脱醇式室温硫化硅橡胶制作与改性研究

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1、脱醇式室温硫化硅橡胶制作与改性研究第1章文献综述1.1前言有机硅材料是拥有硅碳键的有机化合物，且至少有基团连接于硅原子上。有机硅材料一般是指聚硅氧烷，有油状、橡胶、树脂、偶联剂四大类别。有机硅聚合物一般是指以硅氧键作为主链骨架，并且在硅原子上接有基团的大分子化合物。[1]由于其分子的这种特殊结构和组成使它综合了有机与无机的特点，不仅有硅类化合物特有的优异性能，而且还具有聚合物容易二次加工和成型的特点[2]，可根据不同应用场合制备满足各种不同用途的产品：从低粘度液体到弹性体，从橡胶到刚性塑料或通过再加工而制成各种制品。目前已研制出不同性能和用途的

2、有机硅产品主要有：耐高压、绝缘性好、耐高温、耐介质和耐腐蚀性优良，抗菌无毒、高亲水性和高疏水性等等。硅橡胶[3,4]是有机硅材料中重要的产品。交联前为线型聚硅氧烷，交联后为网状交联弹性体。由于其主链为重复的硅氧键，因此硅橡胶都具有良好的稳定性、耐热和耐腐蚀性以及优良的绝缘性。在分子链上引入一些有机官能团如：巯基、氨基、氰基等，还可使硅橡胶具有一些如：高疏水性、耐高温、高附着力、高内聚强度等特性[5]。由于硅橡胶优异的性能，故已在许多领域获得广泛的应用。硅橡胶可分为高温硫化(HTV)和室温硫化(RTV)以及低温硫化（LTV）三类[6]。主要是通过

3、硫化温度作为分类标准。高温硫化硅橡胶是以过氧化物和分子量在几十万到几百万左右的聚硅氧烷作为反应主体并在其中加入填料和其他助剂以提高材料的性能。一般都是在高温下进行固化交联，有时还要辅以一定的压力。RTV是一种新型的有机硅橡胶，这种橡胶的最大的特点是整个交联过程是在室温下进行的并且不需要压力，反应条件非常温和。现在RTV已广泛应用于密封剂、粘接剂、涂料、模具材料和灌封等领域。..1.2缩合型室温硫化硅橡胶缩合型室温硫化硅橡胶的交联反应是靠与空气中的水分发生作用而交联形成弹性体。随着交联剂的不同，缩合型室温硫化硅橡胶可分为脱酸型、脱肟型、脱醇型、脱

4、胺型等许多品种。单组分室温硫化硅橡胶(以下简称RTV)是端羟基聚二甲基硅氧烷为基料，三官能团硅烷化合物为交联剂，各种有机金属化合物为催化剂并将其混合后密闭保存的一种于室温下反应的混合物。在绝对干燥密闭条件下不发生交联反应必保有一定的流体性能，但暴露于空气时借助空气中的水分发生缩合反应脱出低分子并交联从而失去流体性能形成弹性体。由于RTV独特的固化特性及使用方便的特点，所以在许多工业领域广泛应用于粘接密封等方面。室温硅胶根据发生反应时脱出的低分子的不同可分为脱氢型、脱酸型、脱酮肟型和脱醇型等。脱酸型室温硫化硅橡胶的优点在于粘接性好、固化快、储存稳

5、定。但由于其脱出的乙酸的腐蚀性与气味限制了其在一些场合的应用。脱酮肟型和脱胺型室温硫化硅橡胶在发生交联反应的时候会释放出酮肟或者胺，气味较大而且酮肟对于金属铜或者聚碳酸酯有一定的腐蚀性，所以应用也受到一定的限制。脱醇型室温硫化硅橡胶由于在交联反应时释放出的是低分子醇，无味、无腐蚀性、粘接性能好、表干速度快因而具有广阔的发展前景。.第2章脱醇型室温硫化硅橡胶的制备2.1前言脱醇型室温硫化硅橡胶由羟基封端的聚二甲基硅氧烷或者甲氧基封端的聚二甲基硅氧烷、交联剂、催化剂等组成。根据产品应用的要求，还可以加入一些不同特性的助剂或者填料等。由于实验条件的限

6、制，本文只对甲氧基封端的聚二甲基硅氧烷和部分催化剂进行了合成，对羟基封端的聚二甲基硅氧烷（107硅橡胶）、交联剂、催化剂以及填料则直接从市场上购买使用。本章对甲氧基封端聚二甲基硅氧烷和部分钛系催化剂的制备原理、制备工艺及合成产物进行了讨论和表征分析。..2.2实验部分合成生产透明钛系脱醇型室温硫化硅橡胶所需要的甲氧基封端的聚二甲基硅氧烷，并对不同的封端方法得到的结果进行了详细的性能分析，从而提供了一个性能合适的封端方案并制作样品。找出南大系、钛系两种脱醇硅胶的交联体系组成，并得到几种基本的组成配方。对得到的基础配方进行相应的测试，并分析各成分的

7、作用和对材料整体性能的影响。通过对基础配方的改进、最终得到一个性能优化后的标准配方。讨论不同体系脱醇硅胶的耐湿热老化性能，通过几种途径加入其他材料改善其耐湿热老化性能。并希望最终能够得到一个抗拉强度≥2Mpa，伸长率≥300%，耐双85实验能够达到500h以上，并能够通过UL认证的脱醇型室温硫化硅橡胶。.第3章耐湿热老化脱醇室温硫化硅橡胶的制备及研究..........283.1引言.....283.2实验部分....283.2.1实验原料......283.2.2实验及测试仪器........293.2.3试验配方及制作过程...

8、....303.2.4耐湿热老化的测定....303.3结果及讨论.......313.4结论.....36第4章透明耐黄变脱醇室温硫化硅橡胶的制备.