耐低溫硅橡膠的研究.pdf

1、硅橡膠（Silicone Rubber）是重要的有機(jī)硅產(chǎn)品之一。它以線型聚硅氧烷為生膠，通過填充填料并與其它助劑一起混煉后，再在一定條件下硫化，就可從高黏滯塑性態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閺椥詰B(tài)的硫化膠（vulcanizate）。其生膠聚硅氧烷是以Si—O交替主鏈、側(cè)鏈為有機(jī)基團(tuán)的半無機(jī)半有機(jī)線型高分子，因此，硅橡膠具有許多獨(dú)特而優(yōu)異的性能，如耐高低溫性、耐輻照、介電性、耐臭氧、耐大氣老化、生理惰性等，使其在特殊環(huán)境條件下應(yīng)用成為可能。但是普通的硅橡膠在很

2、低溫下，由于橡膠分子熱運(yùn)動減弱，分子鏈段及分子鏈被凍結(jié)，會失去彈性，喪失作為彈性體的使用價(jià)值。為了解決這些問題，需要從生膠一聚硅氧烷著手，研究不同于聚二甲基硅氧烷、擁有更優(yōu)異低溫性能的硅氧烷聚合物來作為耐低溫硅橡膠的生膠。 本論文設(shè)計(jì)合成了一系列γ—三氟丙基含量不同的三氟丙基甲基乙烯基聚硅氧烷（PFMVS，即共聚氟硅橡膠生膠），對它們的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，測定了分子量和特性粘度，并對它們的低溫性能等進(jìn)行了測試研究。通過熱重分析，示差

3、掃描量熱分析研究了它們的熱力學(xué)性能和熱降解動力學(xué)。與聚二甲基硅氧烷相比，發(fā)現(xiàn)引入部分三氟丙基側(cè)基后的聚硅氧烷，雖然玻璃化轉(zhuǎn)變溫度略有上升，但因?yàn)樵搨?cè)基的較大空間位阻和強(qiáng)極性，可以很好地抑制分子鏈低溫結(jié)晶的發(fā)生。從對硫化膠的耐溫、耐溶劑等性能的測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)其具有很好的耐溫性、耐溶劑性和疏水性。 選用氫氧化鉀乙基堿膠為催化劑，以六乙基環(huán)三硅氧烷為原料在不同聚合條件下制備了聚二乙基硅氧烷，采用重量法、特性粘度法和GPC研究了反應(yīng)溫度、

4、反應(yīng)時(shí)間對聚合反應(yīng)的影響，發(fā)現(xiàn)聚合溫度為150～156℃、聚合時(shí)間為8h較好。并通過聚合反應(yīng)動力學(xué)方程，計(jì)算得出反應(yīng)的活化能為122．68kJ/mol。同時(shí)以八甲基環(huán)四硅氧烷和六乙基環(huán)三硅氧烷為原料合成了一系列不同側(cè)乙基含量的聚乙基甲基硅氧烷。通過DSC分析表明乙基硅氧鏈節(jié)的引入可以降低聚硅氧烷的玻璃化溫度，隨其含量的增加，聚乙基甲基硅氧烷的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度逐漸降低。而當(dāng)二乙基硅氧鏈節(jié)含量在40mol％時(shí)，可以最大限度地抑制聚硅氧烷分子鏈