Modification of Unvulcanized Phenyl Silicone Rubber

In this paper,phenyl silicone rubber is reinforced by precipitated silica which preconditioned with Hexamethyldisilazane.Their damping performance and thermal stability in the air are characterized by rheological test and TG respectively.Results show that the complex viscosity,storage modulus,loss modulus and damping factor of the filling type silicone rubber are improved.

湿热环境苯基阻尼硅橡胶加速老化与寿命预测研究

研究了苯基阻尼硅橡胶的湿热老化过程,重点考察了其拉伸性能、阻尼性能和压缩回弹性能。对于拉伸性能,实验研究表明材料拉伸模量和100%定伸应力均随着温度或者湿度的上升而逐渐提高。对于阻尼性能,损耗系数随着温度或者湿度的上升而逐渐下降。对于压缩回弹性能,压缩永久变形随着温度或者湿度的上升而逐渐上升。另外,温度对苯基硅橡胶性能的影响大于湿度。这主要归因于老化过程中同时发生了侧基氧化和水解,进而导致分子链交联和断裂同时发生。相比于分子链断裂,分子链交联占据了主导作用。最后,采用Peck模型预测了不同温湿度环境下苯基硅橡胶的贮存寿命。由于阻尼性能决定了苯基硅橡胶的减振性能,因此将损耗系数作为评价特征参数。结果表明,在25℃下,当相对湿度在80%~40%间变动时,苯基硅橡胶的寿命在18~39 a间变化。此研究有助于进一步理解苯基硅橡胶的老化过程,并且提供了不同湿热环境下苯基阻尼硅橡胶寿命预测的方法。

复杂温度环境下苯基硅橡胶减震垫服役寿命评估技术

目的评估某型苯基硅橡胶减震垫在库房贮存-户外值班交替复杂温度环境下的服役寿命。方法开展苯基硅橡胶减震垫在不同温度下的热空气加速老化试验,测试压缩刚度性能数据,计算库房贮存-户外值班环境下多个等效温度反应速率,评估苯基硅橡胶减震垫服役寿命。结果在置信度为99%时,苯基硅橡胶减震垫的压缩刚度保持率均随老化时间延长呈修正指数型变化规律,初期变化速率快,后期变化速率减缓;随着温度增加,交联密度增加,减震能力降低。结论基于范霍夫近似规则,计算苯基硅橡胶减震垫在库房贮存-户外值班交替环境下的服役寿命为28年,为类似产品的使用寿命预测提供方法支撑。

聚硅氮烷固化不同苯基含量硅橡胶的性能研究

本文以聚硅氮烷(PSN)为固化剂,分别固化四种不同苯基含量硅橡胶,研究了苯基含量对聚硅氮烷固化硅橡胶的性能影响。结果表明,随着苯基含量增加,低温下硅橡胶玻璃化转变温度升高,硅橡胶低温结晶性能降低,同时硅橡胶阻尼性能明显提高;室温条件下硅橡胶拉伸强度与断裂伸长率有所改善,但材料硬度与抗变形能力降低。

电缆附件用二元复合硅橡胶电气性能及机理分析

分子链结构对硅橡胶的电气绝缘性能具有较大影响,本文通过实验与分子模拟相结合的方法,探究不同比例、不同种类的硅橡胶共混对复合硅橡胶电气性能的影响规律及机理。结果表明:苯基/乙烯基共混硅橡胶(PMVQ/MVQ)的电气强度提升明显,苯基硅橡胶质量分数为15%的PMVQ/MVQ复合材料体积电阻率为1.04×10^(16)Ω·cm,电气强度为106.87 kV/mm,与乙烯基硅橡胶相比分别提升了1.77倍和13.22%。三氟丙基/乙烯基共混硅橡胶(FMVQ/MVQ)的介电性能得到改善,三氟丙基硅橡胶质量分数为15%的FMVQ/MVQ复合材料介电常数为3.74,与乙烯基硅橡胶相比提升了40.07%。分子模拟结果表明,苯基/乙烯基共混硅橡胶的自由体积随苯基硅橡胶含量增大而减小,三氟丙基/乙烯基共混硅橡胶的自由体积随三氟丙基硅橡胶含量增大而增大,与复合硅橡胶击穿现象吻合。

苯基硅橡胶的低温疲劳寿命研究

研究了苯基硅橡胶在-40~20℃时的动态刚度、应变能密度和疲劳寿命,并验证了实验结果与基于裂缝生长理论的疲劳寿命计算式的符合程度。结果表明,随着温度的升高,苯基硅橡胶的动态刚度、应变能密度下降,疲劳寿命增加,且疲劳特性满足基于裂缝生长理论的疲劳寿命模型预测。

苯梯嵌段硅氧烷橡胶耐高温性能的模拟与试验

通过将老化试验和分子动力学模拟相结合的方法,研究了聚二甲基-甲基苯基-聚苯基倍半硅氧烷橡胶链段结构与其耐高温性能的影响关系。分子动力学模拟结果表明,D_(0.3)D^(Ph)_(0.6)T^(Ph)_(0.1)结构的苯梯嵌段硅橡胶体系位阻效应最大,在675 K的条件下,苯基链段Si-O解离能更高,自由体积分数更小,具有更高的热稳定性(其中D代表二甲基硅氧烷链节(Me_(2)SiO),D^(Ph)代表甲基苯硅氧烷链节(Me(Ph)SiO),Т^(Ph)代表苯基倍半硅氧烷链节(PhSiO_(1.5)),x、y与z分别代表各链段在嵌段共聚硅橡胶中的摩尔分数)。675 K高温老化实验结果表明,D_(0.3)D^(Ph)_(0.6)T^(Ph)_(0.1)体系的结构最稳定,并且质量保持性,力学性能和橡胶弹性最好。本研究结果对新型耐高温硅氧烷橡胶的研制提供了一定的参考依据。

硅橡胶复合膜的制备及气体分离性能研究

采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚二甲基硅氧烷-co-二苯基硅氧烷(PDMS-B)2种不同硅橡胶制备成膜,并将其应用于气体分离,探究了2种不同侧基的硅橡胶复合膜对CO_(2)分离性能的影响。结果表明,与具有甲基侧链的PDMS相比,具有苯基侧链的PDMS-B主链间距扩大,降低了空间位阻,同时,庞大的苯基侧基抑制了聚合物主链的协同运动,使得制备的复合膜网络结构较为疏松。制备的PDMS-B复合膜与PDMS复合膜相比CO_(2)渗透通量提高了1倍,CO_(2)/N_(2)选择性提高了69%,为CO_(2)分离提供了有利选择。

巯基-苯基聚倍半硅氧烷对甲基乙烯基硅橡胶阻尼性能的影响

为改善甲基乙烯基硅橡胶的阻尼性能,采用共混的方式引入阻尼剂巯基-苯基聚倍半硅氧烷,研究了阻尼剂的用量对甲基乙烯基硅橡胶力学性能和阻尼性能的影响。结果表明,当巯基-苯基聚倍半硅氧烷添加量为4phr时效果最佳,硅橡胶能兼顾力学性能与阻尼性能,所得改性硅橡胶的拉伸强度为5.1MPa、撕裂强度为19.7N/mm、损耗角为17.2°。

苯基硅橡胶高剂量辐射老化性能研究

该研究采用不同剂量的伽马射线对苯基硅橡胶样品进行辐照老化实验。对样品的力学强度、硬度、回弹性和交联度等宏观性能进行了研究,并通过热失重仪和红外光谱仪对样品的热稳定性和分子结构进行了分析。力学性能测试结果显示,辐照剂量不超过500kGy时,样品的断裂伸长率明显下降,从482%降至65%;而拉伸强度在辐照剂量超过1000kGy后才有明显减小,从6.2MPa降至0MPa;回弹率和硬度随着辐照剂量增加而增加,但当剂量超过2000kGy后开始减弱。凝胶含量和热失重实验结果显示,低剂量辐照会提高样品的交联度,从94%增加至97%;而辐照剂量超过1000kGy后交联度变化较小,同时样品的热稳定性得到提升。红外光谱分析显示,在低剂量下,样品的侧链易受氧化而发生断裂,而在高剂量下,主链破坏时产生的少量大分子会重新交联侧链。

苯基聚硅氧烷对加成型自渗油液体硅橡胶性能的影响

以乙烯基硅油、含氢硅油、铂催化剂、苯基聚硅氧烷、炔基环己醇、气相法二氧化硅为原料,制得加成型自渗油液体硅橡胶,研究了苯基聚硅氧烷对其力学性能、流变行为、电绝缘性能、压缩永久变形、自渗油性能的影响。结果表明:苯基聚硅氧烷的加入会显著降低胶料的力学性能。当苯基聚硅氧烷的黏度达到500 mPa·s时,胶料的力学性能最差;苯基聚硅氧烷的引入还会显著影响胶料的压缩永久变形,当苯基聚硅氧烷黏度在260 mPa·s时,压缩永久变形基本保持恒定;随着苯基聚硅氧烷黏度的增加,胶料的储能模量和损耗模量均会出现规律性变化,自渗油时间逐渐延长;苯基聚硅氧烷对胶料电绝缘性能的影响不显著,胶料击穿强度稳定在22 kV/mm左右,体积电阻率稳定在1014Ω·cm左右。

甲基乙烯基苯基硅橡胶/三元乙丙橡胶并用胶的制备及性能研究

采用三元乙丙橡胶(EPDM)对甲基乙烯基苯基硅橡胶(MVPQ)改性制备并用胶,研究了MVPQ/EPDM的并用比、白炭黑/炭黑的复配比和过氧化二异丙苯(DCP)用量对并用胶拉伸性能、压缩永久变形和动静刚度比的影响。结果表明:随着EPDM用量的增多,动静刚度比减小,力学性能增强;EPDM用量过多时,性能增长缓慢,与并用胶断面形貌逐渐趋于粗糙的结果相符;白炭黑/炭黑的复配比为60∶20、DCP用量为1.4份时,动静刚度比最小,力学性能最佳。

甲基苯基硅橡胶的高低温性能研究

以八甲基环四硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、甲基苯基环体等为原料合成了甲基苯基硅橡胶,并与市售二苯基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶进行了高低温性能对比。结果表明,少量苯基链节的引入可提高硅橡胶的热性能,二苯基硅橡胶的热稳定性优于甲基苯基硅橡胶;DMTA分析表明,甲基苯基硅橡胶为非结晶性橡胶,低温性能好于二苯基硅橡胶,两者低温特性均明显优于甲基乙烯基硅橡胶。

高阻尼硅橡胶的制备

以低苯基硅橡胶、气相法白炭黑、自制阻尼剂为原料,制备了高阻尼硅橡胶,并测试了高阻尼硅橡胶的阻尼系数、损耗模量和储能模量.结果表明,将阻尼剂DA-1和DA-2并用制备的高阻尼硅橡胶与日本生产的阻尼硅橡胶相比,阻尼峰向高温方向移动了约34 ℃,峰值更高,阻尼峰加宽,在20～150 ℃的范围内阻尼性能优异,适合大应力、大应变而生热高的苛刻环境中使用.添加阻尼剂DA-3制备的阻尼硅橡胶在0～70 ℃范围内阻尼性能优异.

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。

LED封装用甲基苯基有机硅材料的性能研究

合成了一系列黏度和苯基含量不同、含乙烯基或氢基的线型和体型甲基苯基有机硅基础聚合物,并将其组合使用,获得3种折射率1.54、透光率(450 nm,4 mm)大于88%的LED封装胶。对封装胶的操作性能、透光性、150℃热老化性、紫外光老化性能进行了测试。结果表明:3种封装胶的操作性能良好;且经150℃老化500 h、1 000 h或350 nm波长紫外光老化100 h、300 h后,其透光率在400～800 nm波长范围内变化不大,具有优异的耐紫外光、耐热老化性能,各项性能与国外同类产品接近。

苯基硅橡胶-聚氨酯共混体系阻尼性能的研究

采用物理共混法制得两种苯基硅橡胶与聚氨酯（PU）混炼胶不同比例的共混胶，研究了共混胶的力学性能，采用DMA分析了其动态力学性能，SEM观察了其形态结构。结果表明，加入PU胶能明显改善苯基硅橡胶的力学性能；随着PU质量分数的增加，共混胶的损耗角正切升高，有效阻尼温域加宽；随着苯基摩尔分数的增加，苯基硅橡胶的弹性模量增加，损耗角正切升高，玻璃化温度也相应升高；共混胶中形成了海-岛结构，PU含量增大时，出现了一定程度的相分离。PU质量分数为30％的共混胶与苯基硅橡胶相比，拉伸强度提高35％、撕裂强度提高45％，在有效阻尼温域区间（-25—50℃）的损耗角正切增大，且峰值达到了0．6以上，综合性能最好。

乙基硅橡胶低温性能的研究

研究了乙基硅橡胶的低温性能。试验表明,乙基硅橡胶在-100℃下的压缩耐寒系数为0.49,经1h压缩冷冻后为0.45;而苯基硅橡胶在-100℃下的压缩耐寒系数为0.04,经1h压缩冷冻后为0。DMTA分析结果表明,乙基硅橡胶的玻璃化转变温度为-147℃,比苯基硅橡胶的玻璃化转变温度(-123℃)低24℃,显示了优异的耐超低温性能。

白炭黑对苯基硅橡胶动态力学性能的影响

采用橡胶加工分析仪研究了添加不同用量和不同种类白炭黑的苯基硅橡胶在不同应变、不同温度下的动态力学性能。结果表明:在不同应变下,随着应变增加,苯基硅橡胶的弹性模量逐渐减小,损耗因子逐渐增大;在相同应变下,白炭黑用量越多,苯基硅橡胶的弹性模量和损耗因子越大。在不同温度下,白炭黑用量不同的苯基硅橡胶的弹性模量和损耗因子在70～170℃范围内变化不明显;随着白炭黑粒径的减小,苯基硅橡胶的弹性模量和损耗因子增大,细粒径白炭黑比粗粒径白炭黑的补强效果好。

苯基硅橡胶的高低温拉伸性能研究

采用拉力机研究了苯基硅橡胶的高低温拉伸性能。结果表明,低温下拉伸时,苯基硅橡胶主要受体积收缩效应的影响,拉伸强度和拉断伸长率随温度的降低而增大,在-70℃下,拉伸强度可达22.1 MPa,拉断伸长率145%;高温下拉伸时,苯基硅橡胶受热效应和体积膨胀效应的影响,拉伸强度和拉断伸长率随温度升高显著降低,但200℃时拉伸强度仍能达到3.5 MPa,表现出较好的耐热性。