基于电泳沉积工艺的低黏附抗菌涂层的制备

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)、甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)和乙烯基硅油(Vi-PDMS)为单体,合成了乙烯基硅油改性聚丙烯酸酯。将其与六亚甲基二异氰酸酯三聚体(HDIT)固化剂共混,利用电泳沉积工艺,阳离子树脂带动功能性单体定向移动到阴极表面与羟基反应并沉积,经过交联固化后,进一步负载纳米银杀菌剂,获得了兼具抗细菌黏附与杀菌功能的涂层。采用FTIR、^(1)HNMR、SEM对涂层进行了表征,采用光学接触角测量仪测试了涂层的水接触角和滑动角,对其抗细菌黏附性能及杀菌性能进行了测试。结果表明,成功合成了兼具低黏附与杀菌功能涂层。涂层表面具有优异的防油污、细菌及猪血黏附的能力,涂层对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗细菌黏附效果达到99.9%以上。即使经过强酸、强碱等极端环境以及摩擦3000次后,涂层表面仍具有优异的防液体黏附效果。

耐低温硅凝胶的研制

以自制苯基乙烯基硅油、苯基侧含氢硅油和甲基端含氢硅油为主要原料制备了一种低黏度、高透明和耐低温的有机硅凝胶。研究了体系中苯基含量、乙烯基含量、端SiH基与侧SiH基含氢量之比对硅凝胶性能的影响,并探讨了催化剂用量与硅凝胶固化温度、固化时间的关系以及对黄变性能的影响。研究发现,选用苯基含量为8%的苯基乙烯基硅油可兼顾硅凝胶的透光率和耐低温性能,而乙烯基含量越低、端SiH基与侧SiH基含氢量之比越高,对应的苯基硅凝胶的锥入度越深。当催化剂质量分数选择0.01%~0.02%时,硅凝胶在80℃×72 h条件下未发生黄变,由此可制备出一系列不同锥入度、耐低温且耐黄变的苯基硅凝胶,其有望应用于LED显示屏的封装保护。

乙烯基硼改性硅橡胶自粘带的制备及性能

以硼酸和低黏度端羟基硅油为原料制备自愈合聚硼硅氧烷增粘剂,将其加入到甲基乙烯基混炼硅橡胶中,并以2,4-二氯过氧化苯甲酰为硫化剂,羟基乙烯基硅油为结构控制剂共聚改性制备硼改性硅橡胶自粘带。研究了硫化时间、硼酸与端羟基硅油反应比、结构控制剂添加量对硼改性硅橡胶自粘带力学性能及热稳定性能的影响。结果表明,结构控制剂的加入能够提升体系交联密度,自粘带综合性能得到提升,当硫化时间为15 min,甲基乙烯基混炼硅橡胶用量为400份,各组分(端羟基硅油、硼酸、羟基乙烯基硅油)质量比为75∶15∶10时,硅橡胶综合性能的提升效果最佳,拉伸强度达到4.70 MPa,提升了26.3%,断裂伸长率为572%,剥离强度达到5.7 N/cm,邵氏A硬度为55.6 HA,分解温度为389.9℃,达到了室温自愈合、耐高温的效果,后续可应用于高温密闭环境中电缆设备的绝缘保护。

羟烃基硅油的合成及应用

采用乙烯基二乙二醇醚作为乙烯基单体,与含氢量不同的端氢硅油在卡斯特催化剂下通过硅氢加成反应合成羟烃基硅油;探讨了反应温度、反应时间和催化剂对合成反应的影响。采用红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(H-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)对产物进行了表征,并将合成样品作为耐涂鸦添加剂,在双组分聚氨酯体系中进行了测试。实验结果表明,合成最佳条件:反应时间2 h、催化剂用量为1 mg/g、反应温度为80℃,最终所得到的羟烃基硅油的相对分子质量与理论值接近。应用于涂料中分子量为3121 u的羟烃基硅油防涂鸦效果较好。

双组分加成型室温硫化硅橡胶的力学性能研究

考察了不同类型的乙烯基硅油、硅乙烯基与硅氢基的比例和不同气相二氧化硅添加量对双组分加成型室温硫化硅橡胶的力学性能影响。研究结果表明:当使用复配的两种乙烯基硅油进行制备时,其得到的力学性能相对最佳;当m(硅乙烯基)∶m(硅氢基)=100∶3.5时,其剪切强度和硬度最大;当气相二氧化硅添加量为10%时,其综合性能相对最佳。

一种低密度导热凝胶的制备及性能研究

以乙烯基硅油、含氢硅油、氢氧化铝等原料,制备了一种低密度导热凝胶,探讨了不同粉体用量对导热性能的影响;同时考察了不同硅氢比对凝胶力学性能与导热性能以及渗油率的影响,并且对高温老化下的综合性能进行了考察。结果表明:油粉比达到5.5时,导热系数能够到达2 W·m^(-1)·K^(-1),硅氢比在0.7时综合性能最佳:黏度180 Pa·s,硬度为60 HOO,拉伸强度为0.22 MPa,伸长率为140%,剪切强度为0.15 MPa,渗油率0.52%。同时在高温老化过程中,导热凝胶的各方面性能依旧保持良好,能够满足实际使用要求。

加成型液体乙烯基硅橡胶的研制——Ⅰ.乙烯基硅油等对物理机械性能的影响

考察了乙烯基硅油及含氢硅油对加成型液体乙烯基硅橡胶物理机械性能的影响。结果表明,在100份乙烯基硅橡胶中加入10份乙烯基质量分数为10％的硅油、4.6份含氢硅油,用20份经表面处理的白炭黑增强,可得到拉伸强度为3.8MPa、撕裂强度为7.6kN/m、扯断伸长率为162％的乙烯基硅橡胶。

硅泡沫压缩应力松弛影响因素的研究

采用模压发泡成型技术制备了具有不同性能的硅泡沫,研究了影响硅泡沫压缩应力松弛性能的因素。结果表明:硅泡沫的密度、乙烯基硅油用量、泡孔结构和测试条件分别对硅泡沫材料的压缩应力松弛率都有明显的影响,但影响程度有所不同。

导热有机硅电子灌封胶的制备与性能研究

采用端乙烯基硅油为基胶、含氢硅油为交联剂、三氧化二铝(Al2O3)为导热填料,制备了导热有机硅电子灌封胶。研究了Al2O3的粒径及用量、不同粒径Al2O3并用和硅烷偶联剂对灌封胶性能的影响。结果表明,Al2O3的粒径越大,灌封胶的热导率越大,但拉伸强度和扯断伸长率减小,适合的Al2O3粒径为5μm或18μm;随着Al2O3用量的增加,灌封胶的热导率、拉伸强度增大,扯断伸长率先增后减,但黏度上升,Al2O3适合的加入量为150～200份;将不同粒径的Al2O3并用填充到灌封胶中可以提高灌封胶的热导率,当18μm Al2O3和5μm Al2O3的质量比为120∶80时,灌封胶的热导率达到0.716 W/(m.K),且对灌封胶的黏度和力学性能基本没影响;加入KH-570可改善灌封胶的力学性能,但热导率有所下降,适宜的用量为Al2O3质量的0.5%。

具有自修复功能的新型乙烯基硅油微胶囊的制备

以聚乙烯醇(PVA)作为分散剂,聚脲甲醛(PUF)为囊壁,乙烯基硅油为囊芯,成功制备出具有自修复功能且粒径均匀的新型PUF包覆乙烯基硅油微胶囊。实验研究了PVA浓度和搅拌速度对微胶囊的表面形貌及浓度和粒径分布的影响。分别采用傅里叶变换红外光谱、偏光显微镜对微胶囊的结构和形貌进行表征,采用激光粒度仪及同步热分析仪测定微胶囊的粒径大小及分布、热稳定性。结果表明:当PVA浓度为2%,搅拌速率为1 600 r/min时,微胶囊粒径均匀,产率可高达90%;在240℃下,微胶囊的热稳定性良好。

加成型室温硫化硅橡胶的研究进展

综述了近年来加成型室温硫化硅橡胶在力学性能改进、铂催化剂改进以及在医学、电子电气、航空航天领域中的应用开发方面的研究进展。

纳米金属氧化物对苯基硅橡胶耐热性能的影响

以甲基苯基乙烯基硅油为基体、甲基苯基含氢硅油为交联剂、经硅烷偶联剂处理的Al2O3、纳米CeO2和纳米Fe2O3为填料制备耐高温硅橡胶,研究纳米CeO2、纳米Fe2O3对苯基硅橡胶耐热性能的影响。结果表明:纳米CeO2或纳米Fe2O3均可提高苯基硅橡胶的耐热空气老化性能和热稳定性能,加入8份纳米CeO2或6份纳米Fe2O3的苯基硅橡胶的耐热老化性能显著提高;添加了8份纳米CeO2或8份纳米Fe2O3的苯基硅橡胶起始分解温度较氧化铝填充样分别提高了103℃和80℃。

制备工艺对LDPE/MVQ-SiO_2并用胶性能影响的研究

在双辊开炼机上实现沉淀法白碳黑(SiO2)和甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)的共混复合,制备出了MVQ混炼胶(MVQ-SiO2)。通过熔融共混和两段硫化的方法实现低密度聚乙烯(LDPE)和MVQ混炼胶的熔融共混,制备出LDPE/MVQ-SiO2并用胶。研究表明,在MVQ-SiO2的制备过程中加入质量为SiO2质量的0.5%的甲基乙烯基硅油可改善硫化成型后的LDPE/MVQ-SiO2并用胶的耐热老化性能和拉伸性能,硬度和扯断伸长率基本不变,但耐撕裂强度有所下降;制备LDPE/MVQ-SiO2并用胶时,加入质量为LDPE质量的1%的抗氧剂,可防止并用胶胶料在第2段硫化过程中,由于LDPE热降解所引起的材料性能劣化;在抗氧剂和硫化剂共同作用下,并用胶胶料合适的第2段硫化条件是200℃,硫化2 h。

乙烯基硅油对再生热硫化硅橡胶性能的影响

研究乙烯基硅油的粘度和用量对机械剪切法再生硅橡胶(RSiR)性能的影响。结果表明:随着乙烯基硅油粘度的增大,RSiR胶料的正硫化时间延长,物理性能下降;随着乙烯基硅油用量的增大,RSiR胶料的最大转矩减小,正硫化时间缩短,拉伸强度和拉断伸长率增大;当乙烯基硅油粘度为1Pa·s、用量为10份时,RSiR硫化胶的物理性能较好。RSiR只有一个玻璃化温度(T_g),随着乙烯基硅油用量的增大,RSiR硫化胶的T_g朝低温方向移动,损耗因子降低。加入乙烯基硅油有助于提高RSiR硫化胶的热稳定性。

碱催化制备低黏度甲基硅油和乙烯基硅油

以二甲基环硅氧烷混合物为原料、六甲基二硅氧烷和1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙烯基硅氧烷为封端剂,经碱胶催化聚合制得低黏度二甲基硅油和乙烯基硅油,考查了六甲基二硅氧烷(MM)用量对甲基硅油黏度的影响,反应时间对转化率的影响,乙烯基双封头用量对乙烯基硅油性能的影响。结果表明:使用碱催化聚合反应,聚合周期短、挥发分低,通过调节MM的加入量易对甲基硅油的黏度进行控制,制备甲基硅油时最优聚合反应为3 h时,硅油转化率为90%以上;制备乙烯基硅油时,通过调节1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙烯基硅氧烷的用量可以调节乙烯基硅油中的乙烯基摩尔分数。

影响HTV硅橡胶撕裂强度的因素

考察了白炭黑种类、羟基硅油用量、含氢硅油用量以及不同乙烯基含量生胶并用对热硫化(HTV)硅橡胶撕裂强度的影响。结果显示,气相法白炭黑的补强效果强于沉淀法白炭黑,且比表面积越大,硅橡胶的撕裂强度越高;随着羟基硅油加入量的增加,硅橡胶的撕裂强度先增后趋于稳定;含氢硅油的用量对HTV硅橡胶的撕裂强度基本没有影响;高乙烯基含量生胶和低乙烯基含量生胶并用能显著提高HTV硅橡胶的撕裂强度。较佳配方是:166 g 110-0生胶,4 g 112生胶、80 g QS-102气相法白炭黑、8.5 g羟基硅油、1.0 g含氢硅油、0.5 g乙烯基硅油,此时,HTV硅橡胶的撕裂强度达到21 KN/m。

高性能阻燃液体硅橡胶的制备

以乙烯基硅油为基础聚合物、自制低含氢硅油为交联剂、气相法白炭黑为补强填料、自制铂化合物为催化剂,加入一定量的阻燃剂,制备了性能优良的阻燃液体硅橡胶。讨论了氢氧化铝、苯并三氮唑对液体硅橡胶阻燃性、力学性能和硫化特性的影响。

加成型室温硫化硅橡胶力学特性的影响规律

以端乙烯基硅油为基础胶、低含氢硅油为交联剂、处理气相法白炭黑为填料、铂-二乙烯基四甲基二硅氧烷配合物为催化剂,制备了加成型室温硫化硅橡胶。考察了端乙烯基硅油黏度、处理气相法白炭黑用量、含氢硅油中的S—iH基与乙烯基硅油中的SiCH CH2基的量之比(简称A值)对硅橡胶力学特性的影响。结果表明,随着端乙烯基硅油黏度的增加,硅橡胶的拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度分别出现峰值;处理气相法白炭黑使硅橡胶的硬度先增后降;较佳工艺为:端乙烯基聚硅氧烷的黏度为5 P.as、处理气相法白炭黑用量为25份(按乙烯基硅油用量为100份计)、A值在1～3.6之间。按此条件制成的硅橡胶的邵尔A硬度为34度、拉伸强度4.78～5.09MPa、撕裂强度4.97 kN/m、拉断伸长率为107%。

有机硅-丙烯酸酯水性带锈防锈涂料的研制

以硅丙乳液为成膜物制备新型水性带锈防锈涂料。采用正交实验法,将乳液、稳定剂、防锈颜料和缓冲液的含量作为因素,设计3组3水平正交实验,通过对涂料及涂膜性能的测试和分析,筛选出性能良好的水性带锈防锈涂料配方,并与纯丙及苯丙带锈防锈涂料进行性能对比研究。试验结果表明:硅丙带锈防锈涂料的综合性能优于纯丙及苯丙带锈防锈涂料。

碳化硅晶须对导热有机硅电子灌封胶性能的影响

以端乙烯基硅油为基胶、三氧化二铝(Al2O3)为主导热填料,并添加少量β-碳化硅晶须(SiCw),制备了导热有机硅电子灌封胶,研究了SiCw用量对灌封胶性能的影响。结果表明,添加少量SiCw能有效提高灌封胶的热导率,并提高其拉伸强度、扯断伸长率和硬度,但黏度有所上升。当SiCw用量为填料总质量的5%时,灌封胶的热导率从0.565 W/m.K提高到0.623 W/m.K,提高了10.3%;拉伸强度从1.23 MPa提高到1.5 MPa,提高了22%,黏度为5 800 mPa.s。扫描电镜显示,添加SiCw有利于形成导热通路、增加与基体的界面结合力,从而提高灌封胶的热导率和拉伸强度。