Hydrophilicity Modification of Addition-cured Room Temperature Vulcanization Silicone Rubber

Allyl terminated polyether was used to improve the hydrophilicity of addition-cured room temperature vulcanization silicone rubber. With the increasing of the polyether, both the hydrophilicity and water absorbed of the vulcanizates were increased. The mechanical properties were also improved by adding the polyether. The result showed that 1.5wt% of the polyether provided the silicone rubber with proper hydrophilicity.

Effect of UV radiation aging on creepage discharge characteristics of high temperature vulcanized silicon rubber at high altitude

The physicochemical properties and creepage discharge characteristics of aged high temperature Vulca nized(HTV)silicone rubber materials were investigated by ultraviolet radiati on(UV)aging method in this study.The experimental results show that as the aging time increases,the creepage discharge flashover voltage increases first and then decreases.But the aging time has little effect on the creepage discharge inception voltage.With the aging time prolonged,the discharge endurance time of HTV silicone rubber is shortened,and the creepage discharge development velocity is accelerated.In the short time of applying voltage to aging material,the magnitude of discharge in creases rapidly.According to the partial discharge characteristic parameters of creepage discharge,the whole creepage discharge process is partitioned into four stages.Compared with unaged HTV silicone rubber,the aged HTV silicone rubber has less fluctuation in performance parameters and a clear trend.The study found that UV aging not only affects the physicochemical and hydrophobic properties of the HTV silicone rubber,but also accelerates the development of creepage discharge under AC voltage.

Use of Shore Hardness Tests for In-Process Properties Estimation/Monitoring of Silicone Rubbers

Casting is an important rubber manufacturing process for both production and material developments. A quick and flexible way of testing the constitutive materials properties of rubber products is very important for optimising the processing parameters and quality control. In many cases, standard tests such as tensile or compression tests are time consuming and require a large volume of materials. This work reports some recent work in using a combined numerical and experimental approach to characterise the properties of rubber materials during a casting process. Durometer shore hardness is used to test silicone rubbers (as a model material) with different compositions on different moulding planes and the linear elastic property is estimated from the hardnesses. The predicted properties are systematically compared with the experimental tests on hard and soft silicone rubber samples with different compositions. The work shows that shore hardness can be used as an effective way to monitor the materials properties during amoulding process for process optimisation and quality control.

STUDIES ON SELF-VULCANIZING FLUOROELASTOMER/PHENOL HYDROXY SILICONE RUBBER BLENDS

Self-vulcanizing blends of phenol hydroxy silicone rubber (PHSR) and fluoroelastomer (FPM) were prepared. Vulcanized rubbers with lower glass transition temperature (T(g)) were successfully obtained. The results of dynamic mechanical analysis (DMA) show that the vulcanized FPM/PHSR (10 phr) blend has only one T(g) temperature, demonstrating the well compatibility between FPM and PHSR. The thermogravimetric analysis (TGA) demonstrates that the PHSR do little damage to the thermal stability of FPM. The vulcanization characteristics of the FPM/PHSR blends were analyzed by using oscillating disc rheometer (ODR). The results show that FPM/PHSR blends have smaller S(min) values and longer scorch time than that of FPM with the same level of bisphenol AF curing agent. It means that FPM/PHSR blends have better processability and curing security. Better mechanical properties can be gained for FPM/PHSR blends at appropriate level of PHSR.

Improving the Thermal Conductivity and Mechanical Properties of Twocomponent Room Temperature Vulcanized Silicone Rubber by Filling with Hydrophobically Modified SiO_2-Graphene Nanohybrids

The SiO_2 nanoparticles were coated on the surface of graphene oxide(GO) by sol-gel method to get the SiO_2-G compound.The SiO_2-G was restored and oleophylically modified to prepare hydrophobic modified SiO_2-G(HM-SiO_2-G) which was subsequently added to silicone rubber matrix to prepare two-component room temperature vulcanized(RTV-2) thermal conductive silicone rubber. The morphology, chemical structure and dispersity of the modified graphene were characterized with SEM, FTIR, Raman, and XPS methods.In addition, the heat-resistance behavior, mechanical properties, thermal conductivity, and electrical conductivity of the RTV-2 silicone rubber were also studied systematically. The results showed that the SiO_2 nanoparticles were coated on graphene oxide successfully, and HM-SiO_2-G was uniformly dispersed in RTV-2 silicone rubber. The addition of HM-SiO_2-G could effectively improve the thermal stability, mechanical properties and thermal conductivity of RTV-2 silicone rubber and had no great influence on the electrical insulation performance.

室温固化-高温反应增强型硅橡胶涂料

针对固体火箭发动机外防热需求,采用α,ω-二羟基聚硅氧烷为基体树脂,添加酚醛树脂粉及其他耐烧蚀填料,制备室温固化-高温反应增强型的硅橡胶涂料,研究聚硅氧烷分子链长、酚醛树脂粉含量对耐烧蚀涂料性能的影响,并进行配方优化制备轻质防隔热耐烧蚀硅橡胶涂料。采用力学性能分析、热物理常数测试、热失重分析、扫描电镜、氧-乙炔焰烧蚀等方法对涂层性能进行表征。研究表明,酚醛树脂粉可显著提升涂层的力学性能、耐烧蚀性能,涂层具备室温固化-高温反应增强特性,微观具有互相穿插的双重交联网络结构。通过对涂料进行系列配方优化,获得了综合性能较优异的防隔热耐烧蚀涂料,其具备可室温固化、轻质、隔热性好、与基底附着力强、力学性能优异、耐烧蚀、耐高温、易于施工等特点。

外绝缘用高温硫化硅橡胶和液态硅橡胶性能比较

高温硫化(HTV)硅橡胶绝缘子和液态硅橡胶(LSR)绝缘子广泛应用于电力系统输电线路上。为比较典型配方下外绝缘用HTV硅橡胶和LSR材料的性能差异,对二者的力学性能、电气性能、憎水性进行研究。结果表明:LSR相比于HTV硅橡胶具有更好的力学性能和电气性能;HTV硅橡胶和LSR的初始憎水特性相差不大;LSR的结晶温度低于HTV硅橡胶,热稳定性高于HTV硅橡胶,说明LSR更适于在低温或者高温户外环境中运行。

梯形聚苯基倍半硅氧烷的合成及对RTV硅橡胶性能的影响

选取苯基三甲氧基硅烷(PTMS)作为原料,在碱性条件下通过水解缩聚反应合成了梯形聚苯基倍半硅氧烷(LPPSQ),将其作为交联剂加入生胶中,交联固化后得到了LPPSQ改性的室温硫化(RTV)硅橡胶。通过红外光谱,固态核磁硅谱以及X射线衍射图谱对产物进行表征,结果表明成功合成了LPPSQ。探究了LPPSQ的加入对RTV硅橡胶性能的影响,结果表明LPPSQ的加入能显著提升RTV硅橡胶的热稳定性能和力学性能。相比于传统RTV硅橡胶,以LPPSQ为交联剂的RTV硅橡胶断裂伸长率达到358%,提高了2倍多,韧性也得到了显著增强。此外,在热稳定性能方面,LPPSQ的加入也大幅提高了RTV硅橡胶的T10%(硅橡胶质量损失10%的温度)的Tmax(硅橡胶最大热失重速率对应的温度),分别提高了138.2℃和224.1℃。

耐高温单组分室温硫化硅橡胶的研制

以自制的不同类型的单组分室温硫化硅橡胶为基础,考察了脱酸型、脱醇型、脱肟型、脱丙酮型硅橡胶在高温老化条件下的性能变化。结果表明,脱丙酮型硅橡胶在高温老化后,其力学性能最好,拉伸强度和断裂伸长率保持率最高。因此在脱丙酮型硅橡胶基础上,考察生胶黏度及结构、白炭黑、耐热助剂等对单组分脱丙酮型室温硫化硅橡胶耐高温性能的影响。结果表明:单组分脱丙酮型室温硫化硅橡胶在200℃高温老化时,主要是侧链发生氧化反应;在300℃高温老化时,主要发生的是主链降解反应。低黏度生胶和侧基为低含量的苯基时,对硅橡胶耐高温性能有利;采用硅氮烷处理的气相法白炭黑作为补强填料时,硅橡胶耐高温性能较好;氧化铁红、氧化铈、氧化钛对硅橡胶耐高温性有小幅度的提高,而二氧化钛与氧化铁红复配使用时,因其协同作用,大幅度提高了硅橡胶的耐高温性能。在300℃×2 h老化后,硅橡胶的拉伸强度和断裂伸长率都保持在90%以上。

双组分缩合型透明灌封胶的制备及性能研究

将α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油、含氢硅油混合制得A组分,以二甲基硅油为主体,与交联剂、硅烷偶联剂、催化剂混合制得B组分;A、B组分按10∶1混合制得深层固化性能优异的双组分缩合型室温硫化(RTV-2)硅橡胶。研究了活性氢质量分数不同的含氢硅油及其用量对RTV-2硅橡胶性能的影响。结果表明,优选活性氢质量分数为0.36%的侧含氢硅油,且当添加量为3 g时,制得的硅橡胶综合性能最佳,能够满足LED照明灯具密封防水及粘接需求。

有机硅含量对硅橡胶吸水率的影响研究

本研究通过控制阻燃剂氢氧化铝的含量来调整高温硫化(HTV)硅橡胶中的有机硅含量,并利用扫描电子显微镜表征样品的微观结构,从而分析有机硅含量对HTV吸水率的影响规律。结果表明:当有机硅含量从较高含量逐渐降至35%时,硅橡胶孔隙数量和大小都呈现减小的趋势,与此同时,硅橡胶的吸水率也逐渐降低;当有机硅含量进一步降低至30%时,孔隙数量反而有所增加,相应硅橡胶的吸水率也逐渐升高。有机硅含量为35%~37%时,硅橡胶吸水性最佳。此项研究为理解有机硅含量对硅橡胶的微观结构和吸水性影响及开发更长使用寿命的HTV材料提供了技术支持。

含氢硅油对氟硅密封剂性能影响

研究了不同种类的含氢硅油对脱氢型氟硅密封剂力学性能、耐介质性能及耐热性能的影响。结果表明,甲基含氢硅油作交联剂时密封剂力学性能较好,随着活性氢质量分数的增加,拉伸强度和硬度上升,断裂伸长率下降;采用含氢氟硅油作交联剂时,密封剂的耐介质性能相对最好;苯基含氢硅油作交联剂时,氟硅密封剂的耐热性能相对最好。

模拟运行环境状态下动车组绝缘子剩余寿命研究

本文提出了一种关于复合绝缘子高温硫化硅橡胶在综合老化作用下的使用寿命和剩余寿命的分析方法。通过分析新品绝缘子硅橡胶在综合老化试验中拉伸强度的退变趋势和五级修硅橡胶的初始拉伸强度,评估其新品硅橡胶使用寿命和五级修硅橡胶的剩余寿命。实验表明,新品硅橡胶在综合老化条件下退变到五级修的加速因子为18.64;进一步评估新品伞裙的使用寿命为14.8年,五级修绝缘子伞裙的剩余寿命为6.8年。后续可为绝缘子的检修策略优化提供数据支撑。

运行多年RTV涂料绝缘子表面涂层老化分析研究

室温硫化硅橡胶涂料(RTV涂料)可以有效防止污闪事故,已在我国电力系统中广泛应用。文中通过取得大量在天津挂网运行多年老化的RTV涂料绝缘子,在对其表面憎水性和积污状况研究的基础上,进行了两种状态下试品防污闪能力测试,结果表明试品仍具有良好的防污闪能力。通过绝缘子试品表面涂层的红外分析对比,讨论了线路周边污染源环境对RTV涂层的不同影响。针对RTV涂料国内比较保守的寿命定义,通过热重分析,引入胶含量的概念,结合防污闪性能及红外谱图的变化,提出了对RTV涂料寿命评估新的参考方法,并对RTV涂料在不同运行条件下的实际使用寿命给出了指导性意见。

室温硫化硅橡胶涂层憎水性迁移机理的研究

研究了环境温度、硅橡胶的分子量、交联程度和涂层厚度等因素对憎水迁移特性的影响并对憎水性迁移机理问题进行了讨论。对目前较为流行的小分子硅氧烷迁移机理的假说进行了实验验证，气相色谱、裂解色谱以及红外谱图的分析结果不支持小分子硅氧烷迁移机理的假说。

室温硫化与高温硫化硅橡胶在交流电晕下憎水特性的比较

为了研究交流电晕对室温硫化(room temperature vulcanization,RTV)和高温硫化(high temperature vul-canization,HTV)硅橡胶憎水性丧失和恢复的影响,基于硅橡胶电晕测试系统在相同的温度、湿度和场强下对同样厚度的RTV和HTV硅橡胶进行了电晕,测量了不同电压和电晕持续时间情况下RTV和HTV硅橡胶在电晕和恢复时的静态接触角随时间的变化情况。研究发现:同样的电压和加压时间情况下,RTV硅橡胶电晕后憎水性丧失速度慢于HTV硅橡胶,憎水性恢复到初始值所需时间明显短于HTV硅橡胶。随电晕时间的增加硅橡胶憎水性恢复到初始值所需时间存在增加的趋势。随电晕电压的增加硅橡胶憎水性下降速度加快,憎水性恢复到初值所需时间存在增加的趋势;随电晕时间、电压的增加晕圈逐渐增大。电晕的开始阶段憎水性快速下降,随时间增加速度逐渐下降,后来憎水性逐渐趋于稳定;恢复的开始阶段憎水性恢复速度快,随时间增加速度逐渐下降,后来憎水性逐渐趋于稳定。对电晕后硅橡胶表面进行了扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)分析,发现RTV硅橡胶表面破坏情况比HTV硅橡胶严重。

石墨烯增强室温硫化硅橡胶复合材料的制备及力学性能

采用机械共混法制备了石墨烯(GNS)/室温硫化硅橡胶(RTV)复合材料。用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(Raman)和X射线衍射(XRD)对GNS的微观结构以及GNS在RTV硅橡胶基体中的分布情况进行了表征和分析,同时研究了GNS/RTV硅橡胶复合材料的力学性能。结果表明,石墨烯在基体硅橡胶中的分布较均匀,极少出现团聚现象;随着填料石墨烯含量的增加,复合材料的拉伸模量逐渐增大,拉伸强度和断裂伸长率均出现极大值后渐渐减少;当石墨烯的质量分数为0.925%时,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率均达最大值,分别为0.8387MPa和195.78%,比纯RTV硅橡胶提高了159.86%和55.32%;此时拉伸模量比纯RTV硅橡胶提高了157.44%。

交流电晕对高温硫化硅橡胶性能的影响

采用针-板电极交流电晕放电试验装置研究了电晕放电对高温硫化硅橡胶憎水性、不同温度下憎水恢复性、力学性能和电气性能的影响,结果表明电晕放电作用不同时间后高温硫化硅橡胶材料憎水性丧失是一个渐进的过程,严重时硅橡胶材料憎水性会暂时性丧失,硅橡胶材料在不同温度下憎水性恢复速度不同,电晕放电作用后硅橡胶材料憎水接触角不能恢复至新试样初始水平.电晕放电不同时间后硅橡胶材料表面受电晕放电影响的范围逐渐扩大,表面产生了黑色粉末状电晕环,前期发展较快,然后逐渐由表层损坏转为纵深方向发展,材料表面和内层均可能遭到不同程度电蚀损,硅橡胶主链基团Si—O—Si、侧链基团Si—CH3和甲基中C—H键相对强度均随着电晕放电作用时间的增加呈下降趋势,材料拉伸强度和硬度有所下降,介电性能明显下降.

RTV防污闪涂层老化分析方法

介绍了国内外室温硫化硅橡胶(RTV)防污闪涂层的老化分析方法,主要包括憎水性测量、电气性能测试(泄漏电流和污闪电压)以及RTV防污闪涂层的理化特性分析(热失重分析、傅里叶红外光谱分析、TSC分析、SEM分析、小角度X-ray分析以及气相色谱分析等),其中RTV防污闪涂层的理化特性分析具有实验用量少、操作简单、检测结果精确度高及可定量分析RTV涂层的老化程度等优点,成为目前RTV涂层老化程度检测中最为有效、可靠的方法,具有广泛的应用前景。

交直流电晕对高温硫化硅橡胶性能的影响

该文使用国际大电网会议CIGRE WG D1.14推荐的多针电极系统研究了交直流电晕对高温硫化硅橡胶性能的影响。通过分析试验中的放电功率、电晕前后硅橡胶的憎水性状态、表面电阻率、拉伸强度、拉断伸长率等性能,讨论了交直流电晕、直流正负极性电晕对硅橡胶性能影响的异同。结果表明:经过电晕处理,硅橡胶的上述性能均有所下降。就硅橡胶的憎水性状态和表面电阻率而言,交流电晕对硅橡胶的影响程度大于直流电晕的影响程度,直流负极性电晕的影响程度略大于直流正极性电晕的影响程度。硅橡胶的机械强度在电晕处理后有所下降,但交直流电晕处理后的硅橡胶的机械性能差异不明显。电晕场的空间电荷效应以及硅橡胶表面的电荷积累效应是导致不同电压类型的电晕对硅橡胶性能影响不同的原因;使用傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)和X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)分析方法研究了硅橡胶表面化学结构在电晕前后的变化,认为硅橡胶在电晕处理前后化学结构的变化,是造成硅橡胶性能的变化的直接原因。