有机硅改性丁腈橡胶及新型硅橡胶硫化体系

摘要

有机硅材料由于其独特的分子链结构，使其具有优异的耐高低温性能、耐老化性能、电气绝缘性、耐臭氧性及生理惰性等特点。这是其他有机材料所不能代替和比拟的。将有机硅材料（有机聚硅氧烷、硅烷类过氧化物等）作为橡胶的改性剂，通过接枝改性、共混改性及交联改性等方法对橡胶改性，从而赋予橡胶有机硅材料所拥有的特性:透气性、疏水性、耐候性、耐高低温性等。满足当今社会对橡胶材料多功能化及高性能化得需求。因此有机硅对橡胶改性的研究不仅给我们提供了综合性能较为理想的橡胶材料，还推动了有机硅工业和橡胶工业的发展，是一项非常有意义的研究。
　　通过氟硅橡胶与丁腈橡胶共混改性的方法，可提高丁腈橡胶的耐低温性能。但在研究过程中发现丁腈橡胶与氟硅橡胶的共混胶在配比为7/3时开始出现相分离。为了提高其相容性，采用巯甲基封端剂与三氟丙基甲基环三硅氧烷通过阳离子催化的开环聚合合成巯甲基封端的氟丙基硅油，然后利用合成的巯甲基封端的氟丙基硅油在哈克转矩流变仪中改性丁腈橡胶。将改性后的丁腈橡胶再与氟硅橡胶共混。通过哈克转矩流变仪的扭矩-时间-温度曲线、1HNMR及EDX的分析确定了改性反应的发生，同时确定了巯甲基封端的氟丙基硅油改性丁腈橡胶的最佳用量，通过DMA、SEM及力学性能的测试表明改性后的丁腈橡胶与氟硅橡胶的共混胶相容性明显得到提高，并得到了力学及低温性能俱佳的有机硅改性丁腈橡胶/氟硅橡胶共混体系。
　　本论文将有机硅过氧化物有机硅过氧化物作为硅橡胶的硫化剂，通过硫化曲线、DSC及模压加热后的胶片的力学性能研究了其硫化性能。研究发现，该有机硅过氧化物的分解产物(CH2=CHSi(OH)3)也参与到硅橡胶交联中，为硅橡胶提供额外的硅氧硅交联。同时研究了有机硅过氧化物用量及气相法白炭黑(TS530)用量的变化对硅橡胶力学性能的影响，2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷与有机硅过氧化物并用作为硅橡胶硫化剂的效果。结果表明有机硅过氧化物不仅能使硅橡胶较好的成型硫化，而且两种过氧化物并用体系硫化硅橡胶赋予硅橡胶更好的力学性能。