氧化石墨烯/白炭黑对硅橡胶力学性能的协同补强效应

用机械共混的方法制备了SiO_2-氧化石墨烯(GO)/硅橡胶(MVQ)复合材料,研究了GO对SiO_2/MVQ体系的硫化过程、稳态、动态以及力学松弛性能的影响。结果表明,GO的引入一方面会提高填料网络对基体橡胶的物理补强效果,另一方面会延缓硅橡胶硫化交联速度,并降低最终的交联密度,削弱了化学补强效果。当GO的添加量为2Phr时,硅橡胶协同补强效果最佳,与只添加SiO_2的硅橡胶相比,100%定伸强度提高了37%,拉伸断裂强度提高了17%,断裂伸长率提高了8%,平台动态模量提高了115%。加入GO后,复合材料Payne效应及松弛效应均增大,从另一个角度反映了GO与SiO_2共同形成了物理补强效果更佳的填料网络。     

笼型八聚(二甲基硅氧基)倍半硅氧烷的合成及其对硅橡胶复合材料性能的影响

将实验室自制的笼型八聚(二甲基硅氧基)倍半硅氧烷作为乙烯基硅橡胶的交联剂,再添加补强填料白炭黑和耐热填料纳米Fe_2O_3,制备出一种耐高温硅橡胶复合材料。通过傅里叶变换红外光谱仪、核磁共振氢谱仪对笼型八聚(二甲基硅氧基)倍半硅氧烷进行结构表征。结果表明,当乙烯基硅油中Si—Vi与笼型八聚(二甲基硅氧基)倍半硅氧烷交联剂中Si—H的摩尔比为1∶1,白炭黑质量分数为20%,硅树脂质量分数为10%,纳米Fe_2O_3质量分数为8%时,硅橡胶复合材料的耐热温度达到470.68℃,剪切强度可达到0.92MPa,拉伸强度为0.99MPa。     

纳米粒子增强RTV-SR的研究进展

概述了室温硫化硅橡胶的种类、性能及其应用,综述了国内外无机纳米微粒对室温硫化硅橡胶的增强研究进展,重点介绍了室温硫化硅橡胶增强机理及补强方法,作为填料的无机纳米微粒的种类,指出了无机纳米填料的发展方向主要是采用原位复合技术制备出硅橡胶纳米复合材料.     

乙烯基MQ硅树脂补强液体硅橡胶的力学性能

液体硅橡胶内聚能密度小、力学强度低,是限制其应用的主要障碍。文中通过正硅酸酯法,合成了一种相对分子质量及乙烯基含量可控的MQ硅树脂,并研究了其对液体硅橡胶的补强作用。研究结果表明,与传统白炭黑补强液体硅橡胶相比,乙烯基MQ硅树脂补强液体硅橡胶的力学性能更优异。当乙烯基MQ硅树脂质量分数达到15%时,液体硅橡胶的拉伸强度达到7.2 MPa,撕裂强度达到44.7 kN/m,断裂伸长率达到453%,Shore A硬度达到53。特别地,乙烯基MQ硅树脂与液体硅橡胶的相容性良好,乙烯基MQ硅树脂补强液体硅橡胶的透光率大于80%,完全符合LED封装对液体硅橡胶力学性能和透光率的要求。     

耐高温硅橡胶的配方研究

为提高硅橡胶的耐高温性能,确定最佳的实验配方,以乙烯基硅橡胶为基础胶,八氢基笼型倍半硅氧烷(T_8H_8)为交联剂,白炭黑为补强填料,纳米级氧化锡为耐热填料,制备出一种耐高温硅橡胶.该配方中T_8H_8为自行合成的耐高温硅橡胶交联剂,通过红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、核磁共振氢谱(1HNMR)对T_8H_8结构进行表征,探究了不同配方对硅橡胶耐热性能的影响.结果表明,当乙烯基硅油用量为100 phr,T_8H_8中Si—H与乙烯基硅橡胶中Si—Vi的摩尔比为4∶1,白炭黑添加量为15 phr,氧化锡添加量为8 phr时,硅橡胶的初始分解温度达到489.77℃,拉伸强度为4.06 MPa,剪切强度1.69 MPa.     

可分散性纳米二氧化硅补强硅橡胶的性能

以表面改性的可分散性(DNS)系列二氧化硅纳米微粒为研究对象,考察了其对硅橡胶力学性能的影响,Payne效应分析了其在硅橡胶中形成网络结构,并与气相白炭黑填充硅橡胶体系做了对比。结果表明,由于SiO2纳米微粒表面包覆有有机基团,无需加入分散剂,DNS系列纳米二氧化硅在硅橡胶中分散性好,与硅橡胶相容性好,对硅橡胶有较强的补强效果,在相同添加量的情况下,DNS系列二氧化硅纳米微粒补强的硅橡胶的拉伸强度、撕裂强度、扯断伸长率等力学性能都优于气相白炭黑。     

自补强室温硫化硅橡胶的研制与应用

一、前言未补强的硅橡胶机械强度很低,需混入大量昂贵的气相法白炭黑加以补强才有广泛使用价值。室温硫化硅橡胶(RTV′S)因分子链较短,硫化时交联点较少,即使混入20～25%的高补强白炭黑,撕裂强度仍然难以超过13KN/m。白炭黑含量太高不仅增加产品原料成本,而、且胶料过稠,作为单组份会带来配制困难、灌装不便之缺点;作为双组份的浇铸材料则不易流平,影响模型的精密度或仿真性。添加补强性填料或活性填料改善RTV′S的力学性能的方法早已众所周知,而通过改变聚硅氧烷分子结构来改善力学性能的方法在我     

可分散性纳米二氧化硅增强硅橡胶

采用表面经过硅烷偶联剂原位修饰的纳米二氧化硅增强硅橡胶。通过扫描电子显微镜和Payne 效应考察了纳米二氧化硅在硅橡胶中的分散特性; 用DSC 分析了复合体系的低温结晶行为; 考察了填料对硅橡胶力学性能的影响。结果表明, 由于修饰后纳米颗粒表面非极性有机基团的存在和表面能的降低, 无须加入分散剂, 纳米颗粒就能在硅橡胶中有较好的分散; 在各自最优添加量时, DNS-3 链状纳米二氧化硅增强的硅橡胶相对于气相法二氧化硅增强的硅橡胶在拉伸强度、撕裂强度及断裂伸长率上有显著提高; DNS-2 纳米二氧化硅增强性能与气相法二氧化硅的相当, 但前者混炼胶黏度较小, 有较好的加工性。      

碳包铝纳米粒子填充硅橡胶制备散热复合材料

以甲基乙烯基硅橡胶为基胶, 碳包铝(C-Al)纳米粒子为填料, 采用机械混炼法制备了散热用C-Al/硅橡胶复合材料。采用SEM研究了C-Al纳米粒子在硅橡胶中的分散情况; 并研究了填料对复合材料热导率、热膨胀系数(CTE)和热稳定性的影响。结果表明: C-Al纳米粒子在硅橡胶中分散性良好; C-Al/硅橡胶复合材料的热导率随C-Al填充量的增加而增大, 填充体积分数超过50%时热导率开始下降, C-Al适宜用量为总体积的50%; 随着填料的增加, 复合材料CTE减小。TGA分析表明, 填充C-Al纳米粉体的复合材料热稳定性高于未填充硅橡胶。      

碳包覆纳米铜颗粒/硫化硅橡胶导热复合材料的制备及性能

选用实验室自制的碳包覆纳米铜颗粒(Cu@C)为导热填料,以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为基体,采用机械共混法制备了碳包覆纳米铜颗粒/室温硫化(Cu@C/RTV)硅橡胶导热复合材料。通过透射电子显微镜、BET法、热导率测试仪、热重分析仪、万能材料试验机及邵氏硬度计等方法和手段,完成Cu@C纳米颗粒填料的微观形貌分析和比表面积测定,并研究了Cu@C填料在低填充量下(30%)(质量分数,下同)对于Cu@C/RTV硅橡胶导复合材料热导率、热稳定性及力学性能的影响。结果表明,Cu@C纳米颗粒为球形、包覆型核壳结构,平均粒径在50 nm左右,其比表面积为69.66 m2/g。Cu@C/RTV硅橡胶导热复合材料的热导率随着Cu@C纳米颗粒填充量的增加而增大;填充量为30%时,复合材料的热导率可达2.41 W/m K;加入Cu@C纳米颗粒填料能够将RTV硅橡胶的热分解起始温度提高到422℃,并延缓其最终分解温度至625℃;随着Cu@C/RTV硅橡胶导热复合材料中Cu@C纳米颗粒填充量的增加,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率呈下降趋势,而100%定伸应力和硬度则呈增大趋势。     

改性纳米金刚石对橡胶补强性能的研究

采用高温氧化的方式对炭黑N330、纳米金刚石(ND)、螺旋纳米碳纤维(CCNFs)3种填料进行表面改性,分别填充天然橡胶。采用扫描电子显微镜、拉伸实验及结合胶量对比研究填料改性前后对天然橡胶的补强性能。结果表明,改性ND与天然橡胶的配合比为1:2条件下,制得的结合胶的屈服强度达到1.68MPa,伸长率达到350.35%,抗拉强度达到1.76MPa,最大力值达到4.18N,具有较好的力学性能。     

纳米功能化石墨烯/室温硫化硅橡胶复合材料的制备与表征

用KH-550对氧化石墨进行改性, 再对其进行还原, 获得功能化石墨烯(FG), 未经干燥的FG经超声处理后可以稳定分散在质量比9∶1的丙酮/水混合液中; 在高速搅拌和超声分散条件下, 将FG分散液分散到室温硫化(RTV)硅橡胶中, 固化后得到纳米FG(nano-FG)/RTV硅橡胶复合材料。采用FTIR、TEM、SEM、XRD和DSC分析了FG及复合材料的结构和形貌。结果表明: KH-550连接到石墨烯片层表面上, 使其片层起皱、折叠, 部分发生了剥离, 层间距增大到3.46 ; FG经过超声处理后剥离成透明至半透明的片层; nano-FG/RTV硅橡胶复合材料的断面结构为褶皱结构, 不同于纯硅橡胶, 也未出现微观相分离; 与硅橡胶相比, 复合材料的T_g、T_m和结晶度均有所提高。复合材料的力学性能测试结果表明, nano-FG对RTV硅橡胶具有明显的补强效果, 当nano-FG质量分数为0.5 %时, nano-FG/RTV硅橡胶复合材料的拉伸强度比纯RTV硅橡胶提高了一倍多, 达到了0.43 MPa; 断裂伸长率也提高了52%, 达到了265%。      

纳米SiO2填充硅橡胶的补强机理研究进展

简单介绍了纳米SiO2的表面化学性质及其粒子的聚集状态;归纳了物理吸附作用、氢键作用方式及共价键结合方式等基本的纳米SiO2与硅橡胶的作用方式;以纳米SiO2-纳米SiO2、纳米SiO2-硅橡胶的不同作用为基础列举了键合胶、复合团聚体及互穿网络模型等几种补强模型,并总结了其在补强过程中发挥的作用,从而对其补强机理研究进展进行更为详细的概括和介绍.     

纳米SiO2填充硅橡胶的补强机理研究进展

简单介绍了纳米SiO2的表面化学性质及其粒子的聚集状态;归纳了物理吸附作用、氢键作用方式及共价键结合方式等基本的纳米Si02与硅橡胶的作用方式;以纳米SiO2-纳米Si02、纳米SiO2-硅橡胶的不同作用为基础列举了键合胶、复合团聚体及互穿网络模型等几种补强模型,并总结了其在补强过程中发挥的作用,从而对其补强机理研究进...     

荧光标记硅橡胶中填料网络结构的可视化研究

采用稀土铕配合物敏化荧光增强技术对沉淀法二氧化硅补强硅橡胶填料网络结构进行荧光标记,利用扫描电镜、激光扫描共聚焦显微镜、橡胶加工分析仪和固体流变分析仪对填充硅橡胶的填料网络结构、硫化性能以及动态力学性能进行测定与分析。通过激光扫描共聚焦显微镜可视化结果计算得到30~60份二氧化硅填充硅橡胶的填料网络连接率分别为31%,41%,58%和70%。硫化过程中表征填料-填料相互作用的最小转矩(ML)、应变扫描过程中Payne效应、剪切储能模量之差ΔG′(G′0-G′∞)都逐渐增大,表明随着填料份数的增加填充硅橡胶内部逐渐形成较强的填料网络结构,这与得到的填料网络连接率值一致,说明荧光标记技术与激光扫描共聚焦显微镜联用可以实现硅橡胶中填料网络结构的可视化。     

液体硅橡胶材料的研究进展

综述了液体硅橡胶材料的研究进展,重点介绍了通过添加功能填料、对填料进行细化及表面处理、向胶料中引入特殊的官能团,使传统液体硅橡胶具备了特殊性能,如传导性、耐油性、高透明性、绝缘性、阻燃性、粘接性,并提高了液体硅橡胶的机械强度.     

疏水型气相二氧化硅在高透明液态硅橡胶中的应用研究

以端基乙烯基聚二甲基硅氧烷为基胶，添加聚甲基氢硅氧烷、液态乙烯基硅树脂、疏水型气相二氧化硅、高质量分数含氢硅油、抑制剂及催化剂等主要原料，制备一种高透明液态硅橡胶。探究了气相二氧化硅处理类型、比表值、添加量对高透明液体硅橡胶黏度、透光率、拉伸强度、断裂伸长率、硬度等性能影响。结果表明：以硅氮烷处理的气相二氧化硅HB-630为补强填料添加60%时制备的高透明液体硅橡胶，透光率95%,拉神强度8.18MPa,邵氏硬度56A,综合性能较优。     

快速硫化硅橡胶的制备研究

采用水化硅酸钙粉体作为填料制备一种快速硫化硅橡胶。通过考察填料用量及硫化工艺对硅橡胶力学性能的影响,确立了一种快速制备免二次硫化硅橡胶的方法。结果表明,水化硅酸钙粉体具有极佳的硫化促进作用及良好的填容补强作用。     

碱式硫酸镁晶须对液体硅橡胶性能影响研究

以双组份加成型液体硅橡胶(LSR)为基胶,白炭黑为补强填料,通过测试分析,对比氢氧化铝、氢氧化镁、碱式硫酸镁晶须、经硬脂酸钠表面处理的碱式硫酸镁晶须4种阻燃剂复合液体硅橡胶的燃烧性能和力学性能.结果表明,经表面处理后的碱式硫酸镁晶须提高了LSR的拉伸强度,并在改善LSR的防火性能方面具有独特的优势.     

白炭黑表面特性及用量对苯基硅橡胶高频动态力学性能的影响

采用两种具有不同表面特性的白炭黑作为补强填料,基于固体流变仪和时温等效原理,研究了白炭黑表面特性及用量对苯基硅橡胶动态力学性能的影响,获得了白炭黑补强硅橡胶在低频宽温域(-80~25℃)和常温宽频域(1~106 Hz)范围内的动态力学性能。结果表明,白炭黑表面特性及用量对苯基硅橡胶的动态力学性能有明显的影响,在相同条件下,H2000补强苯基硅橡胶具有更高的阻尼因子,同时,在常温低频条件下,苯基硅橡胶的阻尼因子0.3,而在常温高频(103~106 Hz)范围内,苯基硅橡胶的阻尼因子随频率的增加而明显上升,最高可达到1.17。