有机改性蒙脱土/硼酸锌/硅橡胶泡沫复合材料制备及阻燃抑烟性能

为提高硅橡胶泡沫材料(SRF)的阻燃抑烟性能,采用室温硫化法制备了长链季铵盐(CTAB)有机改性蒙脱土(OMMT)/硼酸锌(ZB)/SRF复合材料。通过极限氧指数(LOI)、水平-垂直燃烧试验(UL-94)、锥形量热分析和热重-差热分析研究了复合材料的阻燃抑烟性能。结果表明,添加2%OMMT和1%ZB的SRF阻燃性能明显提高,LOI为29.5%,阻燃等级达到V-0等级,热释放速率峰值(PHRR)和总热释放量(THR)较纯SRF分别降低26.6%和27.0%,烟释放速率峰值(PSPR)和烟总释放量(TSP)比纯SRF分别降低67.8%和66.5%。添加OMMT和ZB之后,SRF表现出了良好的热稳定性和更致密的炭层,OMMT和ZB存在一定的气相协同阻燃效应。研究结果为阻燃复合材料的研发提供了数据参考。

改性蒙脱土/硼酸锌/硅橡胶泡沫复合材料的阻燃性能及热降解动力学

为提高硅橡胶泡沫(SRF)阻燃性能,将有机改性后的蒙脱土(MMT)和硼酸锌(ZB)作为阻燃剂添加到硅橡胶泡沫中,采用室温硫化法制备了有机改性蒙脱土(OMMT)/硼酸锌(ZB)/硅橡胶泡沫(SRF)复合材料,通过极限氧指数(LOI)、水平-垂直燃烧试验(UL-94)、烟密度测试研究了SRF复合材料的阻燃性能,通过热重-红外联用分析其热稳定性以及热解气体成分,并采用非等温法开展了复合材料热降解热动力学分析。结果表明:添加2wt%的OMMT和1wt%的ZB时复合材料的LOI最高达到29.5%,比纯SRF提高了11.3%;最大烟密度(MSD)和烟密度等级(SDR)较纯SRF分别降低了32.9%、34.1%,延缓了SRF复合材料的热分解进程,残炭量提高;2wt%OMMT/1wt%ZB/SRF复合材料的活化能在热解后期明显提高,说明OMMT和ZB复配可以有效协同提高SRF复合材料的阻燃抑烟性能,阻燃作用主要体现在热解第2阶段。

改性蒙脱土对硅胶泡沫复合材料性能影响研究

采用高温硫化法制备了4种改性蒙脱土/硅橡胶泡沫复合材料(SiFs),对含有不同改性蒙脱土的硅橡胶泡沫复合材料开展了阻燃性能及力学性能研究。采用氧指数测试仪、锥形量热仪和力学拉伸仪表征SiFs的阻燃性能和力学性能。结果表明:十六烷基三甲基溴化铵改性蒙脱土(CMMT)对SiFs的阻燃性能和力学性能影响显著。添加3%质量分数的CMMT时的SiFs的极限氧指数值达到28.5%,并达到V-0级别。与纯SiF相比,添加3%质量分数的CMMT时的SiFs的断裂伸长率提升至278%,热释放峰值和总产烟量分别降低了20.8%和39%,CMMT在SiFs表面形成了致密的炭层,显著提升了SiFs的阻燃性能。

硅橡胶/蒙脱土复合材料的制备、结构与性能

用溶液法和熔融法制备了硅橡胶／蒙脱土复合材料，测定了力学性能、耐热性、耐溶剂性等性能．并与通常采用的２＃气相法白碳黑填充补强硅橡胶的性能作了对比．实验表明，溶液法能使蒙脱土更好地分散在硅橡胶基体中，所得到的复合物的性能有了很大的提高，与２＃气相法白碳黑填充补强的硅橡胶性能相当．

蒙脱土/硅橡胶复合材料的力学和阻燃性能研究

采用熔融共混法制备了蒙脱土/硅橡胶硅橡胶,研究了蒙脱土对硅橡胶力学和阻燃性能的影响。结果表明,有机改性利于蒙脱土在硅橡胶中的分散,并提高硅橡胶的拉伸强度和阻燃性能;随着蒙脱土用量的增加,硅橡胶的拉伸强度和扯断伸长率均先增后减,氧指数先是剧增后缓增;当层间距d001为3.4nm的有机改性蒙脱土的质量分数为6%时,硅橡胶的拉伸强度达到12.1MPa,扯断伸长率为362%,氧指数为32.7%,硅橡胶的起始分解温度和终止分解温度分别比空白样提高83℃和13℃。

蒙脱土/聚合物纳米复合抗凝血膜的制备及其性能研究

利用溶液插层法合成了新型的蒙脱土-十八烷基二甲基-2-羟乙基溴化铵-肝素/硅橡胶抗凝血复合膜材料,并通过红外光谱、X射线衍射和机械性能测试对复合膜进行了表征。将纳米复合膜用于体外实验,通过观察溶血率、复钙化时间和血小板黏附实验来对其血液相容性进行了表征。研究结果表明蒙脱土/聚合物纳米复合膜具有较好的抗凝血性能。

甲基乙烯基硅橡胶/有机蒙脱土母炼胶纳米复合材料的制备、结构与性能

采用溶液插层法和母炼胶混炼工艺制备了甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)/有机蒙脱土母炼胶(OMMT-MB)纳米复合材料,通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)对复合材料进行了表征,研究了复合材料的拉伸性能与热稳定性能,并与直接共混法制备的MVQ有/机蒙脱土(OMMT)复合材料和MVQ白/炭黑复合材料进行了对比,分析了OMMT的增强机理。结果表明,MVQ/OMMT-MB纳米复合材料中的OMMT完全剥离,且均匀分散在MVQ基体中;当OMMT质量分数为20%时,MVQ/OMMT-MB复合材料的拉伸性能优于MVQ/OMMT复合材料,拉伸强度和扯断伸长率分别增大至1.41 MPa、490%;其与MVQ白/炭黑复合材料相比,两者的拉伸强度相当,扯断伸长率增大了30%;MVQ/OMMT-MB复合材料的热稳定性略优于MVQ/OMMT复合材料,但比MVQ白/炭黑复合材料差。

熔体插层制备硅橡胶/蒙脱土纳米复合材料的性能研究

通过熔体插层成功制备了硅橡胶/蒙脱土纳米复合材料,通过XRD和SEM分析可知,在所选择的两步工艺条件下,蒙脱土被硅橡胶分子链插层剥离,获得剥离型的纳米复合材料。同时,测试了其力学性能和耐热性能,所得到的复合物的性能较纯硅橡胶有很大的提高,且与气相法白炭黑填充体系的性能相当。并且研究了硅烷偶联剂对填料-硅橡胶之间的增强作用。

HOMMT/MVQ纳米复合材料的制备与性能研究

采用超支化技术对有机蒙脱土(OMMT)进行改性制备超支化有机蒙脱土(HOMMT),并制备HOMMT/甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)纳米复合材料,对其性能进行研究。结果表明,HOMMT呈剥离纳米片层结构,与OMMT相比,HOMMT耐热性能提高;随着HOMMT用量的增大,HOMMT/MVQ复合材料拉伸强度减小;与MVQ硫化胶相比,当HOMMT用量为1份时,HOMMT/MVQ纳米复合材料拉伸强度提高了28%,拉断伸长率提高了67%,起始降解温度升高了25℃。

硅橡胶/改性蒙脱土复合材料的制备及其性能研究

以双十八烷基二甲基氯化铵(D1821)改性蒙脱土(MMT),考察了室温混炼及熔融混炼对甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)/MMT及MVQ/MMT-D1821复合材料拉伸强度、热性能及微观形貌的影响。结果表明,改性后的MMT层间距由1.25nm扩大到了3.97nm,熔融混炼比室温混炼更有利于形成插层结构,且复合材料拉伸强度更大,当MMTD1821含量为30份(质量份,下同)时,复合材料的拉伸强度最大为6.0 MPa,但材料的热性能有所降低。

硅橡胶填充体系的研究进展

综述了近年来关于硅橡胶填充体系的研究进展。主要介绍了白炭黑和硅树脂的补强机理,蒙脱土、碳纳米管、碳纤维及纳米碳酸钙等新兴填充材料对硅橡胶补强的研究进展以及采用双峰分子链交联网络、集中交联效应、拉伸结晶等方式补强硅橡胶。

聚碳酸酯微粉／气相白炭黑杂化增强硅橡胶

利用磨盘形力化学反应器常温粉碎制备了聚碳酸酯(PC)微粉,在硅橡胶的常规补强体系中,引入PC微粉部分代替白炭黑,实现了对硅橡胶的杂化增强,在一定程度上改善了硅橡胶复合材料的力学性能。考察了PC微粉添加量、粒径以及表面处理白炭黑对硅橡胶复合材料力学性能的影响。结果表明,用PC微粉部分代替白炭黑,可以大幅度提高硅橡胶复合材料的断裂伸长率,从230％提高到最大320％左右,撕裂强度从12．3 kN／m提高到最大 14．6 kN／m,复合材料的硬度显著降低,从78降低至68,白炭黑经硅烷偶联剂处理后,硅橡胶复合材料的硬度减小为63。

层状硅酸盐黏土/硅橡胶纳米复合材料的研究进展

层状硅酸盐黏土因其独特的纳米层状结构在改性硅橡胶高分子材料性能上具有明显的理论优势,其资源丰富、成本低和绿色无污染等特点在实际应用中受到广泛关注。本文综述了近年来层状硅酸盐黏土包括2∶1型结构如蒙脱石、凹凸棒石和1∶1型结构如高岭石、埃洛石等在改性硅橡胶高分子材料机理和性能方面的国内外最新研究进展,指出目前研究的重点主要集中在硅橡胶性能提高方面,如何使层状硅酸盐黏土粒子在硅橡胶基体中达到最佳纳米分散状态,从而获得性能优异的纳米复合材料是研究的难点。同时,展望了层状硅酸盐黏土/硅橡胶纳米复合材料的发展前景,旨在为层状硅酸盐黏土改性和高性能硅橡胶纳米复合材料的研究提供借鉴。

蒙脱土增强二苯醚亚苯基硅橡胶的研究

通过FTIR、XRD、TEM和辐照前后力学性能的测试，对蒙脱土增强二苯醚亚苯基硅橡胶的结构、耐辐照性能进行了研究。结果表明，钠基蒙脱土（Na—MMT）经插层剂三十六烷基甲基溴化铵处理后，得到有机化蒙脱土（OMMT），OMMT的层间距比Na—MMT提高近65％；OMMT在二苯醚亚苯基硅橡胶中实现了纳米插层分散；OMMT增强二苯醚亚苯基硅橡胶的耐辐照性能优于其它常用粒状填料（沉淀法白炭黑、炭黑）增强的二苯醚亚苯基硅橡胶，经5×108Gy辐照后，沉淀法白炭黑和炭黑增强二苯醚亚苯基硅橡胶的邵尔A硬度增加了11—12度，而OMMT增强二苯醚亚苯基硅橡胶的硬度仅增加了7度。

加成型硅橡胶用补强填料的研究进展

综述了加成型硅橡胶常用补强填料白炭黑、MQ硅树脂、有机蒙脱土等的研究进展,并简要阐述了其补强机理和加成型硅橡胶补强的发展方向。

有机蒙脱土填充RTV硅橡胶的性能研究

首先对蒙脱土(MMT)进行有机化改性,再用其作为填料,采用溶液插层法配成了有机蒙脱土(OMMT)填充脱醇型双组分室温硫化硅橡胶。对OMMT进行了FTIR、XRD、TGA表征;研究了OMMT对硅橡胶力学性能、透气性能、热性能的影响,并用FTIR、XRD进行了表征。结果表明,与MMT质量分数为20%的硅橡胶相比,OMMT质量分数为20%的硅橡胶的拉伸强度由1.39MPa提高到1.98MPa,提高了42.4%;断裂伸长率由190%提高到210%,提高了10.5%;透气量只有其0.003%,而透气系数只有其0.009%;热分解中心温度变化不大,分解的剧烈程度也得到较大程度抑制。

有机杂化纳米CaCO_3/SiO_2复合粒子对硅橡胶性能的影响

以纳米碳酸钙(CaCO3)为原料,采用溶胶沉积法制备出具有核/壳结构的纳米CaCO3/SiO2复合粒子,并将其原位有机杂化。用纳米CaCO3/SiO2复合粒子替代部分气相法白炭黑作为硅橡胶的补强填料,采用扫描电子显微镜、拉力试验机、热失重仪等对改性硅橡胶的力学性能和热稳定性能进行表征。结果表明:有机杂化剂的种类不同,纳为CaCO3/SiO2复合粒子对硅橡胶的补强效果不同;与用未杂化的纳米CaCO3/SiO2复合粒子取代部分气相法白炭黑的硅橡胶相比,用经A-151杂化的复合粒子取代部分气相法白炭黑的硅橡胶,其拉伸强度、断裂伸长率得到明显改善,耐热性也得到提高;但撕裂强度大大降低。同时还发现,硅橡胶的力学性能及耐热性能在很大程度上也与复合粒子的取代量有关;即使是经KH-570杂化的复合粒子,当取代量小于10%时,其硅橡胶的性能也优于全部用气相法白炭黑补强的硅橡胶。

硅树脂/硅橡胶杂化膜的制备及性能研究

以十三氟辛基三乙氧基硅烷、四甲基二乙烯硅氧烷、乙烯基三甲氧基硅烷和正硅酸乙酯为原料,通过水解缩合制备了乙烯基含氟硅树脂。乙烯基硅橡胶和乙烯基含氟硅树脂为基质材料,含氢硅油为交联剂,硅氢加成制备了改性硅橡胶杂化膜材料。透气性能测试表明,当含氟硅树脂质量分数50.0%时,膜的成膜性和富氧性能之间达到最佳平衡点,30℃和0.01 MPa压差下,P(O2)为628 Barre,a(O2/N2)为3.36。与普通乙烯基硅橡胶交联膜比,这种有机―无机杂化膜在保持原有氧气透过系数的基础上,较好的改进了氧氮分离性能。

PDMS/EPDM二元聚合物网络杂化膜的制备及性能研究

根据氧气的促进输送机制,使用乙丙三元橡胶磺酸钴离聚体(Co(Ⅱ)-S-EPDM)与硅橡胶PDMS进行了共混交联改性,制备出PDMS/Co(Ⅱ)-S-EPDM互穿网络杂化交联膜。Co(Ⅱ)-S-EPDM中双键、PDMS的乙烯基与含氢硅油在氯铂酸的催化下发生加成反应,形成了有机硅分子链与碳链的杂化交联互穿网络。共价键交联可使两种化学结构明显不同的分子链实现"强迫互容"。新的制备方法不仅改善了成膜性能,还使得在低压差下透氧性能P_(O_2)、和分离性能α_(O_2/N_2)同时增大。试验结果表明,在20℃和0.025 MPa压差条件下,当PDMS/Co(Ⅱ)-S-EPDM质量比为80/20时,P_(O_2)为729 Barrer,α_(O_2/N_2)则高达6.52,富氧性能超越了Robeson上限。