耐高温耐油硅橡胶共混材料的制备与性能研究

摘要

本文研究了硅橡胶(MVQ)与乙烯醋酸乙烯酯橡胶(EVM)、乙烯丙烯酸酯橡胶(AEM)以及不同牌号的氟橡胶(FKM)的共混性能，课题通过橡胶共混来改善硅橡胶的性能，主要研究了硅橡胶与多种橡胶共混的加工性能、硫化特性、力学性能、耐油性和耐高低温性能；不同的补强体系和硫化助剂对硅橡胶共混胶料的性能影响以及共混两相的相容性。通过橡胶共混来实现两种橡胶的性能互补以制备具有耐高低温性能、耐油性能以及力学性能优异的橡胶共混材料。
　　研究表明：硅橡胶与EVM并用可以明显的提高硅橡胶的力学性能和耐油性，随着EVM用量的增加，共混胶料的拉伸强度和拉断伸长率逐渐增大，100％定伸应力和硬度呈下降趋势，压缩永久变形随之增大，力学性能提高；硫化胶在ASTM1#和ASTM3#油中浸泡后，体积变化率和硬度变化逐渐减小，耐油性得到改善；通过TGA和DMA分析可知，MVQ/EVM并用胶的主链分解温度降低，峰值温度和阻尼因子增加，热稳定性下降；MVQ/EVM共混体系中加入TAIC和FEF后，胶料的交联密度明显增加，力学性能提高。
　　MVO与AEM两相并用具有良好的相容性，硅橡胶并用AEM可以明显的提高其力学性能和耐油性。随着AEM并用比例的增加，共混胶料的拉伸强度和拉断伸长率逐渐增加，撕裂强度、硬度和压缩永久变形随之增大，力学性能得到改善；MVQ/AEM共混胶料在ASTM1#油和ASTM3#油中浸泡后体积变化率和质量变化率逐渐减小，共混胶料的耐油性明显改善。通过SEM和DMA分析可知共混体系两相分布均匀，形成两相互穿网络且MVQ/AEM共混胶料只出现一个峰，两相具有良好的相容性；TGA和DMA分析可知硅橡胶与AEM并用后主链分解温度明显降低，玻璃化转变温度向高温方向偏移，热稳定性下降；白炭黑/纳米高岭土补强MVQ/AEM共混胶料实验表明当白炭黑/纳米高岭土=20/30时胶料性能最佳。
　　硅橡胶与氟橡胶并用有效的改善了硅橡胶的力学性能、热稳定性和耐油性。随着氟橡胶用量的增加，硫化胶硫化时间延长；共混胶料的拉伸强度和拉断伸长率呈现先减小后增大的趋势，撕裂强度、硬度和压缩永久变形性能逐渐增大，MVQ/FKM并用比例为25/75的共混胶料力学性能最佳。经过ASTM1#油和ASTM3#油浸泡后，共混胶料的体积变化率和硬度变化逐渐减小，拉伸强度和拉断伸长率变化率也随之减小，耐油性明显提高。由SEM分析可知FKM/MVQ共混胶料中加入FMVQ后，有效的改善了FKM和MVQ两相的相容性。FKM/MVQ/FMVQ共混胶料具有优异的耐高低温性能和耐油性是一种综合性能优异的新型橡胶共混材料。

目录

文摘

英文文摘

符号说明

第一章 绪论

1.1 橡胶并用理论

1.1.1 橡胶并用

1.1.2 橡胶并用的相容性

1.1.3 聚合物共混的目的和意义

1.2 硅橡胶简介

1.2.1 硅橡胶的发展

1.2.2 硅橡胶的结构与性能

1.2.3 硅橡胶的配合与加工

1.2.4 硅橡胶共混改性

1.3 EVM橡胶简介

1.3.1 EVM的分类

1.3.2 EVM的结构与性能

1.3.3 EVM的配合与加工

1.3.4 EVM橡胶的并用及进展

1.4 AEM橡胶简介

1.4.1 AEM的产品类型及牌号

1.4.2 AEM的结构与性能

1.4.3 AEM的配合

1.4.4 AEM的应用

1.5 氟橡胶简介

1.5.1 氟橡胶的分类

1.5.2 氟橡胶的结构与性能

1.5.3 氟橡胶的配合

1.5.4 氟橡胶的并用

1.6 本文研究的内容、目的及意义

1.6.1 选题的目的和意义

1.6.2 研究的主要内容

第二章 硅橡胶与乙华平橡胶(EVM)并用性能的研究

2.1 实验部分

2.1.1 原材料

2.1.2 仪器设备

2.1.3 试样制备

2.1.4 试样制备

2.2 结果与讨论

2.2.1 硅橡胶7188与EVM并用

2.2.2 交联助剂TAIC对MVQ/EVM并用胶性能的影响

2.2.3 填料FEF对硅橡胶与EVM橡胶并用胶性能的影响

2.3 本章小结

第三章 硅橡胶与乙烯-丙烯酸酯橡胶(AEM)并用

3.1 实验部分

3.1.1 原材料

3.1.2 仪器设备

3.1.3 试样制备

3.1.4 试样制备

3.2 结果与讨论

3.2.1 硅橡胶耐热性的研究

3.2.2 硅橡胶与AEM并用性能的研究

3.2.3 白炭黑/高岭土补强MVQ/AEM胶料的研究

3.3 本章小结

第四章 硅橡胶与氟橡胶(FKM)并用

4.1 实验部分

4.1.1 原材料

4.1.2 仪器设备

4.1.3 试样制备

4.1.4 试样制备

4.2 结果与讨论

4.2.1 氟橡胶和硅橡胶性能对比

4.2.2 硅橡胶并用氟橡胶的研究

4.2.3 硅橡胶/氟橡胶相容性的研究

4.2.4 不同牌号的氟橡胶并用硅橡胶相容性的研究

4.3 本章小结

结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文