硅丙相容剂的合成及其对TPU/VMQ复合材料力学性能的影响

采用乳液聚合法合成有机硅改性丙烯酸酯(硅丙)相容剂,确定了最佳聚合工艺。通过红外光谱、热重分析等分析了产物的结构;将所合成的硅丙相容剂K81以及外购的含硅聚氨酯相容剂K80分别应用于热塑性聚氨酯/甲基乙烯基硅橡胶(TPU/VMQ)复合材料,并测试其力学性能。结果表明:K81的增容效果较明显,在其用量较少的情况下,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率就可达到最优值,K81加入量为4 phr时,材料的拉伸强度由10.3 MPa提高到12.5 MPa,断裂伸长率由660%提高到741%;相比之下,为达到同样的拉伸强度值,K80的加入量为K81的1.5倍,且其断裂伸长率仅提高到703.85%。     

耐热型热硫化混炼胶的研制

以甲基乙烯基硅橡胶为生胶,添加气相法白炭黑、耐热添加剂等制得耐热型热硫化硅橡胶,研究了生胶中羟基含量、白炭黑种类、白炭黑处理剂种类以及耐热剂种类对硅橡胶耐热性能的影响。结果表明,当采用羟基质量分数≤15×10^-6、乙烯基摩尔分数为0.19%的甲基乙烯基硅橡胶生胶时,其抗降解表现更好;不同类型白炭黑在不同的老化温度下对硅橡胶的影响不同,225℃及以下温度条件下,亲水型白炭黑的耐热效果优于疏水型白炭黑,225~300℃及以上温度条件下,疏水型白炭黑更优;在白炭黑处理剂对硅橡胶耐老化影响方面,采用聚二甲基二苯基硅氧烷RP140PH比常规低黏度羟基硅油和六甲基二硅氮烷更好;耐热剂对硅橡胶体系耐老化效果提升极为明显,其提升效果由高到低依次为AD105、AD111、AD104、AD110。     

热塑性聚氨酯/甲基乙烯基硅橡胶共混物性能的研究

研究热塑性聚氨酯(TPU)/甲基乙烯基硅橡胶(VMQ)共混物的性能。结果表明:未添加增容剂时,随着VMQ用量的增大,TPU/VMQ共混物的拉伸强度和拉断伸长率逐渐减小,共混物表面的接触角逐渐减小,固相表面张力逐渐增大;在TPU/VMQ共混物中添加增容剂A(含硅聚氨酯)或B(硅丙接枝共聚物),共混物的拉伸性能得到一定程度的提升;增容剂A和B的用量分别为6和4份时,共混物的拉伸性能达到最佳;在一定范围内,随着增容剂用量的增大,在TPU中分散的VMQ粒子的粒径减小,两相相容性改善。