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液体硅橡胶的增强与发泡技术研究

陈美华  
【摘要】:本文采用不同结构的硅橡胶作为生胶,使用不同型号的白炭黑、多壁碳纳米管、六钛酸钾晶须和MQ硅树脂作为补强填料,通过缩合脱氢发泡方法,制备了可快速进行室温硫化的硅橡胶泡沫材料。文中,首先系统的研究了不同的生胶和填料与基础胶料的流变性及交联固化速率之间的关系,在此基础之上,进一步深入探讨并分析了生胶和填料分别对泡沫材料的制备、泡孔形貌及其热、力学性能的影响。生胶结构与基础胶料的流变性及交联固化速率之间关系的研究表明:107硅橡胶的黏度为3.0 Pa·s时,胶料流变性较好,适合制备硅橡胶泡沫材料;胶料的交联固化速率随着107硅橡胶黏度的增大而增加;乙烯基硅橡胶和苯基硅橡胶与107硅橡胶复配作为生胶时,乙烯基和苯基的引入使得基础胶料的交联固化速率减小。 填料与基础胶料的流变性及交联固化速率之间关系的研究表明:白炭黑的制备方法及表面改性处理对胶料的流变性能和交联固化速率影响很大,经表面疏水处理的气相法白炭黑R8200加速交联固化速率,而沉淀法白炭黑D17减小了交联固化速率;多壁碳纳米管的少量添加就明显的增加了胶料的黏度,六钛酸钾晶须和MQ硅树脂的加入则降低了胶料的黏度;添加多壁碳纳米管、六钛酸钾晶须和MQ硅树脂时,胶料的交联固化速率则降低了。 不同的生胶结构和填料影响着基础胶料的流变性及其交联固化速率,进而,会对硅橡胶泡沫材料的制备、泡孔形貌及其热、力学性能造成影响。 其中,生胶结构对硅橡胶泡沫材料的制备、泡孔形貌及其热、力学性能影响的结果表明:不同生胶体系制备的硅橡胶泡沫材料的泡沫密度相当;完全使用苯基硅橡胶作为生胶可制得泡孔结构均匀细小的泡沫材料;硅氧烷中引入乙烯基可以提高硅橡胶泡沫材料的力学性能;此外,乙烯基和苯基两种基团的引入有利于提高硅橡胶泡沫的热稳定性。 填料对硅橡胶泡沫材料的制备、泡孔形貌及其热、力学性能影响的结果表明:白炭黑、多壁碳纳米管、六钛酸钾晶须和MQ硅树脂对硅橡胶泡沫的泡孔结构和泡沫密度影响不大;但多壁碳纳米管和六钛酸钾晶须含量的增加,则会降低填料与硅橡胶的相容性。白炭黑、多壁碳纳米管和MQ硅树脂均能提高硅橡胶泡沫的力学性能,而六钛酸钾晶须则相反。此外,白炭黑和多壁碳纳米管有利于硅橡胶泡沫材料热稳定性的提高。


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