甲基乙烯基硅橡胶的耐热改性与应用

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1、浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝’江盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：非点．明‘签字日期：w哕年6月)El学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝姿态堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文

2、被查阅和借阅。本人授权逝姿态鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：积立．研签字日期：矽哆年歹月’日导师签名：签字嗍吵9年日h，致谢本论文是在导师申屠宝卿教授的悉心指导下完成的，在论文完成过程中，申屠老师给予了我最无私的帮助。在攻读硕士学位期间，申屠老师在我的学习和工作中倾注了大量的心血，毫无保留地将知识和经验无私地传授给我，培养我求是、创新的思维方式和工作方法，将我

3、带入了高分子材料这一充满创新机遇和挑战的科学领域，丰富了我的知识结构。申屠老师勇于探索的敬业精神、严谨求实的治学态度、活跃开阔的学术视野，在高分子科学领域积累的丰富经验必将指导我未来的工作和生活。在此论文完成之际，谨向尊敬的导师表示最真诚的感谢!同时我要衷心感谢翁志学教授在工作中对我的关心，支持和帮助。先生渊博的知识，严谨的学风，坦荡的胸怀，崇高的人格和对事业孜孜以求的精神以及对青年学生和青年科技工作者的关心、爱护、支持和帮助将激励我在今后的学习工作中更加努力跋涉。在论文的完成过程中，浙江大学高分

4、子工程研究所分析测试中心给论文的分析测试提供了大量帮助；课题组的刘群、甘腾飞、王海龙、顾城、周雪琴、李东东等同学也给予我极大的帮助，在此一并表示感谢!感谢谭巧华硕士、杨泽硕士在实验上给予的帮助，感谢朱新星硕士一路无私的帮助与支持，感谢浙江省重点科技计划项目对本研究提供的经费支持，感谢浙江新光饰品有限公司对我工作的支持与合作!最后，我要特别感谢我的父母对我的培养和倾力支持。张玉环2009年5月于浙大求是园浙江人学硕士学位论文1．1前言第一章文献综述硅橡胶(SiliconeRubber)是以线形聚硅氧

5、烷为主要原料，加入增强填料、交联剂及其它配合剂，经混炼、硫化而成的弹性体，具有优异的耐热性、耐寒性、电气特性、绝缘性和生理惰性等，广泛应用于航天、航空、电子、电气、建筑、机械、汽车等领域【11。聚硅氧烷分子主链由硅原子和氧原子交替组成(Si．O．Si)，侧链是与硅原子相连接的有机基团，这些基团可以是甲基、不饱和乙烯基(摩尔分数一般不超过0．005)或其它有机基团，它兼有无机和有机材料的性质【21。Si．O键的键能为443kJ／mol，而C．C键的键能为355kJ／mol，所以有机硅产品的热稳定性高

6、，高温或辐照下分子中化学键不易断裂和分解。与在氧气氛围中易导致主链断裂的碳链不同，硅氧链已处于最高氧化态，因此耐氧化性好。另外，有机硅分子易绕曲的螺旋状结构，使其化学性能和物理机械性能随温度的变化都很小。虽然室温下硅橡胶的强度低于一般有机橡胶，但在高温下却能保持其强度。如普通橡胶的强度通常随温度升高迅速下降，而硅橡胶几乎可以在150。C下永久使用。Polmanteer报道了13]高温硫化硅橡胶在不同温度下的连续使用寿命，结果如表1．1所示。表1．1高温硫化硅橡胶使用寿命可见，与普通橡胶相比，耐温性

7、是硅橡胶最突出的优良性能之一，故多用于高温场合。随着科学技术的进步，特别是国防和尖端技术的发展，对硅橡胶的耐热性提出了更高的要求，如用于涂覆喷气式发动机、印刷线路板的硅橡胶要求能在250～300。C下长期使用；用于现代超音速飞机、高速汽车的热空气导管的硅浙江大学硕士学位论文橡胶要求能耐300。C以上的使用温度；用于浇铸金属模具的硅橡胶要求能耐400*(2左右的高温州；用于宇航工业的硅橡胶，其耐热性要求更高。因而提高硅橡胶的使用温度和寿命是硅橡胶研究的热点之一。1．2硅橡胶的热降解机理生胶是有机硅橡

8、胶的主体，有机硅橡胶的性质主要由生胶结构决定。硅橡胶的生胶结构式【51如图1．1所示。R，一}t一斗}；一。士{；一Ⅳ通式中，n代表聚合度；R’是烷基或羟基；R通常是甲基，也可以是其他基团，如乙烯基、苯基、三氟丙基等。Si．O的键能为443kJ／mol，单纯的热运动很难使它们断裂，但Si．O键还有50％的离子性，硅原子可遭受亲核试剂、氧原子、亲电试剂的攻击而发生降解，形成硅氧烷的低聚物环体及其它小分子。在低聚物环体中，D3的热力学稳定性最佳，但它因环上有应力而化学稳定性最差。D4的