高抗撕有机硅弹性体的制备和性能研究

摘要

有机硅弹性体的主链是由硅氧键（Si-O）交替构成的，再通过硅原子与其他有机基团构成其侧链的一种半无机高分子化合物，具有非常优异的耐高低温性、耐候性、生理惰性等，在国防军工、航天航空、电子电器、医疗保健等方面有着广泛的应用。尽管有机硅弹性体具有多种优异性能，但撕裂强度不高一直阻碍着其进一步的发展和应用。
　　本文探讨了不同硫化压力、硫化温度、放压速率和保压时间对所制备的有机硅多孔弹性体表面平整度、泡孔均匀性和力学性能的影响。采用单因素变量法得出：在硫化压力为10MPa，一段硫化温度130℃、二段硫化温度150℃，缓慢放压速率为1MPa/s，保压时间为10s时制得的有机硅多孔弹性体表面较平整，孔径较均匀，撕裂强度最大值为2.52KN/m，拉伸强度为0.63MPa，断裂伸长率为360.14％，且经过210℃高温处理后撕裂强度、拉伸强度和断裂伸长率仍为1.85KN/m，0.46MPa和206.21%，性能较优。
　　分别用KH560对气相法白炭黑进行改性，用KH560和硬脂酸对硫酸钙晶须进行改性，对改性填料进行红外光谱、显微镜分析和活性指数分析；并探究不同改性白炭黑用量、KH560改性晶须用量和硬脂酸改性晶须用量对有机硅弹性体和有机硅多孔弹性体材料性能的影响。结果表明：KH560改性白炭黑的活性指数由82.3%提高到93.1%，KH560改性晶须和硬脂酸改性晶须的活性指数由48.8%分别提高到51.8%和84.9%，表明改性成功。当改性白炭黑用量为30%，KH560改性晶须用量为40%时所制备的有机硅弹性体性能较优，密度和邵氏硬度分别为1.298g/cm3和53.98HA，撕裂强度、拉伸强度和断裂伸长率分别为14.23KN/m、2.94MPa和330.21%，在改性白炭黑用量为30%、KH560改性晶须为20%时制备的有机硅多孔弹性体表面较平整、泡孔较均匀，邵氏硬度和密度分别为30HA和0.644g/cm3，撕裂强度、拉伸强度和断裂伸长率分别由2.57KN/m、0.52MPa和276%提高到4.37KN/m、0.91MPa和304.53%。

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1文献综述

1.1高抗撕有机硅弹性体材料概述

1.2高抗撕有机硅弹性体材料的补强助剂

1.3白炭黑的简介

1.4硫酸钙晶须的简介

1.5高抗撕有机硅弹性体发泡技术和硫化技术

1.6本课题研究意义及目的

2实验部分

2.1实验原料和仪器设备

2.2高抗撕有机硅弹性体的制备工艺

2.3白炭黑的改性方法

2.4硫酸钙晶须的改性方法

2.5高抗撕有机硅弹性体的结构表征与性能测试

3改性白炭黑增强有机硅弹性体及有机硅多孔弹性体材料的研究

3.1 KH560改性气相法白炭黑的测试与表征

3.2有机硅弹性体硫化机理及与改性助剂之间的作用

3.3不同硫化压力对有机硅多孔弹性体表面与力学性能的影响

3.4不同硫化温度对有机硅多孔弹性体综合性能的影响

3.5不同放压速率对有机硅多孔弹性体表面及泡孔结构的影响

3.6不同硫化保压时间对有机硅多孔弹性体表面的影响

3.7改性白炭黑增强有机硅弹性体的红外分析

3.8改性白炭黑用量对力学性能的影响

4改性晶须增强有机硅弹性体及有机硅多孔弹性体材料的研究

4.1改性硫酸钙晶须的测试与表征

4.2 KH560改性晶须增强有机硅弹性体机理分析

4.3 KH560改性晶须增强有机硅弹性体的红外分析

4.4硬脂酸改性硫酸钙晶须用量对有机硅弹性体性能的影响

4.5 KH560改性硫酸钙晶须对有机硅弹性体性能的影响

4.6最佳用量的改性白炭黑和改性硫酸钙晶须有机硅多孔弹性体性能

5结论

参考文献

致谢

附录