耐低温硅橡胶的研究

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1、山东大学硕士学位论文摘要硅橡胶(SiliconeRubber)是重要的有机硅产品之一。它以线型聚硅氧烷为生胶，通过填充填料并与其它助剂一起混炼后，再在一定条件下硫化，就可从高黏滞塑性态转变为弹性态的硫化胶(vulcanizate)。其生胶聚硅氧烷是以Si．O交替主链、侧链为有机基团的半无机半有机线型高分子，因此，硅橡胶具有许多独特而优异的性能，如耐高低温性、耐辐照、介电性、耐臭氧、耐大气老化、生理惰性等，使其在特殊环境条件下应用成为可能。但是普通的硅橡胶在很低温下，由于橡胶分子热运动减弱，分子链段及分子链被冻结，会失

2、去弹性，丧失作为弹性体的使用价值。为了解决这些问题，需要从生胶一聚硅氧烷着手，研究不同于聚二甲基硅氧烷、拥有更优异低温性能的硅氧烷聚合物来作为耐低温硅橡胶的生胶。本论文设计合成了一系列丫一三氟丙基含量不同的三氟丙基甲基乙烯基聚硅氧烷(PFMVS，即共聚氟硅橡胶生胶)，对它们的结构进行了表征，测定了分子量和特性粘度，并对它们的低温性能等进行了测试研究。通过热重分析，示差扫描量热分析研究了它们的热力学性能和热降解动力学。与聚二甲基硅氧烷相比，发现引入部分三氟丙基侧基后的聚硅氧烷，虽然玻璃化转变温度略有上升，但因为该侧基的

3、较大空间位阻和强极性，可以很好地抑制分子链低温结晶的发生。从对硫化胶的耐温、耐溶剂等性能的测试结果发现其具有很好的耐温性、耐溶剂性和疏水性。选用氢氧化钾乙基碱胶为催化剂，以六乙基环三硅氧烷为原料在不同聚合条件下制备了聚二乙基硅氧烷，采用重量法、特性粘度法和GPC研究了反应温度、反应时间对聚合反应的影响，发现聚合温度为150～l56℃、聚合时间为8h较好。并通过聚合反应动力学方程，计算得出反应的活化能为122．68kJ／mol。同时以八甲基环四硅氧烷和六乙基环三硅氧烷为原料合成了一系列不同侧乙基含量的聚乙基甲基硅氧烷。

4、通过DSC分析表明乙基硅氧链节的引入可以降低聚硅氧烷的玻璃化温度，随其含量的增加，聚乙基甲基硅氧烷的玻璃化转变温度逐渐降低。而当二乙基硅氧链节含量在40m01％时，可以最大限度地抑制聚山东大学硕士学位论文硅氧烷分子链在低温下的结晶。以八甲基环四硅氧烷、六乙基环三硅氧烷、三苯基三甲基环三硅氧烷、三甲基三乙基环三硅氧烷和四甲基四乙烯基环四硅氧烷为原料经共聚合反应，合成了多元共聚聚硅氧烷，对其结构进行了分析，通过热重分析、示差扫描量热分析对其热力学性能进行了初步研究。结果表明该聚合物在300℃以下基本稳定，热失重小于5％；

5、其玻璃化温度为．117℃。关键词：三氟丙基甲基乙烯基聚硅氧烷；聚二乙基硅氧烷；聚乙基甲基硅氧烷；多元共聚聚硅氧烷：氟硅橡胶；低温性能山东大学硕士学位论文ABSTRACTSiliconerubberisakindofimportantsiliconeproducts．Byusinglinearpolysiloxanesasitsbasegum，theelasticvulcanizatecanbeobtainedthroughvulcanizingundercertainconditions．Thepolysiloxan

6、ehasflexibleSi—Omainchainandorganicsidegroups，whichprovidessiliconerubberwithalotofuniqueandexcellentpropertiessuchastemperatureresistance，radiationresistance，dielectricproperties，ozoneresistance，weatherability，physiologicalinertia，andSOon．Siliconerubbercanbeus

7、edatspecialenvironment．Butthecommonsiliconerubberwillgraduallyloseelasticityatratherlowtemperaturesbecauseofweaknessofmolecularthermalmotionandcrystallizationofmolecularchains．Inordertosolvetheseproblems，itisnecessarytOsynthesisthepolysiloxaneswithmoreexcellent

8、lowtemperaturepropertiestopreparenewsiliconerubberbasedonthem．Inthispaper，Wesynthesizedaseriesofpoly(dimethyl-methyltrifluoropropyl—methylVinyl)siloxanes(PFMVS)withvariousco