木材表面原位构筑VMQ树脂增强有机硅橡胶涂层

与有机高分子主链的C-C或C-O键相比,有机硅高分子的Si-O-Si主链具有更佳的柔顺性和更大的键能等,因此具有优异的耐高低温和耐紫外等性能,在生产生活中得到广泛的应用。本文旨在利用无溶剂法在木材表面原位构筑甲基乙烯基硅树脂(VMQ树脂)增强的有机硅橡胶涂层,以实现对木材的保护。以聚甲基氢硅氧烷(PMHS)和端乙烯基聚二甲基硅氧烷(Vi-PDMS)为原料,在Kastredt催化剂的作用下通过加成反应制备加成型有机硅橡胶。同时,系统研究乙烯基MQ树脂(VMQ树脂)对木材表面有机硅橡胶涂层性能的影响。结果表明,VMQ树脂的添加显著提升了有机硅橡胶的硬度以及涂层的耐磨性。向有机硅橡胶中添加16%的VMQ树脂后,LX-A型邵氏硬度19.5增大到34.2,砂纸耐磨损长度从1200 cm增大到2400 cm;木材表面构筑的涂层具有良好的疏水性,水接触角为109.74°。SEM结果表明,VMQ树脂增强的有机硅橡胶涂层在木材表面涂覆均匀,木材的吸水率从88.33%下降到17.93%,具有较好的防水性能。此外,该有机硅树脂疏水涂层还具有较好的耐老化性。

MQ硅树脂增强缩合型室温硫化硅橡胶

对用 Ｍ Ｑ 硅树脂增强缩合型双组分室温硫化硅橡胶进行了研究。结果表明： 增强效果主要决定于 Ｍ Ｑ 硅树脂的结构，包括 Ｍ／ Ｑ（ 摩尔比） 和硅羟基的质量分数。 Ｍ／ Ｑ 决定了硅树脂和硅橡胶的相容性，而硅羟基决定了硅树脂和硅橡胶之间的化学结合程度。随着 Ｍ／ Ｑ 的增加，两者的相容性变好。随着硅羟基质量分数的增加，化学结合程度增加。当 Ｍ Ｑ 硅树脂的 Ｍ／ Ｑ 为０ ．８ ，又有适当的硅羟基质量分数时，增强效果最好。

质子辐照对MQ硅树脂增强的加成型硅橡胶质损及热性能的影响

采用空间综合辐照模拟设备研究了100 keV和150 keV能量的质子辐照对MQ硅树脂增强的加成型硅橡胶的损伤及其对硅橡胶热性能的影响。试验结果表明:质子辐照后,硅橡胶表面出现损伤裂纹,随辐照能量和剂量的增加,裂纹的数量增多,裂纹增大;质子辐照后,硅橡胶的质量有所损失,其质损率随辐照能量和剂量的增加而增加;质子辐照后硅橡胶的耐热性随辐照剂量的增加先略有增加而后下降,经辐照后的硅橡胶在玻璃态和玻璃转变区的温度区间内收缩率降低,而在高弹态的温度区间内膨胀率增加。

MQ硅树脂增强加成型室温硫化硅橡胶

研究了MQ硅树脂对加成型室温硫化硅橡胶的增强作用。结果表明,含乙烯基的MQ硅树脂对加成型室温硫化硅橡胶的增强作用明显 ,硅橡胶的透明性很好。硅橡胶的强度随着MQ硅树脂中乙烯基含量的增加先增加而后下降。SiH/SiCH CH2(摩尔比)为1.2～1.5时 。

MQ硅树脂制备工艺对RTV硅橡胶补强效果的影响

以六甲基二硅氧烷、1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷和正硅酸乙酯为原料,通过水解缩合反应制备了乙烯基MQ硅树脂(M为R3SiO1/2,Q为SiO4/2),考察了聚合条件对产物性能的影响.以该MQ硅树脂为填料,端乙烯基聚二甲基硅氧烷(PVMS)为基础聚合物,聚甲基氢硅氧烷为交联剂,在铂催化剂催化下硫化成型,获得乙烯基MQ硅树脂增强的加成型室温硫化(RTV)硅橡胶,探讨了制备工艺对硫化硅橡胶力学性能和透明性的影响.结果表明:当盐酸浓度为4.0%、乙醇浓度为1.6%、M/Q摩尔比为0.75时,所制得的MQ硅树脂的补强效果较好;当PVMS/MQ硅树脂质量比为1,Si—H和Si—Vi摩尔比为1.4、催化剂含量为10μg/g、抑制剂含量为0.3mg/g时,所制得的硫化硅橡胶的拉伸强度可达7.2MPa,并具有很好的透明性,说明MQ硅树脂的增强作用明显.

质子辐照对MQ硅树脂增强加成型硅橡胶力学性能的影响

采用空间综合辐照模拟设备研究了100keV和150keV能量的质子辐照对MQ硅树脂增强加成型硅橡胶力学性能的影响。结果表明,辐照后材料表面产生老化裂纹,随辐照能量、粒子注量的增加,裂纹的数量增多,裂纹增大;质子辐照对硅橡胶的力学性能影响较大,邵尔A硬度、拉伸强度和扯断伸长率随辐照粒子注量的增大先增加而后下降;小粒子注量的辐照对硅橡胶的损伤较小,以交联为主,而大粒子注量的辐照则以降解为主;高辐照能量对硅橡胶的损伤更为严重。

纳米二氧化钛对质子辐照下MQ增强硅橡胶热性能的影响

采用空间综合辐照模拟设备研究了纳米二氧化钛对100keV和150keV能量质子辐照下MQ增强加成型硅橡胶损伤及热性能的影响。试验结果表明,质子辐照后,未添加纳米粒子的硅橡胶表面颜色明显加深,同时出现不同程度的老化裂纹,裂纹数量随辐照能量和剂量的增加而增加;辐照后硅橡胶的质损率增加,耐热性能下降;辐照后硅橡胶在玻璃态和玻璃转变区的温度区间内收缩率降低,而在高弹态的温度区间内膨胀率增加。添加纳米二氧化钛的硅橡胶与未改性硅橡胶相比,经过相同能量、剂量的质子辐照后,表面颜色加深和表面裂纹损伤的程度减小;质损率增加、耐热性能下降以及收缩膨胀率变化的程度均降低,表现出明显的抗辐照性能。

纳米二氧化钛对质子辐照下MQ增强硅橡胶力学性能的影响

采用空间综合辐照模拟设备研究了纳米二氧化钛对100 keV和150 keV能量质子辐照下MQ增强加成型硅橡胶力学性能的影响。试验结果表明,质子辐照后,未添加纳米粒子的硅橡胶表面颜色明显加深,同时出现不同程度的老化龟裂裂纹,裂纹数量和深度随辐照能量和剂量的增加而增加;硅橡胶的硬度和拉伸强度随辐照剂量的增加先增加而后降低。添加纳米二氧化钛的硅橡胶与未改性硅橡胶相比,经过相同能量、剂量的质子辐照后,表面颜色加深和表面裂纹损伤的程度均减小,硬度和力学性能的损伤程度下降,表现出明显的抗质子辐照性能。

纳米TiO2对真空紫外辐照下MQ增强硅橡胶力学性能的影响

采用空间综合辐照模拟设备研究了纳米TiO2对真空紫外辐照下MQ(MQ硅树脂是由单官能硅氧单元(R3SiO0.5,简称M单元)和四官能硅氧单元(SiO2,简称Q单元)组成的有机硅树脂),增强硅橡胶力学性能的影响。试验结果表明,真空紫外辐照后,硅橡胶表面颜色加深,同时出现裂纹,裂纹数量随辐照剂量的增加而增加;在试验的辐照剂量范围内,硅橡胶的硬度和拉伸强度随辐照剂量的增加先增加而后降低,断裂伸长率则先降低而后增加。橡胶的模量和玻璃化转变温度也会发生不同变化。添加纳米TiO2的硅橡胶与未改性硅橡胶相比,经过相同剂量的辐照后,表面裂纹损伤程度减小,硬度和力学性能的损伤程度下降,表现出明显的抗真空紫外辐照性能。

真空紫外辐照对MQ增强硅橡胶热性能及光学性能的影响

采用空间综合辐照模拟设备研究了真空紫外辐照对MQ增强加成型硅橡胶的表面形貌、质量损失、热性能及光学性能的影响。试验结果表明:真空紫外辐照后,硅橡胶表面出现损伤裂纹,随辐照剂量的增加,裂纹的数量增多;真空紫外辐照后,硅橡胶的质量有所损失,其质损率随辐照剂量的增加而增加;真空紫外辐照后硅橡胶的耐热性随辐照剂量的增加先增加而后下降;真空紫外辐照对硅橡胶材料的体膨胀/收缩变形影响不大,但对材料的光学性能有较大影响,随着辐照剂量的增加,材料的光学透过率下降。

LSR用含氢MQ硅树脂型增粘剂的合成与表征

以含氢MQ硅树脂(HMQ)和1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)为原料,通过硅氢加成反应合成了含氢MQ硅树脂型增粘剂(HMQ-g-HDDA),并配制成加成型液体硅橡胶(LSR)胶粘剂,用于LSR硫化胶与聚碳酸酯(PC)基材的粘接。通过傅里叶变换红外光谱对HMQ-g-HDDA的结构进行表征,并研究了反应温度、反应时间、铂催化剂用量及HDDA与HMQ的配比对HMQ-g-HDDA收率、运动黏度及增粘作用的影响。结果发现,当HDDA二次加成反应程度较大时,HMQ-g-HDDA的运动黏度显著提高,增粘作用明显降低。当反应温度为80℃、反应时间为3 h、铂质量分数为2×10-6、HDDA中的乙烯基和HMQ中的硅氢基的量之比为2.0时,HMQ-g-HDDA的收率为77.6%,运动黏度(25℃)为8.19 mm2/s,对LSR胶粘剂具有良好的增粘作用。加有HMQ-g-HDDA的LSR胶粘剂用于LSR硫化胶与PC基材之间的粘接时,其180°剥离强度为5.45 kN/m,比空白样(0.1 kN/m)提高了54.5倍。

MQ硅树脂的制备及其对硅橡胶的补强作用

采用水玻璃法制备了MQ硅树脂；研究了不同溶剂在MQ硅树脂制备中的作用，并讨论了在MQ硅树脂制备过程中的一些影响因素。结果发现，以20mL乙醇作混配溶剂、六甲基二硅氧烷为萃取剂制备的MQ硅树脂性能较好；乙醇与六甲基二硅氧烷的体积比为1，nM／nQ值为0．78；较佳的水解温度是30～40℃；硅酸钠水解时间控制在1min，共水解时间控制在30～40min；制得的MQ硅树脂对硅橡胶的补强效果最好。

MQ硅树脂对加成型室温硫化硅橡胶性能的影响

以自制MQ硅树脂改善加成型室温硫化硅橡胶的性能,结果表明,MQ硅树脂可以增大加成型室温硫化硅橡胶的交联度,延长其固化时间,有效地改善其力学性能;含量为5%时,增强效果最好。

甲氧基MQ树脂补强缩合型室温硫化硅橡胶的研究

通过乙烯基MQ树脂与三甲氧基硅烷的硅氢加成反应制得甲氧基MQ树脂,采用甲氧基MQ树脂补强缩合型室温硫化硅橡胶。结果表明:甲氧基MQ树脂补强硅橡胶具有良好的物理性能和透明性,其强度随甲氧基MQ树脂用量以及甲氧基含量的增大而增大;当MQ树脂(M/Q摩尔比为1.3,甲氧基质量分数为0.075 7)与硅橡胶用量比为40/60时,补强硅橡胶的拉伸强度可达4.0 MPa,撕裂强度为8kN·m-1,邵尔A型硬度为43度,透光率为90.1%。

MQ硅树脂改性增强特种炸药用胶粘剂的性能研究

采用共混填充法制备了MQ硅树脂增强的粘结炸药用室温硫化硅橡胶(RTV)胶粘剂,测试结果表明:该胶粘剂粘结炸药时,其剪切强度明显提高,由1MPa左右增加到3.2MPa。同时选用扫描电子显微镜(SEM)来表征MQ硅树脂的分散性,结果显示:填充10%左右MQ硅树脂时,其在RTV胶粘剂中分散均匀,补强效果最好。

纳米TiO2对真空紫外辐照下MQ硅树脂增强硅橡胶质损及热性能的影响

采用空间综合辐照模拟设备研究了纳米TiO2对真空紫外辐照下MQ硅树脂增强硅橡胶的质损及热性能的影响。试验结果表明,真空紫外辐照后,硅橡胶会产生质量损失,其质损率随着辐照剂量的增加而增加;真空紫外辐照后硅橡胶的热稳定性随着辐照剂量的增加先增加而后下降;硅橡胶材料的体膨胀/收缩变形变化则随辐照剂量的增加而变化不大。添加纳米TiO2的硅橡胶与未改性硅橡胶相比,经过相同剂量的真空紫外辐照后,质损率增加、耐热性以及体膨胀/收缩率变化的程度均降低,表现出明显的抗辐照性能。

乙烯基MQ硅树脂补强液体硅橡胶的力学性能

液体硅橡胶内聚能密度小、力学强度低,是限制其应用的主要障碍。文中通过正硅酸酯法,合成了一种相对分子质量及乙烯基含量可控的MQ硅树脂,并研究了其对液体硅橡胶的补强作用。研究结果表明,与传统白炭黑补强液体硅橡胶相比,乙烯基MQ硅树脂补强液体硅橡胶的力学性能更优异。当乙烯基MQ硅树脂质量分数达到15%时,液体硅橡胶的拉伸强度达到7.2 MPa,撕裂强度达到44.7 kN/m,断裂伸长率达到453%,Shore A硬度达到53。特别地,乙烯基MQ硅树脂与液体硅橡胶的相容性良好,乙烯基MQ硅树脂补强液体硅橡胶的透光率大于80%,完全符合LED封装对液体硅橡胶力学性能和透光率的要求。

MQ硅树脂/云母粉协同增强硅橡胶的制备与性能研究

以MQ硅树脂和改性云母粉MP为增强填料,采用纳米增强与层状嵌接方法,制备了协同增强型室温硫化硅橡胶。通过红外光谱对其改性前后的聚硅氧烷复合材料的特征基团进行表征,已成功地对MP表面改性修饰,赋予其在聚硅氧烷复合体系中良好的相容性。同时本研究还系统地研究了不同n(MQ)/n(MP)值对复合增强聚硅氧烷材料的表干时间、硬度、介电性能、热稳定性以及力学性能的影响。研究结果表明:MQ硅树脂和改性云母粉可均一地分散于聚硅氧烷复合硅橡胶体系,聚硅氧烷复合材料性能随n(MQ)/n(MP)值的增加而逐渐增强;当n(MQ)∶n(MP)=3∶2时,表干时间为41 min,邵氏A硬度为27,相对介电常数为0.0817,最高热分解温度为578℃,有望在快干、高硬度、抗介电与耐高温的电子封装领域获得广泛的应用。

自增强型MQ交联剂的制备及在缩合型室温自硫化硅橡胶中的应用

通过硅氢化反应制备了甲氧基官能化的自增强型MQ硅树脂交联剂(MMQ),将其应用于缩合型室温自硫化(RTV)硅橡胶。测试了RTV硅橡胶的结构和微观形貌;考察了MMQ中甲氧基含量(质量分数)对RTV硅橡胶的疏水性能、力学性能、热稳定性能和光学性能的影响。对比了MMQ、辛基MQ硅树脂(OMQ)和环氧改性MQ硅树脂(EMQ)对RTV硅橡胶的补强效果。结果表明,制备的MMQ和缩合型RTV硅橡胶,MMQ具有更优异的补强效果。随着甲氧基含量的增加,RTV硅橡胶的疏水性、力学和热稳定性随之改善,紫外光透过率则呈下降趋势。当MMQ中甲氧基含量为7.83%时,缩合型RTV硅橡胶综合性能优良:接触角108°、吸水率2.2%、最大降解速率温度413.6℃、800℃残留率23.6%,350nm的紫外透光率80.67%,拉伸强度4.3MPa、断裂伸长率261%,邵氏A硬度42。

MQ硅树脂的制备、改性及其应用研究进展

概述了MQ硅树脂的结构和性能特点,综述了近年来MQ硅树脂的制备及其改性的研究进展,介绍了MQ硅树脂在加成型液体硅橡胶和硅氧烷压敏胶中的应用概况,指出了MQ硅树脂的发展趋势。