低模量、高延伸率有机硅密封材料的研究进展

为适应现代建筑业的特殊工程要求,低模量、高延伸率有机硅密封材料成为近年来研究的热点。本文在简要介绍实现低模量、高延伸率的原理基础上,对其低模量、高延伸率有机硅密封材料的研究现状进行评述并对其发展趋势进行预测。     

酮肟基硅烷扩链/交联低模量有机硅密封胶的制备及性能

以酮肟基硅烷为扩链/交联体系,以自制的含氰基和仲胺基的新型硅烷偶联剂为增粘剂,制备挤出流动性良好、表干时间短、粘接性好、模量低(100%定伸应力<0.4 MPa)、断裂伸长率高(>800%)的有机硅密封胶。讨论了扩链/交联体系、增粘剂类型及用量对有机硅密封胶表干时间、力学性能和粘接性能的影响。发现随扩链剂用量的增大,密封胶的断裂伸长率提高,但强度降低,表干时间延长。只有合理选用交联剂的用量,才能使密封胶固化交联。相对于传统的增粘剂而言,自制的增粘剂可显著提高密封胶的力学性能和粘接强度,缩短表干时间。     

荧光有机硅导热弹性体的制备与性能

以9-乙烯基蒽与端甲基侧氢硅油为原料,在铂金催化剂作用下,通过硅氢加成反应合成了3种荧光硅油(AH1,AH2和AH3),利用核磁共振和傅里叶变换红外光谱表征荧光硅油的化学结构,并利用荧光分光光度计和紫外-可见吸收分光光度计测试其光学性能.将合成的荧光侧氢硅油作为交联剂与乙烯基硅油在高温下进行交联固化,得到加成型荧光有机...     

室温自交联丙烯酸弹性乳液的合成及性能研究

合成了丙烯酸核壳型室温自交联乳液.研究了反应性官能团质量分数、核层双官能团单体质量分数以及壳层厚度等因素对核壳乳液干膜交联度的影响.结果表明,当官能团M-A的质量分数达到3%时,交联度已经接近90%,继续增加M-A的比例并没有使交联度有明显的提高.壳层单体比例的增加相应地会使壳层厚度增加,进而会使涂膜的交联度有一定幅度的下降.当官能团M-A的质量分数为3%、壳层单体质量分数占40%、核层双官能团单体质量分数在1%时,是制备乳液的较佳条件.此条件下,核壳乳液干膜的拉伸曲线表现为橡胶性质,在-10℃～30℃的温度范围内,拉伸强度和断裂伸长率仅有微小的变化.     

室温固化导热阻燃有机硅电子灌封胶的制备及性能研究

以不同粘度端乙烯基硅油复配体系为基础胶,含氢硅油为交联剂,氧化铝为导热填料,氢氧化铝为阻燃剂,制备了具有良好导热、阻燃性能的可室温固化的有机硅电子灌封胶。研究了基础胶的乙烯基含量、含氢硅油活性氢含量、填料表面处理用偶联剂种类及用量、氧化铝(Al2O3)与氢氧化铝(Al(OH)3)用量对电子灌封胶性能的影响。结果表明,当以质量比为1∶1的SiVi-300(300mPa.s)和SiVi-1000(1000mPa.s)为基础胶、活性氢质量分数为0.22%的含氢硅油为交联剂、偶联剂KH570为填料表面处理剂(用量为填料量的0.5%(质量分数))、基本配方为m(基础胶)∶m(Al2O3)∶m(Al(OH)3)=100∶140∶60时,电子灌封胶的粘度为3900mPa.s,导热系数为0.72W/(m.K),阻燃性能达到UL 94-V0级,力学性能较佳,电学性能优良,具有最好的综合性能。     

超高模量聚乙烯纤维复合材料的制备与性能研究

研制了用于UHMPE纤维表面处理的连续化学处理装置.将经过处理的UHMPE纤维与环氧树脂体系制备成复合材料.用复合材料的短梁剪切强度评价纤维处理效果.测定了复合材料的压缩性能、弯曲性能和冲击性能(包括平面冲击、缺口与非缺口冲击).结果表明,UHMPE纤维复合材料的韧性极好,虽然其刚度较低,压缩强度与弯曲强度较差.这种复合材料的失效模式主要是纤维与基体的脱粘、分层、纤维屈曲和大变形,而不是纤维的断裂.     

芳香多元胺扩链ESO/PR交联树脂的制备与性能

采用复合型芳香多元胺扩链剂制备韧性和耐热性好的环氧豆油/酚醛树脂交联聚合物(ESO-C-PR)。研究了ESO含量对ESO-C-PR冲击韧性、弯曲强度、拉伸强度与断裂伸长率的影响,采用差示扫描量热法(DSC),热重法(TG)分析交联体系的热稳定性,用扫描电镜(SEM)观察了材料断面的形态结构,探讨了增韧机理。结果表明,随着体系中ESO比例的增加,交联树脂的冲击韧性、拉伸强度和断裂伸长率都显著提高,ESO含量为40%时,树脂的综合力学性能最佳。     

新型有机硅改性丙烯酸酯乳液的制备及性能

为了解决常规有机硅单体在乳液聚合反应中易水解的问题,通过γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH-570)和三甲基氯硅烷间的取代反应合成了一种难水解的新型有机硅单体γ-甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧基)硅烷,再以其和丙烯酸酯类单体为原料,采用种子乳液共聚法合成了高硅含量有机硅-丙烯酸酯复合共聚乳液。采用傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振(NMR)对新型有机硅单体进行了结构表征,利用红外光谱、表面接触角测试、热失重分析、拉伸测试等表征了乳液及乳胶膜性能。结果表明:新型有机硅改性丙烯酸酯乳胶膜比纯丙烯酸酯乳胶膜在耐水性、耐热性及力学性能等方面均有显著提高。     

新型表面可修饰性有机硅密封材料的制备及应用

制备了一种单组分室温硫化表面可修饰性有机硅密封材料。在通用的酮肟型有机硅密封材料组分中,添加自制的含有氰基、仲胺基的硅烷改性剂,可明显改善油溶性醇酸漆和聚氨酯漆对有机硅密封材料的可涂覆性及储存稳定性。添加甲基丙烯酰丙基三甲氧基硅烷,同时在水溶性丙烯酸乳胶漆中添加适量的硅丙乳胶,可显著改善水性丙烯酸乳胶漆对有机硅密封材料的表面可修饰性。表面可修饰性有机硅密封材料可用作普通有机硅密封胶的底涂。     

热塑性聚氨酯热熔胶的制备及性能

以聚酯多元醇聚己二酸-1,4-丁二醇酯(PBA)为软段,二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和扩链剂1,4-丁二醇为硬段,二月桂酸二丁基锡和三亚乙基二胺为催化剂合成了相对分子质量分布合理、软化点高、粘接强度大、热稳定性好的热塑性聚氨酯热熔胶。通过对合成工艺、异氰酸酯MDI、聚酯多元醇和扩链剂用量的研究,探讨了其软硬段的组成、结构、异氰酸酯指数(R)等对热塑性聚氨酯热熔胶性能的影响,结果得出,聚氨酯预聚体合成温度在(70±5)℃,反应时间约2h,扩链反应时间30 min,在100~110℃温度下熟化2~3 h,当R为1.02(-NCO/-OH摩尔比),扩链剂的用量为1∶0.7(多元醇/1,4-丁二醇摩尔比)时,合成的聚氨酯热熔胶具有合理的相对分子质量(珚Mn为3.91×104,珚Mw为7.61×104)及相对分子质量分布(1.94)、较高的软化点(139℃)、优异的物理性能与粘接强度(25.66 MPa)。     

硅橡胶与玻璃布的复合及复合材料的低温性能

研究了旨在提高硅橡胶／玻璃布粘接性能的玻璃布表面处理及硅橡胶／玻璃布复合材料在宽广温度范围（－１００～＋１００℃）的力学性能,结果表明,ＫＨ５００／Ａ１５１和间苯二酚／Ａ１５１是玻璃布的有效表面处理剂,经玻璃布增强后可大幅度提高硅橡胶硅力学性能,复合材料低温性能受硅橡胶低温性能的影响显著。     

一步法合成有机硅改性酚醛树脂及其粘接性能

采用有机硅树脂中加入氢氧化钠使之水解后再加入苯酚、甲醛缩聚制备热固性有机硅改性酚醛树脂,而不同于两步法制备热固性有机硅改性酚醛树脂和由硅烷水解低聚物与酚醛树脂缩合制备热固性有机硅改性酚醛树脂。本文中通过IR,DSC,TG以及剪切强度和剥离强度,对这种热固性有机硅改性酚醛树脂的粘接性能,耐热性能,耐久性能和固化工艺进行考核,证明这种方法制备的树脂粘接强度高,耐热性能优异,耐久性能良好,可以作为耐热结构胶粘剂在航空航天领域应用。      

加成型硅橡胶的制备及性能

合成了不同乙烯基含量的MQ树脂，探讨了不同因素（乙烯基硅橡胶分子量，含氢硅油种类，SiH/CH=CH2比例，填料种类）对于加成型有机硅橡胶物理力学性能的影响，当乙烯基硅橡胶的分子量在65万时，所制得的硫化胶拉伸强度远远大于分子量为10万的硫化胶，MQ树脂具有较好的增强效果，当MQ树脂乙烯基含量为2．87％，其拉伸强度达到了6．30MTa，但与SiO2增强的硫化胶相比，其撕裂强度较差，聚硅氧烷分子量越大，制得的硫化硅橡胶物理力学性能愈好，交联剂中的硅氢和生胶中的乙烯基比值1：3较好，它既能保证交联完全，又不致产生气泡。     

高频感应加热制备PAN基高模量炭纤维的研究

采用高频感应快速加热连续石墨化装置，制备ＰＡＮ基高模量炭纤维（ＨＭＣＦ）。结果表明，此法可以制备高模量炭纤维。当原料纤维抗拉强度在３．５ＧＰａ，模量在２３０ＧＰａ以下时，采用石墨化温度为２６００℃，可以得到与由传统石墨化炉相类似的结果。并对炭纤维的力学性能和结构参数进行了研究。     

增韧聚苯硫醚的力学性能和破坏形态

研究了高性能热塑性树脂双酚Ａ聚砜（ＰＳＦ）、酚酞型聚醚酮（ＰＥＫ－Ｃ）增韧聚苯硫醚（ＰＰＳ）的破坏韧性、破坏形态以及抗溶剂性能。ＰＳＦ和ＰＥＫ－Ｃ能提高ＰＰＳ的冲击强度和破坏韧性。不同共混方法由于形成不同形态的分散相粒子对增韧效果和抗溶剂性能有不同的影响。增韧体系的抗溶剂性能随热塑性树脂加入及其含量增加而降低。     

高强度、高模量碳纤维复合材料拉伸性能测试方法的研究

利用INSTRON-6025电子万能试验机，对高强度、高模量碳纤维复合材料单向板进行了拉伸性能测试。结果表明，不同试样尺寸、不同铺层层数和试验加载方式、试样装卡对高强度、高模量碳纤维复合材料单向板拉伸性能测试结果有影响；试样尺寸的改变、铺层层数的不同对拉伸强度性能有影响。     

热塑性淀粉材料的制备及其性能

分别以水和丙三醇作为淀粉的增塑剂，研究了它们对淀粉热塑性加工工艺参数的影响，比较了所得材料的力学性能，表征了材料加工前后的聚集结构，并给出了一个淀粉在加工过程中受热、剪切及增塑剂作用的模型。     

蜂窝夹层结构的低温力学性能

以选定的一种蜂窝夹层结构为例，对其低温力学性能即拉伸，压缩，剪切等进行了各种外界环境包装温度，粒子辐照，紫外辐照，冷热循环等影响前后的性能测试和研究，在大量试验的基础上，通过理论分析，找出了影响其低温力学性能的主要因素和变化规律，建立了用已知参数或常温参数推算蜂窝夹层结构低温力学性能的数学模型和计算公式，该模型的建立对于蜂窝夹层结构低温力学性能的设计具有较重要的指导意义。     

脉冲电流对低碳微合金钢力学性能的影响

研究了脉冲电流对一种低碳微合金钢的组织和力学性能的影响，结果表明，脉冲电流处理可以使该钢的晶粒显著细化，从而使其力学性能提高，细化后的组织热稳定性好，在400℃长时间保温不会出现晶粒长大，脉冲电流加热速度快，作用时间短和降低相变势垒的作用是晶粒细化的原因。