熱硫化硅橡膠物理和化學補強的研究.pdf

1、熱硫化(HTV)硅橡膠是一種性能優(yōu)異的特種橡膠材料,但生膠分子間的作用力弱,直接硫化后其強度只有0.3 MPa左右,所以對熱硫化硅橡膠進行補強研究具有很高的實用價值。本文對熱硫化硅橡膠進行物理和化學補強的研究,物理補強即在硅生膠中加入補強填料形成物理的交聯(lián)網(wǎng)絡,主要研究了不同表面形態(tài)白炭黑及高模量納米材料用量對硅橡膠力學性能的影響；化學補強即在硅橡膠中添加高乙烯基含量的硅油以產(chǎn)生集中交聯(lián)效應從而對其進行補強,主要研究了化學補強體系的力學

2、性能及硫化特性。
　　 首先研究了傳統(tǒng)填料白炭黑的特性及其用量對硅橡膠性能的影響。結(jié)果表明:比表面積較大的表面處理過的氣相法白炭黑R812S,在硅橡膠中團聚體減少,分散性較好；硫化后交聯(lián)網(wǎng)絡數(shù)量增加,硫化膠的力學性能也明顯優(yōu)于其它三種類型的白炭黑,當R812S用量為50份時,硫化膠的拉伸強度達到最大值。
　　 將白炭黑(SiO2)分別與高模量的納米材料多壁碳納米管(MWNTs)和羥基化多壁碳納米管(MWNTs-OH)、碳

3、化硅晶須(SiCw)協(xié)同補強硅橡膠,研究了高模量材料用量對硅橡膠力學性能的影響。結(jié)果表明:MWNTs、MWNTs-OH及SiCw與SiO2協(xié)同補強時能提高硅橡膠的力學性能。其中拉伸強度隨著填料用量的增加先升高后降低,而斷裂伸長率則隨用量的增加而減小。碳納米管/白炭黑/硅橡膠復合材料的壓縮強度和邵爾A硬度隨碳納米管的用量增加而增加；而SiCw/SiO2/硅橡膠復合材料的壓縮強度和邵爾A硬度都表現(xiàn)為先增加后減小。
　　 選用多乙烯基

4、硅油(C膠)為集中交聯(lián)劑對硅橡膠進行化學補強,研究了C膠對硅橡膠力學性能及硫化特性的影響；以及與該體系匹配的硫化體系及硫化工藝。結(jié)果表明:C膠在大量添加時,硫化膠的拉伸性能大幅下降,但對于提高其壓縮強度具有較好的效果。硫化過程是兩個階段的一級動力學反應,并且具有兩個不同反應速率常數(shù)。含C膠的膠料的硫化反應的活化能大于未加C膠膠料的硫化反應的活化能。對于集中交聯(lián)體系的硅橡膠,BPO硫化效果不好,DCP能有效硫化,并用硫化體系的硫化效果最好