4∶1双组分室温硫化硅橡胶的制备及性能研究

以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为基胶、纳米碳酸钙为补强填料、二甲基硅油为增塑剂,添加交联剂、增粘剂和催化剂等制得一种4∶1双组分有机硅密封胶。研究了纳米碳酸钙用量、交联剂复配质量比、催化剂种类及用量对密封胶性能的影响。结果表明,其较佳的制备条件为A组分中α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷与纳米碳酸钙质量比1∶1.1,交联剂采用正硅酸甲酯与甲基三甲氧基硅烷低聚物按质量比1∶1复配,催化剂采用0.4份含硫有机锡。此时,双组分有机硅密封胶的拉断时间为25 min,消粘时间为75 min,邵尔A硬度为48度,拉伸强度为2.07 MPa,拉断伸长率为344%,剪切强度为2.06 MPa,90℃热处理7 d后力学性能基本保持稳定,硫化速率小幅降低。

聚合物水泥防水涂料的成膜机理及应用

综述了聚合物水泥防水涂料固化成膜以及防水抗渗机理,并讨论了聚合物水泥防水涂料用乳液的特点以及研究现状。从配方的各个组分出发阐述了聚合物水泥防水涂料配方研究进展。探讨了目前聚合物防水涂料存在的问题以及解决方案。

有机硅(碳)嵌段共聚物的合成及其应用研究进展

相比于传统碳系高分子材料,有机硅高分子材料分子骨架结构中硅氧键的高键能、大键角,使其具有更突出的耐高低温、耐老化以及低温柔韧性等优势,并被大量应用于国民经济的各行各业。然而由于其分子链普遍极性低,相互作用相对较弱,纯有机硅高分子材料因力学强度(如材料拉伸强度、低撕裂强度等)较低限制着其被更广泛应用。一方面通过物理共混添加补强填料可提高材料的力学强度,但受限于非分子尺度改善,其提升效果有限。另一方面利用嵌段化学反应可将传统高强度特性的碳系聚合物分子链引入有机硅链段,并形成有机硅(碳)嵌段共聚物,这是目前正在发展的有机硅材料改性的重要方法之一。有机硅嵌段共聚物是既含有机硅聚合物链段又含有机碳聚合物链段的杂化体;基于有机硅聚合物特性与有机碳聚合物通用性质,有机硅嵌段共聚物成为一种新型高分子材料。有机硅嵌段共聚物的合成是其发展与应用的前提,本文主要综述了近十几年来有机硅嵌段共聚物的合成方法。首先简单介绍了α,ω-双官能团封端聚二甲基硅氧烷的合成,接着重点论述了嵌段共聚物的一步合成法(离子聚合法、ATRP法、ROP聚合法与其他方法),然后阐述了以分别用聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺等与聚二甲基硅氧烷合成嵌段共聚物为代表的多步合成法,并在此基础上论述其理化性能或应用性能与结构的相关关系,另外对有机硅嵌段共聚物今后的发展进行了简单展望。

HDI/IPDI物质的量比对PPG型水性聚氨酯性能及微观形貌的影响

将聚氧化丙烯二醇(PPG)、1,6-己二醇(HDO)、二羟甲基丙酸(DMPA)与不同物质的量比的六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和异佛尔酮二异氰酸(IPDI)反应,通过预聚体混合法制备了一系列环境友好的PPG型水性聚氨酯。利用FT-IR、DSC、SEM等研究了HDI/IPDI物质的量比对水性聚氨酯的性能和微观形貌的影响。结果表明:随着HDI/IPDI物质的量比的增加,水性聚氨酯链段的氨基甲酸酯键之间的氢键密度增加,水性聚氨酯分散体的平均粒径增大,硬段的结晶性和柔韧性随之提高,同时促进了软段的拉伸诱导结晶。

室温快速固化双组份硅橡胶的制备

通过行星混合法制备了室温固化(RTV)双组份脱醇缩合型液体硅橡胶,探讨了粉液比、107胶粘度对硅橡胶性能的影响,并进一步探索了偶联剂及有机锡催化剂对硅橡胶性能的影响。结果表明:A组份中,粉液比对硅橡胶的力学性能与表面硬度影响较大,107胶混合后的粘度对硅橡胶的指触表干时间、力学性能等影响明显;B组份中,硅烷偶联剂对硅橡胶固化与剪切强度影响较大,随催化剂用量增加,硅橡胶的表干速率呈先有所提高后影响不大。

室温固化硅橡胶长效抗菌性能的研究

将胍类低聚物(PHMG)与异氰酸酯丙基三烷氧基硅烷反应合成新型抗菌剂,进一步以该抗菌剂应用于单组分室温缩合型硅橡胶,以提高硅橡胶抗菌防霉的长效性。研究结果表明:当异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷与质量分数为0.075%的二月桂酸二丁基锡混合时,其正常与储存后的操作时间最佳。TM-PHMG-1000与TM-PHMG-2000的耐热性明显优于TM-PHMG-500,且TM-PHMG-1000抑菌性能最优。当w(TM-PHMG-10)>17.5%时,硅橡胶的抗菌保持能力达到最佳状态;与同等质量分数的PHMG-1000物理复配的硅橡胶相比,化学法接入自制抗菌剂TM-PHMG-10可使硅橡胶的抗菌保持能力显著提升,且胶体的粘接效果保持较好。

钛酸酯催化双组分室温硫化硅橡胶的研制

以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为原料,甲基三甲氧基硅烷为封端剂制得烷氧基封端107硅橡胶,并以其为基胶,钛酸酯配合物为催化剂,纳米活性碳酸钙为填料,3-氨丙基三乙氧基硅烷为偶联剂,甲基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯为交联剂,制备了双组分脱醇缩合型室温硫化液体硅橡胶。研究了A组分粉液比、钛酸酯配合物用量对硅橡胶性能的影响。结果表明,随着A组分粉液比从0.80逐渐上升到1.10,硅橡胶的挤出性从113 g/min降至65 g/min,表干时间从24 min缩短至15 min,拉伸强度从1.48MPa上升至1.71 MPa,拉断伸长率从482%降至224%,邵尔A硬度从31度升至45度;随着钛酸酯配合物相对自制封端107硅橡胶的质量分数从0.5%增加到5%,硅橡胶的拉断时间由68 min缩短至8 min,硫化胶的剪切强度由1.03 MPa提高到1.75 MPa。

硅烷偶联剂对脱醇型有机硅密封胶性能的影响

以α,ω-聚二甲基硅氧烷为基胶,纳米碳酸钙为填料,添加复配偶联剂,制得脱醇型有机硅密封胶。探讨了γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH 550)、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷(KH 901)4种硅烷偶联剂及其复配对有机硅密封胶硫化性、施工性及力学性能等的影响。结果表明:KH 550会缩短密封胶的表干时间,促进硫化,且能较好地改善有机硅密封胶的粘接性能和拉伸强度,KH 901则能大幅延长有机硅密封胶的表干时间且赋予有机硅密封胶较大的挤出性;当KH 901和KH 550按质量比10∶90复配时,有机硅密封胶的综合性能最好。

有机硅密封胶室温硫化速率影响因素探讨

为解决有机硅密封胶因硫化时间长引起的不能满足流水线生产要求的问题,以羟基封端聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油、纳米碳酸钙、气相法白炭黑、交联剂、偶联剂、有机锡催化剂等为原料,制得快速室温硫化密封胶,探讨了填料含量、二甲基硅油含量、交联剂含量、催化剂含量、环境温/湿度对密封胶深层硫化速率的影响。结果表明,随着填料用量的增加,密封胶硫化速率变慢;二甲基硅油含量较低时,对密封胶的硫化速率影响不大,随着二甲基硅油的进一步增加,硫化速率加速降低;过量交联剂会直接消耗空气中的水汽,且用量越多,多余的交联剂需要消耗的水分就越多,因而随着交联剂用量的增加,密封胶的硫化速率变慢,硫化深度变浅;随着催化剂用量的增加,表干时间缩短,但受限于使用环境,当有机锡用量进一步增加时,表干时间不再减少,催化剂用量对硫化深度影响不大;相同湿度下,温度越高,硫化速率越快;相同温度下,湿度越高,硫化速率也越快;相较于环境湿度,温度对密封胶硫化速率的影响更明显。

透明性高强度硅烷改性弹性胶粘剂的研制

本文讨论了几种硅烷改性聚合物的结构异同,通过加入增塑剂、偶联剂、白炭黑、除水剂、稳定剂和有机锡催化剂等,制备了3款透明性高强度硅烷改性弹性胶粘剂。讨论了几种硅烷改性聚合物的结构异同,并对其部分主要性能进行了对比测试。结果表明,制备的几种硅烷改性胶粘剂具有良好的透明度、力学性能和耐高温性能(120℃)。通过调整偶联剂组合,可以满足不同元器件基材的弹性粘接要求。

助剂对脱酮肟型低模量有机硅密封胶性能的影响

以 α , ω - 二羟基聚二甲基硅氧烷为基础聚合物,二甲基硅油为增塑剂,重质碳酸钙和气相法二氧化硅为补强填料,添加交联剂、硅烷偶联剂、扩链剂等制得有机硅密封胶,考察了交联剂和硅烷偶联剂种类、扩链剂用量对有机硅密封胶性能的影响。结果表明,较佳的交联剂为苯基三丁酮肟基硅烷,较佳的硅烷偶联剂为3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷,扩链剂的较佳用量为20%,此时有机硅密封胶的表干时间为82 min,邵尔A硬度为4度,拉伸强度为0.38 MPa,拉断伸长率为1278%,100%定伸模量为 0.06 MPa ,弹性恢复率为99.2%,可作为低模量有机硅密封胶使用。

硅掺杂碳负极介孔材料的制备及电化学性能研究

以硅烷偶联剂、柠檬酸(碳源)、单质硅、对苯二甲酸(发泡剂)为原料,利用发泡工艺制备了硅掺杂碳多孔负极材料。探讨了硅烷偶联剂的种类及用量、发泡剂及硅颗粒与发泡剂的质量比对硅掺杂碳负极材料的硅颗粒分散性、泡孔结构和电化学性能的影响。发现硅烷偶联剂能提高硅颗粒在碳源中的分散性,发泡剂能使负极材料发泡制孔,其孔隙率主要受硅颗粒与发泡剂质量比的影响。其中,相对单质硅质量1%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、msi∶mPTA=1∶60的硅掺杂碳介孔负极材料的电化学性能最为优异。