加成型固化氟硅橡胶的制备及性能

以三氟丙基甲基环三硅氧烷(D_3F)、八甲基环四硅氧烷(D_4)、四甲基四乙烯基环四硅氧烷(D_4Vi)作为单体,以短链乙烯基硅油作为封端剂,通过阴离子开环聚合的方式合成氟含量不同的乙烯基氟硅液体胶;通过阳离子开环聚合的方式分别合成了交联剂含氢氟硅油及Karstedt铂金催化剂,考察氟含量、乙烯基含量、填料含量等因素对加成型固化氟硅橡胶物理性能的影响。结果表明,当端乙烯氟硅液体胶含氟基团摩尔分数为30%、填料DM-30S的用量为31.5份时,固化后氟硅橡胶的邵尔A硬度可以达到44,拉伸强度达到8 MPa,断裂伸长率达到689%,撕裂强度达到38.9 kN/m。     

加成型室温硫化硅橡胶力学特性的影响规律

以端乙烯基硅油为基础胶、低含氢硅油为交联剂、处理气相法白炭黑为填料、铂-二乙烯基四甲基二硅氧烷配合物为催化剂,制备了加成型室温硫化硅橡胶。考察了端乙烯基硅油黏度、处理气相法白炭黑用量、含氢硅油中的S—iH基与乙烯基硅油中的SiCH CH2基的量之比(简称A值)对硅橡胶力学特性的影响。结果表明,随着端乙烯基硅油黏度的增加,硅橡胶的拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度分别出现峰值;处理气相法白炭黑使硅橡胶的硬度先增后降;较佳工艺为:端乙烯基聚硅氧烷的黏度为5 P.as、处理气相法白炭黑用量为25份(按乙烯基硅油用量为100份计)、A值在1～3.6之间。按此条件制成的硅橡胶的邵尔A硬度为34度、拉伸强度4.78～5.09MPa、撕裂强度4.97 kN/m、拉断伸长率为107%。     

冷缩电缆附件用液体注射硅橡胶的制备

以八甲基环四硅氧烷(D4)、乙烯基双封头和乙烯基环体为原料,四甲基氢氧化铵为催化剂,合成出不同摩尔质量和乙烯基含量的乙烯基硅油;以高含氢硅油、D4为原料,大孔阳离子树脂为催化剂,合成出活性氢质量分数不同的含氢硅油。以乙烯基硅油为基胶,含氢硅油为交联剂,白炭黑为补强填料,加入自制的耐漏电起痕添加剂,制成加成型冷缩电缆附件用液体注射硅橡胶。讨论了n(Si-H)∶n(Si-Vi)值、含氢硅油中活性氢的质量分数及耐漏电起痕添加剂的用量对液体硅橡胶性能的影响。结果表明,当n(Si-H)∶n(Si-Vi)为1.5、质量分数为70%的高含氢硅油(活性氢质量分数为1.6%)和质量分数为30%的低含氢硅油(活性氢质量分数为0.8%)的混合物作交联剂、加入4份耐漏电起痕添加剂时,所制备的加成型冷缩电缆附件用液体注射硅橡胶的邵尔A硬度为37度,拉伸强度为8.2 MPa,体积电阻率为4×1015Ω.cm,介电常数为2.7,耐漏电起痕为1A 3.5级,电气强度为22 kV/mm。     

双组分加成型硅凝胶的研制

以乙烯基硅油为基础硅油,添加端侧基含氢硅油、甲基硅油、铂金催化剂、乙炔环己醇等原料,制得双组分加成型硅凝胶。研究了乙烯基硅油的黏度、端侧基含氢硅油中活性氢质量分数、体系中SiH与SiVi物质的量之比、甲基硅油的用量对双组分加成型硅凝胶性能的影响。结果表明：当乙烯基硅油黏度为1 000 mPa·s,端侧基含氢硅油活性氢质量分数为0.3%,体系中SiH与SiVi物质的量之比为1.4,甲基硅油质量分数为5%时,制得的硅凝胶性能较佳,易脱泡,硬度21度,拉断伸长率105%,黏度850 mPa·s。     

加成型硅橡胶制备工艺研究

文章通过测试硅橡胶的力学性能探讨乙烯基硅树脂填料和交联剂用量以及含氢硅油活泼氢含量对加成型液体硅橡胶物理机械性能的影响。结果表明,100份加成型硅橡胶中加入45份乙烯基质量分数为0.08%的端乙烯基硅油、5份含氢硅油,用乙烯基硅树脂补强,可以得到拉伸强度为5.9 Mpa、硬度(shore A)51、断裂伸长率为200%的加成型硅橡胶。     

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%。     

八乙烯基聚倍半硅氧烷增强的加成型模具硅橡胶的制备

以乙烯基三氯硅烷为原料,制备了笼型八乙烯基聚倍半硅氧烷(OVS);然后以OVS为改性剂、四甲基氢氧化铵碱胶为催化剂和乙烯基封端二甲基硅油为基体,采用调聚反应法制得了OVS改性乙烯基硅油;最后将OVS改性乙烯基硅油与二甲基含氢硅油、铂催化剂按比例混合均匀后,制得加成型模具硅橡胶。研究结果表明:当n(硅氢)∶n(硅乙烯基)=1.6∶1.0、真空脱泡30 min、w(OVS)=16%(相对于硅油质量而言)、100℃调聚反应6 h、80℃硫化2 h时,所得加成型模具硅橡胶的邵A硬度为25~35、拉伸强度为3.0~4.2 MPa和断裂伸长率为310%~400%,完全满足使用要求,并且克服了普通硅橡胶硬度低、强度低等缺点。     

氟硅树脂的制备及其性能研究

以单体三氟丙基甲基环三硅氧烷(D3F)、四甲基四乙烯基环四硅氧烷为原料,以平均相对分子质量为3 000、乙烯基摩尔分数为10％的乙烯基氟硅油作封端剂,以硅氧烷醇钠作催化剂,聚合成平均摩尔质量约8×10 5g/mol、乙烯基含量0.5％的氟硅树脂。讨论了催化剂用量、反应温度及时间原料中水分的含量、乙烯基含量和中和剂对氟硅树脂性能的影响。结果表明:采用高纯度D2F,硅氧烷醇钠催化剂用量为0.4％,在(130±5)℃反应60min制备出的氟硅树脂经硫化测试,其邵氏硬度为71,撕裂强度为31.5kN/m,拉伸强度8.6MPa,断裂伸长率404％,其结果表明符合市场使用要求。     

高透明高硬度硅橡胶的研制

以乙烯基硅油、乙烯基硅树脂、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、含氢硅树脂等为原料制得高透明高硬度硅橡胶,探讨了四甲基四乙烯基环四硅氧烷用量、硅氢与乙烯基的量之比、乙烯基硅树脂和乙烯基硅油种类对硅橡胶性能的影响。结果表明:在本实验的制备和硫化条件下,随着四甲基四乙烯基环四硅氧烷用量的增加,硅橡胶的黏度从12 600 m Pa·s降至2 800 m Pa·s,透光率从91.1%降至74.6%,邵尔A硬度从69度升高至85度;随着硅氢与乙烯基的量之比的提高,硅橡胶的邵尔A硬度先从68度升高至84度,随后降至82度;随着黏度较低乙烯基硅油用量和乙烯基位于M单元上硅树脂用量的增加,硅橡胶的邵尔A硬度从70度升高至79度。     

粘接用加成型液体硅橡胶的制备与性能研究

研制了一种粘接不锈钢用、耐水煮,120℃、10 min完全固化的食品级加成型液体硅橡胶。制备了一种乙烯基环氧硅氧烷低聚物增粘剂,研究了增粘剂用量、气相二氧化硅、含氢硅油的活性氢含量,含氢硅油中的硅氢与乙烯基硅油中的乙烯基的物质的量比[n(SiH)/n(SiVi)]对加成型硅橡胶的粘接性等性能的影响。结果表明,选用10 000 m Pa·s乙烯基硅油,增粘剂用量1.5%,含氢硅油活性氢质量分数0.75%,n(SiH)/n(SiVi)=1.3时,制备的不锈钢粘接用加成型液体硅橡胶性能优异。     

含氢硅油结构对硅橡胶性能的影响

研究了不同结构的含氢硅油作为交联剂,对加成型液体硅橡胶机械性能的影响。结果表明,当Si—H与Si—Vi的量之比为1.3~1.9时,加成型液体硅橡胶的机械性能较好;可选择不同的含氢硅油来控制硅橡胶硬度;利用端基上的活性氢作为扩链剂可以对硅橡胶起到很好的增韧作用,在提高拉伸强度、拉断伸长率的同时还能提高撕裂强度。     

双组分加成型硅橡胶电子灌封料的制备

以低黏度端乙烯基硅油为基胶、高纯石英粉为填料、含氢硅油为交联剂、铂配合物为催化剂,制得双组分加成型硅橡胶电子灌封料.研究了各种组分对加成型电子灌封料力学性能、电性能的影响.结果表明,优选配方为采用活性氢质量分数为0.3%的含氢硅油和乙烯基摩尔分数为0.8%的端乙烯基硅油为原料,含氢硅油中的活性氢与乙烯基硅油中的乙烯基的量之比为1.2,高纯石英粉用量为40份,铂配合物的质量分数为10×10-6;按此配方制成的硅橡胶灌封料硫化后的拉伸强度为2.44 Mpa、邵尔A硬度为47度、断裂伸长率为136%、撕裂强度为3.88 kN/m、体积电阻率为9.4×1014 Ω·cm、相对介电常数为3.1、损耗因数为0.0011、电气强度为21.5 MV/m、热导率为0.4 W/(m·K)、热膨胀系数为2.6×10-4 K-1、阻燃等级为94 V-0级,其力学性能、电性能、热性能及工艺性能接近国外同类产品.     

抗弯折发泡硅橡胶的制备及性能研究

以甲基乙烯基硅橡胶为基料、白炭黑为补强填料、羟基硅油为结构控制剂、微球为发泡剂、过氧化二苯甲酰为硫化剂、活性碳酸钙为补强剂制得热硫化发泡硅橡胶。研究了生胶中乙烯基摩尔分数,白炭黑、发泡剂和硫化剂的用量对发泡硅橡胶性能的影响。结果表明,随着乙烯基摩尔分数的增加,发泡硅橡胶的拉伸强度和拉断伸长率先升后降,且当乙烯基摩尔分数为1. 0%时出现最大值,抗弯折性能、硬度和正硫化时间(T_(c90))均逐渐提高,密度先降后升;随着白炭黑用量的增加,发泡硅橡胶的拉伸强度、拉断伸长率先升后降,且当白炭黑用量为35份时出现最大值,抗弯折性能、硬度和密度均逐渐提高;随着发泡剂用量的增加,发泡硅橡胶的抗弯折性能先升后降,拉伸强度、拉断伸长率、密度逐渐降低,T_(c90)逐渐增加;随着硫化剂用量的增加,发泡硅橡胶的抗弯折性能明显提高,拉伸强度和拉断伸长率先升后降,密度、硬度逐渐提高,T_(c90)逐渐缩短。扫描电镜对泡孔结构的分析结果验证了发泡剂用量对硅橡胶性能的影响规律。     

导静电硅橡胶泡沫材料的研制

以端乙烯基硅油为基料,经乙烯基三乙氧基硅烷改性的超导电炭黑为导电填料,含氢硅油为交联剂,添加微球发泡剂并在铂催化剂存在下制得导静电硅橡胶泡沫材料。研究了超导电炭黑用量对硅橡胶泡沫材料表观密度、落球回弹率、硬度、拉伸强度、拉断伸长率、撕裂强度和体积电阻率的影响。结果表明,随着超导电炭黑用量的增加:硅橡胶泡沫材料的表观密度先快速上升,后基本保持缓慢上升趋势;落球回弹率呈下降趋势;邵尔A硬度、拉伸强度和拉断伸长率呈先增后减趋势;撕裂强度呈上升趋势;体积电阻率逐渐下降并趋于稳定。当超导电炭黑用量为21%(相对端乙烯基硅油质量)时达到渗滤阈值,体系中形成稳定的导电通路,材料的体积电阻率降至0. 163 kΩ·cm。较佳配方为端乙烯基硅油100份、气相法二氧化硅20份、发泡剂3份、含氢硅油2. 6份、超导电炭黑21份、铂金催化剂1. 1份、抑制剂0. 2份,该配方制得的导静电硅橡胶泡沫材料可应用于煤矿井下隅角自动挡风装置。     

低粘度自交联氟氢乙烯基硅油的合成及应用

采用高活性强酸性阳离子交换树脂（HND-580）催化八甲基环四硅氧烷（D4）、四甲基四氢环四硅氧烷（D4H）和三氟丙基甲基环三硅氧烷（D3F）开环共聚,以四甲基二乙烯基二硅氧烷（D2Vi）为封端剂,制备了低粘度含氟含氢乙烯基硅油。探讨了聚合温度、聚合时间、催化剂用量、催化剂循环等因素对开环共聚反应的影响。通过核磁、红外测试分析共聚物的分子结构;通过热分析法测试共聚物热分解温度;研究结果表明,当聚合温度为60℃、反应时间为4h、催化剂用量为3%~5%时,得到的含氟含氢端乙烯基硅油产率为88.69%,粘度为31mpa?s。将硅油进行涂膜测试,所得水滴静态接触角可达115.2?。     

高性能防火泡沫硅橡胶的制备

以甲基乙烯基硅橡胶制备的混炼胶为基胶,玻纤粉为成瓷填料,铂配合物为催化剂,并加入含氢硅油,通过硅氢加成反应进行硫化,同时通过硅氢脱氢反应进行发泡,制备了高温条件下可陶瓷化的防火泡沫硅橡胶。研究了硫化温度、硫化时间、催化剂用量、含氢硅油用量、羟基硅油用量、玻纤粉用量对防火泡沫硅橡胶性能的影响。结果表明:随着硫化温度的升高,泡沫硅橡胶的硫化速率加快,硫化完成时间缩短;随着催化剂用量的增加,泡沫硅橡胶的硫化速度和发泡速度均提升,拉伸强度逐渐增加,拉断伸长率先增后减,表观密度先减后增;随着含氢硅油用量的增加,泡沫硅橡胶的泡孔由少变多、由小变大,当含氢硅油超过一定量后,泡孔会用缩小并变得均匀细密,拉伸强度逐渐下降后又小幅回升,拉断伸长率逐渐下降,表观密度先减后增;随着羟基硅油用量的增加,泡沫硅橡胶的泡孔逐渐增大,拉伸强度逐渐下降,拉断伸长率逐渐上升,表观密度逐渐下降;玻纤粉对泡沫硅橡胶具有一定的补强效果,随着玻纤粉用量的增加,泡沫硅橡胶拉伸强度逐渐增加,拉断伸长率逐渐下降,泡孔逐渐缩小,表观密度逐渐下降;较佳配方为基胶用量100 g,含氢硅油用量1 g,玻纤粉用量40 g,催化剂用量2.85×10~(-6),硫化温度240℃,硫化时间5 min,此条件下制得的泡沫硅橡胶经过1 000℃灼烧30 min后,陶瓷化效果良好,无表面裂纹,质地坚硬,泡孔结构保持完整,体积保持率在85%以上,防火性能优良。     

异辛酸亚锡催化含氢硅氧烷与羟基化合物反应的研究

以有机锡等有机金属盐为催化剂,研究了不同活性羟基和含氢硅氧烷的反应。结果表明,有机锡类催化剂可以有效催化含氢硅氧烷与活性羟基化合物反应并释放出氢气,其中异辛酸亚锡催化效果最好,增加其用量可以显著提高反应速度;反应物的结构及位阻对反应速度有较大的影响,在相同实验条件下,与乙醇的反应速度大小依次为1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷(D_4~H)活性氢质量分数0.25%的含氢硅油3,5-二氢-八甲基四硅氧烷(MD_2~HM)活性氢质量分数1.5%的含氢硅油;而与D_4~H的反应速度依次为乙醇异丙醇端羟基硅油。     

甲基乙烯基硅橡胶加成硫化研究

探讨了甲基乙烯基硅橡胶中乙烯基含量、多乙烯基硅油、舍氢硅油和氟铂酸对加成硫化硅橡胶物理机械性能的影响。结果表明．在150份乙烯基质量分数为0．13％的硅橡胶中加入1份硅氢基质量分数为1．65％的舍氢硅油、2份乙烯基质量分数为8％的多乙烯基硅油和4份羟基硅油，用40份白炭黑增强，可得到拉伸强度为8．71MPa，撕裂强度为52．14kN／m的乙烯基硅橡胶。     

石墨烯补强RTV氟硅橡胶的制备

以α,ω-二羟基聚甲基三氟丙基硅氧烷为基胶,石墨烯为填料,甲基三乙酰氧基硅烷为交联剂,二月桂酸二丁基锡为催化剂,制备了脱酸型室温硫化(RTV)氟硅橡胶。探讨了石墨烯的用量对氟硅橡胶力学性能、耐热老化和耐油性能的影响。结果表明,石墨烯对氟硅橡胶具有补强效果,还可提高氟硅橡胶的耐热老化和耐油性能。与不加入石墨烯的纯RTV氟硅橡胶相比,当石墨烯的用量为12份时,氟硅橡胶的硬度提高了250%,拉伸强度提高了511%,拉断伸长率降低了18.9%,撕裂强度提高了287%。     

加成型液体乙烯基硅橡胶的研制Ⅰ.乙烯基硅油等对物理机械性能的影响

考察了乙烯基硅油及含氢硅油对加成型液体乙烯基硅橡胶物理机械性能的影响。结果表明，在100份乙烯基硅橡胶中加入10份乙烯基质量分数为10％的硅油，4.6份含氢硅油，用20份经表面处理的白炭黑增强，可得到拉伸强度为3.8MPa，撕裂强度为7.6kN/m，扯断伸长率为162％的乙烯基硅橡胶。