所下降     

支链型乙烯基硅油改性有机硅灌封材料的性能

采用支链型乙烯基硅油改性的端乙烯基硅油为灌封硅橡胶的基础胶,并分别以沉淀法和气相法白炭黑进行补强,研究了不同用量和品种白炭黑补强对灌封材料的黏度、力学性能、粘接性能和电学性能的影响。结果表明,当401-1500/411-4800=100/15时,灌封材料黏度适中并且力学性能较好;沉淀法白炭黑加入量在20phr～25phr时,灌封材料具有较好的工艺性能,拉伸强度最大值达到2.27MPa,剪切强度最大值达到4.64MPa,电绝缘性良好。     

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。     

高乙烯基含量硅橡胶室温硫化膜的富氧性能

采用乙烯基摩尔分数为5％的硅橡胶与含氢硅油交联剂及氯铂酸催化剂,经溶液浇铸和室温硫化（RTV）,制备了高交联度的硅橡胶膜,并研究了该膜的富氧性能。研究发现,与普通硅橡胶膜相比,室温附近的氧透过系数（Po2）稍有降低,氧氮分离系数（αO2／N2）则明显提高,αO2／N2＝2．87。本文还考察研究了压力、温度以及热处理过程等因素对高交联度硅橡胶膜富氧性能的影响,与其它改性的硅橡胶膜相比,该富氧膜显示出富氧性、成膜性及硫化性等综合性能较优的特点,显示出潜在的应用价值。     

改性纳米BN/甲基乙烯基硅橡胶导热复合材料的制备

以甲基乙烯基硅橡胶（MVSR）为基体,硅烷偶联剂KH550与聚倍半硅氧烷（POSS）结合改性的纳米BN（POSS-g-nBN）为导热填料,经混炼-热压制备POSS-g-nBN/MVSR导热复合材料。结果表明,POSS-g-nBN/MVSR导热复合材料的导热系数（λ）、介电常数（ε）和介电损耗正切值（tanδ）均随nBN用量增加而增大。相同nBN用量下,表面功能化改性有助于进一步提高nBN/MVSR导热复合材料的λ,降低ε和tanδ。当POSS-g-nBN用量为30vol%时,POSS-g-nBN/MVSR导热复合材料的λ为0.92 W（mK）-1,约为纯MVSR的（λ=0.18 W（mK）-1）5倍,也高于相同nBN用量的nBN/MVSR导热复合材料的λ（0.77 W（mK）-1）。相比未改性nBN,POSS-g-nBN更易在MVSR基体内形成导热通路且和MVSR基体具有相对更低的界面热障。当POSS-g-nBN用量为30vol%时,POSS-g-nBN/MVSR导热复合材料的ε和tanδ分别为3.39和0.0049,略低于相同nBN用量的nBN/MVSR导热复合材料的ε（3.43）和tanδ（0.0057）。      

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。     

乙烯基酯复合材料/橡胶界面性能研究

通过对橡胶表面进行处理并涂刷柔性过渡层,研究橡胶与乙烯基树脂复合材料的界面粘接性能。结果表明,橡胶表面经过化学处理后,出现大量细小微裂纹,使得橡胶与乙烯基酯复合材料的界面粘接强度得到大幅度提高;在经过化学处理后的橡胶表面涂刷柔性能渡层,二者界面剥离强度提高到2.90 k N/m,粘合强度达到2.30 MPa。     

苯基MTQ硅树脂的制备及性能

通过共水解缩聚方法制备得到由单官能度Si-O链节(M链节)、三官能度Si-O链节(T链节)和四官能度Si-O链节(Q链节)构成且有不同M∶T∶Q链节比值、不同分子量及不同苯基含量的改性有机硅树脂。随苯基含量增加,树脂折射率增大,当苯基含量为0.39时,树脂折射率达到1.5117。利用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)对树脂进行了表征,计算得到M∶T∶Q比值;采用热重分析(TGA)、X射线衍射(XRD)及热重红外联用仪(TGA-IR)对惰性气氛中硅树脂的热稳定性、热降解过程及热降解产物结构进行了研究,MTQ硅树脂降解过程分为3个阶段,随苯基含量增加,热稳定性提高;经高温处理后,MTQ硅树脂完全转变为无定型的SiO2。     

端羟烷基聚甲基苯基硅氧烷改性水性聚氨酯的合成及性能

以端羟烷基甲基苯基硅氧烷、聚醚、甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸为主要原料,合成端羟烷基聚甲基苯基硅氧烷改性水性聚氨酯乳液.研究了聚硅氧烷的分子量、用量对乳液稳定性、胶膜耐水性、耐甲苯性及力学性能的影响,结果表明,乳液稳定性良好,在聚甲基苯基硅氧烷的分子量为2300,含量为3.5％时,水性聚氨酯的综合性能达到最佳值,胶膜断面的SEM图片说明了聚硅氧烷含量越高,胶膜出现的相分离越严重.     

苯基硅橡胶的动态力学性能研究

用橡胶加工分析仪(RPA2000)表征了SE系列苯基硅橡胶在不同应变、温度、频率下的动态力学性能。结果表明:在不同应变下,SE系列硫化胶随应变的增大弹性模量G′减小,损耗因子tanδ略有上升,混炼胶的黏性扭矩S″增大;在不同温度下,损耗因子tanδ随温度的升高而降低;在不同频率下,混炼胶的损耗因子tanδ随频率的升高而降低,硫化胶的损耗因子tanδ随频率的升高而升高,混炼胶的损耗因子比硫化胶的损耗因子大得多。     

乙烯基含量对硅橡胶硫化特性的影响

采用动态热机械分析仪RSA3测试硅橡胶混炼胶的硫化特性,在非等温和等温条件下对硅橡胶硫化历程进行研究,探讨了不同温度条件和不同乙烯基含量硅橡胶体系的硫化特性及硫化动力学特征。同时,利用差示扫描量热仪(DSC)对硅橡胶硫化反应热力学作用进行了研究。结果表明,随着乙烯基含量的增加,混炼胶的交联密度提高,性能得到提高。在硫化过程中,硅橡胶硫化曲线都是呈现上升的趋势,是两个阶段的一级动力学反应过程,并且具有两个不同反应速率常数。硫化反应活化能随着体系中乙烯基含量的增加逐渐减小,反应活性提高。     

透明LED石墨烯/苯基硅橡胶复合封装材料

采用化学接枝技术,利用硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）、水合肼改性氧化石墨烯（GO）制备功能型石墨烯（FG）。将FG与苯基硅橡胶混合,采用氢化硅烷化法,在铂催化剂作用下制备了一种发光二极管（LED）封装用FG/苯基硅橡胶复合材料,考察了改性后FG结构、表面官能团变化以及其用量对FG/苯基硅橡胶复合材料力学性能及光学性能的影响,并分析了FG/苯基硅橡胶复合材料的微观相态及其热稳定性。结果表明:经KH-550改性后的FG表面附有特殊官能团,能提高其在苯基硅橡胶中的分散性。当苯基硅橡胶中引入0.010 0wt% FG时,FG/苯基硅橡胶复合封装材料的透光率仍可达到85%以上,耐紫外老化性能和力学性有明显提高。FG/苯基硅橡胶复合材料的热分解温度为690 ℃、GO/苯基硅橡胶复合材料的热分解温度为623 ℃,而纯苯基硅橡胶的热分解温度为491 ℃,且FG/苯基硅橡胶复合材料的放热量始终比纯苯基硅橡胶略低。苯基硅橡胶中引入0.010 0wt% 改性的FG,材料热分解温度提高了200 ℃,放热量有所减少,能更好满足功能型LED复合封装材料热稳定性能要求。