室温硫化（RTV）硅橡胶绝热材料热稳定性能的研究-论文.pdf

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1、I论文选编I室温硫化(RTV)硅橡胶绝热材料热稳定性能的研究寇亚洲何吉宇杨荣杰北京理工大学材料学院，阻燃材料研究国家专业实验室，火安全材料与技术教育部工程研究中心国家阻燃材料工程技术研究中心，北京100081摘要分别采用硅烷偶联剂、不同熔点玻璃粉和不同聚硅倍半氧烷对室温硫化(RTV)硅橡胶绝热材料的性能影响进行研究。通过对硅橡胶绝热材料进行力学性能测试、热失重分析及碳层形貌研究表征了其力学性能、热稳定性及成炭性。结果表明硅烷偶联j~I]KH560、600—800。C熔点玻璃粉和多面体低聚八氨基苯基硅倍半氧烷(OAP

2、S)均可以在不同程度上改善RTV硅橡胶绝热材料的力学及稳定性能。关键词硅橡胶；绝热材料；热稳定,itS；力学性能常用的内绝热材料由基体材料、耐烧蚀填料和料的热稳定性J。其它配合体系组成，现在对基体不仅是要求其对填本文研究了硅烷偶联剂、不同熔点玻璃粉及不料和各种添加剂起到粘结的作用，同时也要满足燃同聚硅倍半氧烷对硅橡胶绝热材料的力学性能、热烧室内高温高压等环境要求。因此必须加入各种耐稳定性及成炭性的影响。烧蚀填料以提高其耐烧蚀性及热稳定性⋯。硅橡胶1实验部分具有良好的耐热氧老化、耐烧蚀性能和低烟、低渣1．1主要原料等

3、低特征信号的特点，因此硅橡胶绝热烧蚀材料有室温硫化硅橡胶，RTV-107，上海树脂厂；气望取代EPDM，成为固体火箭发动机的主要绝热层相法白炭黑，德固赛；聚磷酸铵，APP，潍坊杜得材料。利化学工业有限公司；玻璃粉，河北灵寿县丰信矿在绝热材料中，对于硅橡胶材料而言，各种配合物粉体加工厂；POSS，实验室自制。体系都对其性能有着重要的影响。偶联剂能改善填1．2样品制备料在树脂中的分散性及粘合力，改善无机填料与树首先将纤维、助剂、阻燃剂和硅橡胶进行混合。脂之间的相容性。另外，粉体填料也可以补强硅橡然后在双辊混炼机上开炼，

4、下片薄通数遍，待目测胶绝热材料，橡胶硫化后高分子链互相缠结形成比上述填料分散较均匀后按照一定比例加入催化剂、较稳定的网络，把填料粒子围于其中，能阻滞聚硅固化剂，薄通数遍下片。然后按照各种测试所需尺氧烷大分子的热运动和空气在橡胶内部的扩散，且寸规格，将试样预先制成半成品，然后按照要求在硅橡胶发生热氧降解时，氧化生成的自由基在填料特定模具中于常温常压下硫化一定时间后按测试要表面容易重合而消失，从而提高硅橡胶的稳定性0。求制得最终样品。笼形硅倍半氧烷(POSS)是一种有机／无机杂化1．3性能测试与表征材料，且具有较高的热

5、稳定性，在聚合物基体中，力学性能测试采用上海德杰DXLL-5000型电外围的有机基团可以增加和基体的相互作用，使得子拉力试验机，按GB／T528—2009测定，哑铃状试POSS分子与聚合物基体紧密结合，在一定程度上样，拉伸速度500mm／min；线烧蚀率测试采用氧一对聚合物链段的运动起到限制作用，提高聚合物材】2中国阻燃2014第4期I论文选编l乙炔烧蚀试验装置，按GJB323A96进行，烧蚀距KH560具有较高的耐热稳定性，将其加入到绝热材离为10ram，烧蚀时间20s，喷嘴直径2mm，氧气料中能十分明显的降低绝

6、热层材料的线性烧蚀率。0．42流量m／s，乙炔流量0．3lm／s；热失重分析而si69在900~C时的残炭量为32．51％，在温度超(TGA)采用德国耐驰公司的TG209F1型热失重过320℃以后的较宽范围内，其质量损失较大且失分析仪，测量起始热分解温度和残炭率。温度范围：重速率较高。40～900℃，氮气气氛，升温速率为10℃／rain；微观形貌扫描电镜(SEM)分析采用日本HitachiTM3000台式扫描电子显微镜，观察硅橡胶绝热材料在氧乙炔焰烧蚀后的碳层。2结果与讨论m图1不同硅烷偶联剂制得的室温硫化硅橡胶绝

7、热材料的2．1硅烷偶联剂对RTV硅橡胶绝热材料性能的TG和DTG曲线影响表2不同硅烷偶联剂制得的室温硫化硅橡胶绝热材料热1)硅烷偶联剂种类对RTV硅橡胶绝热材料力失重数据样品T5％／。C热失重峰值／。C最大热失重残炭量／％学性能的影响／％／minKH560290．1332．211173848表1中可以看出加入不同偶联剂对RTV硅橡胶KH570290．7332212383396绝热材料的力学性能有不同影响，其中添加KH560SI-69282．3320．513．973251的拉伸强度最高，但断裂伸长率较低，而Si一69

8、对3)硅烷偶联剂对RTV硅橡胶绝热材料烧蚀碳RTV绝热材料的断裂伸长率提升最多。通过对三层的分析种硅烷偶联剂的化学结构分析可知，KH560H和Si一69所带基团使得其与其它功能填料能牢固结合，起到“桥梁”的联结作用，相比于含其他基团的偶一一●联剂，有利于增加与填料的结合力，提高绝热材料≤；$§麟薛f螂瓣麟器谊》嘲转赫图2添加不同硅烷偶联剂的RTV硅橡胶绝热材