A Boron-based Adhesion Aid for Efficient Bonding of Silicone Rubber and Epoxy Resin

We improved the adhesion between silicon based insulating materials and epoxy resin composites by adding the adhesion promoter cycloborosiloxane(BSi,cyclo-1,3,3,5,7,7-hexaphenyl-1,5-diboro-3,7-disiloxane).The experimental results show that the addition of BSi in the silicone rubber(SR)system significantly increases the tensile shear strength between BSi and epoxy resin(EP),reaching 309%of the original value.On this basis,the mechanism of BSi to enhance the adhesion effect was discussed.The electron deficient B in BSi attracted the electron rich N and O in EP to enhance the chemical interaction,combined with the interfacial migration behavior in the curing process,to improve the adhesion strength.This study provides the design and synthesis ideas of adhesive aids,and a reference for further exploring the interface mechanism of epoxy resin matrix composites.

2023年国内有机硅进展

根据公开发表的文献和资料,主要从有机硅甲基单体产能与产量、初级形状聚硅氧烷的进出口情况、有机硅上市企业的营收情况、有机硅新增和在建项目情况、有机硅政策等方面,总结了2023年国内有机硅行业的进展情况。此外,还介绍了有机硅的研发概况(包括企业研发投入、企业自研项目及国内有机硅的研发重点)。

环境友好型干式变压器用绝缘材料的发展与面临挑战

目前干式变压器用绝缘材料存在不可降解、难以回收利用等问题,与我国经济社会的“绿色”“低碳”发展战略目标相矛盾,亟需开展环境友好型干式变压器的研发与应用。为了解决这一问题,研究人员正在探索2种主要的技术路线:一是开发可降解回收的环氧树脂,尽管需要克服性能和热稳定性的挑战,但通过分子结构的创新设计,有潜力提升其应用性能;二是使用硅橡胶等可降解材料作为替代品,硅橡胶因其优异的耐温性、绝缘性和可回收性而成为有前景的选择,尽管其电气和机械性能需要进一步增强以满足工业需求。目前,硅橡胶在干式变压器中的应用研究还不够充分,特别是其长期运行的可靠性和耐久性仍需验证。展望未来,环境友好型干式变压器的研发将集中在开发安全、稳定、长寿命的材料,并提高其可回收性,以更好地符合我国的发展战略。实验室条件下虽然已经实现了材料的降解回收,但在实际应用中,性能和效率的提升仍然是关键;因此,优化回收技术、降低成本、提高回收效率将是电工绝缘材料领域可持续发展的关键方向。

湿热环境下脂环族环氧树脂绝缘子和硅橡胶复合绝缘子芯棒-护套界面老化特性研究

脂环族环氧树脂绝缘子因其优异的电气性能和良好的芯棒-护套界面粘接能力,有效地解决了早期硅橡胶体系复合绝缘子的界面问题,有望广泛应用于输电线路上。目前缺少对环氧树脂复合绝缘子和硅橡胶复合绝缘子芯棒-护套界面吸水老化特性的对比研究。该文对比了脂环族环氧树脂材料和硅橡胶材料的吸水、脱水、透水和透湿特性,并进行了水扩散试验方法,结果表明脂环族环氧树脂绝缘子具有更好的芯棒-护套界面粘接和耐老化性能。该文同时研究了氢氧化铝(alumina trihydrate,ATH)填料对环氧树脂吸水渗水特性的影响,为绝缘子用脂环族环氧树脂配方中ATH粒径和添加量的确定提供了理论支持。

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。

复合绝缘子伞裙护套材料耐冲击力学特性研究

鸟啄复合绝缘子为输电线路的安全运行带来了严重的隐患。为进一步理解材料特性与鸟啄损伤程度之间的关系,文中基于冲击动力学理论,对复合绝缘子的伞裙护套材料的耐冲击力学特性进行了研究。建立了包含材料弹性模量、密度、泊松比、鸟嘴形状系数等相关参数的复合绝缘子鸟啄冲击模型。模型根据鸟啄速度分为弹性变形、塑性变形与流体变形3个阶段,描述了复合绝缘子伞套材料的鸟啄深度与鸟啄速度之间的关系。设计了模拟鸟啄的人工冲击试验,以硅橡胶与脂环族环氧树脂两种伞套材料为例,对比了两种材料的耐冲击特性。结果发现,硅橡胶伞套材料随冲击高度的增加,经历了弹性变形至塑性变形阶段。鸟啄冲击模型可以很好的描述硅橡胶材料所受冲击速度与冲击深度之间的关系。脂环族环氧树脂材料的冲击过程同样存在弹性、塑性变形阶段,但最终以裂纹扩展断裂形式开裂,与鸟啄冲击模型中侵入深度逐渐增加最终贯穿的过程不符,因此不适合该模型。相较于硅橡胶材料,脂环族环氧树脂伞套材料具有更好的耐冲击力学特性,更能抵御鸟啄侵害。

2022年国内有机硅进展

根据公开发表的文献和资料,综述了国内有机硅行业在2022年有机硅甲基单体的产能与产量、初级形状聚硅氧烷的进出口情况、有机硅上市企业的营收情况、新增项目情况、政策及标准制订情况,还介绍了有机硅的研发概况(包括企业研发投入、企业自研项目及国内有机硅的研发重点)。

DTQ硅树脂的制备及对RTV-2硅橡胶性能的影响

采用二甲基二甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯经水解缩聚制得DTQ硅树脂,将其添加到双组分室温硫化(RTV-2)硅橡胶中。研究了DTQ硅树脂用量、T链节含量、Q链节含量、烷氧基水解程度对RTV-2硅橡胶性能的影响。结果表明,DTQ硅树脂含有较多的活性羟基,加入RTV-2硅橡胶后能在催化剂作用下优先与α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷反应,提高聚二甲基硅氧烷的分子量并增加支链结构,进而提升RTV-2硅橡胶的断裂伸长率;制备DTQ硅树脂的较佳条件为二甲基二甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯物质的量之比为1∶0.2∶0.2,水添加量为体系中烷氧基物质的量的50%;DTQ硅树脂的较佳用量为6%,此时制得的RTV-2硅橡胶断裂伸长率为338%,拉伸强度保持在0.97 MPa,拉断时间保持30 min以上。

六硼化硅改性环氧树脂烧蚀性能研究

利用六硼化硅作为填料对环氧树脂进行改性,设计制备了不同六硼化硅含量的环氧树脂基复合材料,分析了六硼化硅添加量对复合材料力学性能和烧蚀性能的影响。结果表明,六硼化硅添加能够显著提高复合材料的硬度和热解残重,有效提升复合材料的抗烧蚀性能。适量六硼化硅添加后,烧蚀过程中能够在复合材料表面形成熔融液相,对表面碳化层起到黏结增强作用,改善了复合材料的抗烧蚀性能,线烧蚀率最低为0.387 mm/s。

2022年国外有机硅进展

根据公开发表的相关资料,综述了2022年国外有机硅行业的发展概况及有机硅产品的研发进展。

环氧树脂改性交联剂的制备及其对室温硫化硅橡胶性能的影响

力学性能差是制约室温硫化硅橡胶应用发展的主要因素,而交联剂结构对力学性能有重要影响。为提高室温硫化硅橡胶的力学性能,本文以环氧树脂E-44与氨丙基三烷氧基硅烷为原料通过开环反应合成了一种改性交联剂(E44-APS),通过红外光谱、核磁氢谱确定了E44-APS的结构,并研究了E44-APS交联剂对室温硫化硅橡胶拉伸性能、固化性能、接触角、表面形貌、热稳定性的影响。结果表明,随E44-APS含量增加,室温硫化硅橡胶的拉伸强度先增加后降低,当E44-APS用量为10%时,拉伸强度和断裂伸长率最大可达0.47 MPa和306%;固化时间随E44-APS用量增加而增加;5%热失重温度随E44-APS用量增加而降低;接触角随E44-APS用量增加先降低后增加。上述结果表明E44-APS可有效提高室温硫化硅橡胶的力学性能,同时会带来一些负面影响,如固化时间延长和热稳定性下降及疏水性下降等。

LED封装用有机硅材料的研究进展

介绍了发光二极管(LED)的特点及对封装材料的性能要求,指出了现有LED封装材料环氧树脂的不足,综述了近年来有机硅改性环氧树脂LED封装材料、有机硅LED封装材料的研究进展。

有机硅材料在航空工业的应用

简述了室温硫化硅橡胶(通用、耐高温、导电、阻燃、耐燃油、泡沫有机硅密封剂)、热硫化硅橡胶(通用、阻尼、导电、阻燃硅橡胶)、不硫化硅橡胶及硅树脂在航空工业的应用现状。

纳米SiO_2对有机硅树脂增强加成型硅橡胶性能的影响

以由单官能硅氧单元和四官能硅氧单元组成的有机硅树脂(简称MQ硅树脂)增强加成型硅橡胶为基体,采用机械共混方式加入少量纳米S iO2,研究了纳米S iO2对MQ硅树脂增强硅橡胶的性能影响。结果表明,纳米S iO2在硅橡胶中以聚集体的形式存在,大小约为几十到几百纳米;纳米S iO2填充MQ硅树脂增强的硅橡胶的邵尔A硬度、拉伸强度和扯断伸长率与未填充纳米S iO2的硅橡胶基本相当,撕裂强度增大;其高温热稳定性优于未填充纳米S iO2的硅橡胶,但其透明性稍有下降。

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。

有机硅耐烧蚀材料的研究进展

对有机硅耐烧蚀材料发展现状 。

有机硅树脂在SiO_2基复合材料中的应用研究

SiO2基复合材料是近年来发展起来的务性能多功能透波复合材料，广泛应用于弹头的防热—透波部件。本文介绍了由硅溶胶转化的SiO2基复合材料的结构特点和存在的主要问题，利用有机硅树脂进行应用研究。讨论了有机硅树脂对SiO2基复合材料的介电、烧蚀及力学性能的影响。试验表明有机硅树脂能够有效地提高SiO2基复合材料的各项性能。

硅橡胶热防护材料的烧蚀性能

探讨了影响硅橡胶热防护材料烧蚀性能的因素。线烧蚀率、扫描电镜及热分析结果表明 :聚有机硅氧烷生胶的种类对硅橡胶烧蚀性能的影响最大 ,苯基硅橡胶的烧蚀性能优于乙烯基硅橡胶的烧蚀性能 ,生胶的残炭率是影响硅橡胶的烧蚀性能的主要原因 ;芳纶纤维和羟基硅油的用量对硅橡胶的烧蚀性能影响较大 ;气相法白炭黑的用量对硅橡胶烧蚀性能的影响最小 ,纤维和填料的分散状态对硅橡胶的烧蚀性能也有一定影响。烧蚀后的硅橡胶表面为蜂窝状结构 ,侧面有熔融SiO2 流挂现象。

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.