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《浙江大学》 2005年
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硅橡胶/硅树脂复合微粉的研究

陆世浚  
【摘要】:本文通过四甲基四乙烯基环四硅氧烷(Vi-D4) 与八甲基环四硅氧烷(D4) 共聚, 将双键引入聚硅氧烷线型分子,以过硫酸钾(KPS)引发双键交联得到一定交联度的 硅橡胶乳胶粒子。以此为种子乳液进一步反应,使甲基三甲氧基硅烷(MTMS)在种 子乳胶粒表面反应形成硅树脂壳层,得到硅树脂包覆硅橡胶的核-壳乳胶粒子。将得 到的硅橡胶改性环氧树脂,研究了硅橡胶粒子和核-壳粒子改性环氧树脂的机械性能。 以十二烷基苯磺酸钠为乳化剂、硫酸为催化剂,进行D4与Vi-D4阳离子开环共 聚,得到了聚硅氧烷乳液。比较了超声预乳化和机械搅拌预乳化对预乳液粒径分布、 聚合反应动力学及乳液粒径分布的影响,发现超声预乳化聚合中同时存在小液滴成核 和胶束成核;用超声预乳化得到的乳液稳定,最终转化率较高。研究了单体比例、聚 合温度、催化剂浓度和乳化剂浓度对聚合动力学及乳液粒径分布的影响。通过色谱分 析计算得到D4与Vi-D4共聚的竞聚率分别为rD4=1. 3572;rVi-D4=0. 3583,并对共聚 物组成随转化率的变化进行了预测。 研究了预聚物中Vi-D4配比、温度及KPS加入方式对硅氧烷预聚物交联及乳液 粒径分布的影响。Vi-D4配比增加,温度升高都使硅橡胶的凝胶分率增加;60℃时乳 液粒径分布较宽,而90℃时乳液平均粒径较大。KPS与H2SO4同时加入使凝胶分率 下降。 研究了工艺条件对核-壳粒子形成的影响,中性条件和弱酸弱碱条件下MTMS凝 胶反应较为缓和,乳液稳定。MTMS质量分率较大时乳胶粒之间容易聚并。采用单 体预溶胀法得到的乳液平均粒径与预测值的差别比半连续滴加法大。透射电镜观察证 实了核-壳结构的形成。 橡胶改性环氧树脂的机械性能表明,改性环氧树脂的弯曲模量、弯曲强度和断裂 伸长基本上低于纯环氧树脂,并随橡胶粒子质量分率的增加而减小;两种改性环氧树 脂的冲击强度都大于纯环氧树脂,并在橡胶粒子质量分率10%的时候出现峰值;改性 环氧树脂的机械性能随硅橡胶的凝胶分率增大而增强。电镜图片表明,纯环氧树脂断 裂面呈现明显的脆性断裂,而改性环氧树脂为韧性断裂。核-壳型粒子在环氧树脂中 的分散性能比硅硅橡胶粒子好,质量分率较高的时候尤为明显。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TQ330.1

【引证文献】
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【共引文献】
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