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《北京化工大学》 2010年
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甲基单苯基乙烯基硅橡胶的合成与性能研究

牟宏博  
【摘要】: 苯基硅橡胶是在二甲基硅橡胶主链上引入苯基,通过破坏分子链的规整性,从而降低其结晶温度和玻璃化温度,扩大该聚合物材料的低温使用范围。由于苯基硅橡胶极其优异的耐高低温性能和耐氧化性能,目前已经在航空航天、军事武器等高科技领域得到了非常广泛的应用。针对目前苯基硅橡胶合成研究少、保密技术严重、难度大等特点,本文在碱性催化剂条件下采用阴离子开环聚合环硅氧烷的方法,成功的合成出了不同苯基含量的甲基单苯基乙烯基硅橡胶(PVMQ),并探究了影响分子量的因素和苯基含量不同对硅橡胶性能的影响。 本文探究了在制备环状苯基硅氧烷过程中,氯硅烷共水解时的温度、反应时间、催化剂的选择依据。随后从反应时间、反应温度、催化剂用量、封端剂用量、后处理时间等五个方面来研究影响苯基硅橡胶分子量的因素,以此来确定合成的最适宜条件。最终采用的反应条件为:反应时间2小时,催化剂四甲基氢氧化铵0.03%,反应温度100℃,封端剂MM用量0.1%,后处理时间3小时。 实验最后研究了苯基含量不同对硅橡性能的影响。实验中制备出的苯基硅橡胶力学性能能够满足实际生产的需要,通过物理机械性能测试,发现随着苯基含量的增大,苯基硅橡胶的拉伸强度逐渐增强,撕裂强度逐渐减小,硬度变化不大。通过差示扫描量热法DSC测试,发现苯基硅橡胶的玻璃化转变温度都在-120℃—-110℃之间,并且硅橡胶的玻璃化转变温度随着苯基含量的增大而升高,二甲基硅橡胶(MVQ)和低苯基的PVMQ为结晶性硅橡胶,而中苯基的PVMQ为非结晶性硅橡胶。通过硅橡胶的动态力学性能测试发现,MVQ和低苯基PVMQ、中苯基PVMQ玻璃化转变温度Tg都在-125℃—-110℃之间,并且随苯基含量增大Tg随之升高,与DSC测试结果一致。MVQ的tanδ最大值为0.21,低苯基和中苯基PVMQ的tanδ最大值为0.63和0.72,苯基的引入大幅提高了硅橡胶的tanδ值,实现了阻尼温域向高温方向的拓展,且有效阻尼温域增大,这种趋势随着PVMQ中苯基含量的增大更加显著。
【学位授予单位】:北京化工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TQ333.93

【参考文献】
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【共引文献】
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