硅橡胶分子量对硅泡沫性能影响的研究

选用4种不同分子量的液体硅橡胶(107硅橡胶)作为生胶制备出了室温下固化的硅橡胶泡沫材料.探讨了生胶胶料黏度对固化速度的影响,以及分子量大小对硅泡沫的泡孔形貌、物理力学性能、热稳定性的影响.随着基础胶料黏度的增大,凝胶时间及其表干时间缩短,即固化速度加快;随着生胶分子量的增大,硅泡沫的泡孔变小,拉伸强度、压缩模量逐渐增...     

可分散性纳米二氧化硅补强硅橡胶的性能

以表面改性的可分散性(DNS)系列二氧化硅纳米微粒为研究对象,考察了其对硅橡胶力学性能的影响,Payne效应分析了其在硅橡胶中形成网络结构,并与气相白炭黑填充硅橡胶体系做了对比。结果表明,由于SiO2纳米微粒表面包覆有有机基团,无需加入分散剂,DNS系列纳米二氧化硅在硅橡胶中分散性好,与硅橡胶相容性好,对硅橡胶有较强的补强效果,在相同添加量的情况下,DNS系列二氧化硅纳米微粒补强的硅橡胶的拉伸强度、撕裂强度、扯断伸长率等力学性能都优于气相白炭黑。     

疏水耐油氟硅橡胶的制备及性能

以1,3,5-三氟丙基-1,3,5-三甲基环三硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷为原料,四甲基二乙烯基二硅氧烷为封端剂,自制催化剂,制得性能优异的氟硅橡胶,以此生胶为基胶,制得氟硅混炼橡胶,讨论了合成氟硅橡胶的最佳工艺,分析了氟硅橡胶的疏水性、耐油性和力学性能。结果表明:氟硅橡胶生胶合成最佳反应温度110℃,反应时间60min,氟硅橡胶涂覆于玻璃表面对水的静态接触角可以达到137.49°,疏水效果良好,氟硅混炼橡胶具有很好的耐热稳定性、耐油性和优异的力学性能。     

乙烯基MQ硅树脂对室温硫化硅橡胶泡沫隔热材料性能的影响

以α,ω-二羟基聚硅氧烷(SR-107)为基胶,甲基含氢硅油(PMHS)为发泡剂,空心玻璃微珠(HGB)为填料,在铂类催化剂及抑制剂的作用下发泡,制备了室温硫化硅橡胶(RTV)泡沫隔热材料。针对化学发泡制备的RTV泡沫隔热材料拉伸强度低的问题,以乙烯基MQ硅树脂(VMQS)作为改性剂进行补强。对改性后发泡反应所需PMHS和催化剂的用量进行确定,制备了SR-107与VMQS不同配比的RTV/VMQS泡沫隔热材料。通过测量导热系数、拉伸强度和热重分析等,对RTV/VMQS的隔热性能、力学性能和热稳定性能进行了表征。结果表明,VMQ的补强效果明显,拉伸强度比仅用SR-107为基胶时提高了2.60倍;RTV/VMQS具有较强的热稳定性,其初始热分解温度均在400～415℃之间。     

发泡剂粒径对硅橡胶泡沫材料性能的影响研究

以硅橡胶为基体材料,采用发泡剂H制备硅泡沫材料.研究了不同发泡助剂对发泡剂H分解温度的影响,以及发泡剂粒径对硅泡沫材料密度、硬度、力学性能、压缩性能和泡孔大小及其分布状态的影响规律.结果表明:发泡剂H与发泡助剂尿素的比例为1:1时,两者之间具有良好的匹配性;在发泡剂粒径对硅泡沫材料性能的影响方面,随着发泡剂粒径的减小,硅泡沫材料的密度、硬度、拉伸强度和40％压缩应变下的压缩应力值逐渐变大,当发泡剂粒径达到300目时,上述性能参数达到最大值,之后又出现下降趋势;其中,原始目数和较大目数下制备的硅泡沫材料的性能变化情况相似.同时,采用SEM技术对不同发泡剂粒径时硅泡沫材料的泡孔大小和分布状态进行了分析.     

阻燃填料对陶瓷化耐火硅橡胶性能的影响

为探究阻燃填料对陶瓷化耐火硅橡胶性能的影响,以硅橡胶为基材,硼酸锌和玻璃粉为成瓷填料,不同比例的氢氧化铝和氢氧化镁为阻燃填料,制备了陶瓷化耐火硅橡胶。并对陶瓷化硅橡胶的硬度、拉伸性能、撕破性能、电气绝缘性能及耐火性能进行了测试分析,结果表明：相较于普通硅橡胶,陶瓷化硅橡胶的邵氏硬度提高了26.3%;拉伸性能有不同程度的降低,但仍可以满足电线电缆产品标准中的拉伸性能要求;撕破性能最大增幅为74%;电气绝缘性能有一定程度的降低;陶瓷化硅橡胶具有良好的耐火性能,且在阻燃填料相同质量份数下,氢氧化镁比氢氧化铝更有利于陶瓷化硅橡胶的阻燃性能的提高,其极限氧指数相较于普通硅橡胶提高了41.1%。     

二乙基硅橡胶的性能研究

研究了不同二乙基链节含量硅橡胶的性能,并与甲基乙烯基硅橡胶做了对比。热老化试验表明,二乙基的引入使硅橡胶的耐热老化性能明显降低;压缩耐寒系数实验表明,二乙基链节的引入可破坏硅橡胶的低温结晶,20%二乙基链节含量的硅橡胶在-100℃的压缩耐寒系数可达0.47;DMTA分析表明,当二乙基链节达到一定数量时,可破坏低温结晶,甚至使低温结晶完全消失,成为非结晶橡胶,并随二乙基链节的增加,玻璃化转变温度降低。     

航空硅橡胶材料研究及应用进展

耐溶剂性能差是制约硅橡胶发展与应用的重要因素之一,氟改性是解决该问题的有效手段之一。通过叔丁醇钾引发环硅氧烷阴离子开环制备了多乙烯基聚硅氧烷(Vi-PSi),与全氟聚醚硅氧烷反应制备含乙烯基全氟聚醚-b-聚硅氧烷嵌段共聚物(PFPE-b-PMVS),采用FT IR、¹H NMR确定了其结构,并研究了PFPE-b-PMVS对甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)力学性能、硫化性能、耐溶剂性能和热稳定性的影响。结果表明,随着PFPE-b-PMVS含量的增加,高温硫化交联后,改性MVQ的拉伸强度先增加后降低,当PFPE-b-PMVS添加量为2%时,拉伸强度和断裂伸长率可达11.38 MPa和396%;焦烧时间(t₁₀)和正硫化时间(t₉₀)随着PFPE-b-PMVS的增加而降低;耐溶剂性能随PFPE-b-PMVS添加量的增加吸附量降低,当PFPE-b-PMVS添加量为20%时,在对二甲苯溶剂中,吸附溶剂比未改性MVQ降低83.22%;热失重10%温度随PFPE-b-PMVS用量增加而降低。

     

废纸纤维素纳米晶对炭黑补强天然橡胶的硫化特性及加工性能的影响

采用碱解及酸解从废纸中提取纤维素纳米晶,并制备天然橡胶/废纸纤维素纳米晶/炭黑复合材料,研究了废纸纤维素纳米晶(PNC)部分取代炭黑后对天然橡胶硫化特性及加工性能的影响。结果表明,提取的PNC为棒状,直径为20~60 nm,长度为200~600 nm;力学性能表明当PNC替代炭黑量为10~15 phr时,力学性能能够保持甚至略高于45 phr炭黑补强时的性能,从而可以达到减少炭黑用量和改善橡胶制品难以降解的目的。胶料的硫化速率随温度的升高而增大,相同温度下,随着PNC量的增加,硫化速率略微减小,同时PNC的加入使体系的反应活化能略微增加,即PNC的加入对硫化反应略有抑制作用但影响不大;PNC部分替代炭黑后,Payne效应减弱,填料的网络化程度降低,胶料的加工性能得到改善。     

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。     

纳米二氧化钛对质子辐照下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二氧化钛对100 keV和150 keV能量质子辐照下MQ增强加成型硅橡胶力学性能的影响。试验结果表明,质子辐照后,未添加纳米粒子的硅橡胶表面颜色明显加深,同时出现不同程度的老化龟裂裂纹,裂纹数量和深度随辐照能量和剂量的增加而增加;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。添加纳米二氧化钛的硅橡胶与未改性硅橡胶相比,经过相同能量、剂量的质子辐照后,表面颜色加深和表面裂纹损伤的程度均减小,硬度和力学性能的损伤程度下降,表现出明显的抗质子辐照性能。     

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.     

改性埃洛石复配聚磷酸铵对硅橡胶阻燃性能和力学性能的影响

为研究埃洛石对硅橡胶阻燃性能和力学性能的影响,将埃洛石经乙烯基三甲氧基硅烷(A-171)表面改性处理后与聚磷酸胺(APP)复配并用于硅橡胶基体中,经机械共混制备了复配填充改性埃洛石(m-HNTs)的阻燃硅橡胶复合材料(FRSR)。利用红外光谱、热重分析对m-HNTs进行表征分析,采用扫描电子显微镜、极限氧指数(LOI)、垂直燃烧、锥形量热、能谱仪、热重分析等对FRSR的力学性能、阻燃性能、残渣形貌及热降解行为进行研究,并与复配填充未改性HNTs的样品性能对比。结果表明,复配填充适量的m-HNTs后,FRSR阻燃性能明显改善,力学性能显著提高。当复配填充3phr m-HNTs时,拉伸强度达8.7 MPa,LOI值达31.4%,UL-94测试为V-0级,且残渣致密紧实,热阻隔效果好,残炭率高,热释放速率降低36%。     

羰基铁粉填充室温硫化有机硅密封胶力学性能的研究

以羰基铁粉为吸收剂、107硅橡胶（PDMS）为基体，研究了偶联剂、气相白炭黑及羰基铁粉用量对室温硫化有机硅密封胶力学性能的影响；并利用扫描电镜对硫化胶断面的微观结构进行了观察。结果表明：羰基铁粉经硅烷偶联剂改性后，在硅橡胶基体中分散均匀，与硅橡胶界面结合较好；气相白炭黑能对硅橡胶起到一定的补强作用，并且提高了羰基铁粉的沉降稳定性；在一定范围内随着羰基铁粉在硅橡胶基体中体积含量的增加，其力学性能有较大程度的提高，羰基铁粉的最大填充量为57．5％。     

碳纳米管/石墨烯复合填充交替多层硅橡胶的结构及性能

以碳纳米管(CNTs)/石墨烯(GNs)为复合填充料,通过交替多层共挤出设备制备了一系列不同层数交替多层硅橡胶片材,获得了2n+1+1层结构的多层复合硅橡胶;研究了多层结构硅橡胶微观形貌对其力学性能和介电性能的影响.扫描电镜结果表明,所制备的多层材料具有清晰、规整的连续层状结构,且随着层数增加,填料的分散状态获得改善且...     

含硫硅烷偶联剂对天然橡胶/白炭黑复合材料力学性能及动态力学性能的影响

采用双(三乙氧基丙基硅烷)四硫化物(TESPT)、双(三乙氧基丙基硅烷)二硫化物(TESPD)和3-丙酰基硫代-1-丙基-三甲氧基硅烷(PXT)制备了天然橡胶/白炭黑复合材料。用扫描电镜(SEM)表征了白炭黑在橡胶中的分布形态。SEM表明,与TESPT和TESPD相比,PXT改性白炭黑在橡胶中分散最好,分布最均匀。力学测试表明,含TESPT的复合材料其定伸应力最大,而含PXT的拉伸与撕裂强度最大。利用橡胶加工分析仪对天然橡胶/白炭黑复合材料的动态力学性能分析表明,三种偶联剂改善了白炭黑的表面特性,大大减轻填料网络化,使储能模量、损耗模量和损耗因子减小,其中PXT的改性综合效果最好。     

硅橡胶原位增强方法、机理及性能表征

基于溶胶-凝胶原理的有机硅橡胶原位增强新方法有效地解决了填料在聚合物基体中的分散和团聚问题,可得到具有更好机械性能和耐热性能的有机硅材料.根据填料性质的不同,详细介绍了各种原位增强方法、增强机理及表征手段,比较了25°C时未增强及不同浓度填料原位增强聚合物材料的应力-应变等温线,并简要描述了原位增强工艺的前景.     

有机硅橡胶原位增强新工艺

本文介绍了基于溶胶凝胶原理的有机硅橡胶原位增强新方法,按照生成的增强填料种类的不同,将原位增强体系划分为SiO2、TiO2、ZrO2等五类,并详细介绍了各种原位增强方法、增强机理以及由此获得的增强材料的热性能及机械性能.     

导电硅橡胶电极片上的介质上电润湿特性

采用特定的"导电硅橡胶基片/绝缘膜层"微透镜阵列内芯材料,研究其表面的介质上电润湿(EWOD)特性.实验获得了不同绝缘层厚度和相对介电常数下导电液滴接触角随电压变化的图形,得到了不同材料组合的EWOD特性.实验结果表明,导电液滴接触角的余弦值随电压的增大而增大;在硅橡胶绝缘层厚度不同的情况下,绝缘层厚度与接触角余弦值变化率成反比;在绝缘层相同厚度情况下,硅橡胶绝缘层性能要优于派瑞林绝缘层.相关结论为新型微流控光学变焦透镜阵列器件的设计和研制提供了重要依据.