纳米SiO2对甲基乙烯基硅橡胶结构和性能的影响

采用沉淀法和气相法纳米SiO2补强硅橡胶,考察纳米SiO2的添加量和比表面积对结合橡胶量、橡胶吸附层厚度以及硅橡胶补强力学性能的影响.通过溶胀平衡实验计算填料补强能力参数C值,并通过扫描电镜观察填料纳米SiO2在硅橡胶中的分散状态.结果表明:填料添加量对硅橡胶力学性能的影响效果显著,当质量比为0.4时,补强橡胶具有较好的力学综合性能,结合橡胶量增大至49.24%,吸附层厚度增至6.87nm.对于气相法纳米SiO2,增大填料比表面积有利于提高结合橡胶量,改善填料的补强效果,补强硅橡胶热稳定性也相应提高,此外填料的C值也随之增大,进一步验证了填料的补强效果增强.     

高温硫化氟硅橡胶的研制与储存性研究

分别使用牌号为H20、A380、HL200、LP的不同表面活性的白炭黑为补强填料制备高温硫化氟硅橡胶混炼胶,测试其力学和耐温等性能.实验结果表明,用A380为氟硅橡胶的填料,其补强效果较好,综合力学性能更好;通过添加不同的结构控制剂考察了氟硅橡胶的储存稳定性,结果表明使用羟基封端氟硅油为结构控制剂时氟硅混炼胶储存前后力学性能变化小,加工性能好,使用二苯基二羟基硅烷时氟硅橡胶的耐热性最优.     

纳米二氧化硅补强硅橡胶的结构及性能

气相法制备的纳米二氧化硅是补强高温硫化硅橡胶的最好填料。研究了纳米二氧化硅的结构及分散性对硅橡胶结构及性能的影响。结果表明：分散成100～200nm尺度的二氧化硅聚集体对硅橡胶具有良好的补强作用。未经表面改性的纳米二氧化硅,m（SiO2）：m（生胶）=0．35～0．40时对硅橡胶的补强作用效果最佳。硅橡胶中加入纳米二氧化硅粉体,形成了以二氧化硅为晶核的微晶区,增加了物理交联点,更易发生结晶。     

碳酸钙对RTV硅橡胶密封胶的补强研究

摘要:选择多种不同粒径及表面处理的碳酸钙作为RTV硅橡胶密封胶的补强填料.通过分析碳酸钙填充RTV硅橡胶密封胶的拉伸行为和动态粘弹谱图,由实验结果分析,认为表面包覆硅膜的碳酸钙复合粒子与硅橡胶作用机理和脂肪酸处理的碳酸钙与硅橡胶作用的机理不完全一样.碳酸钙复合粒子与橡胶基体作用主要是通过表面的硅膜与橡胶作用.碳酸钙复合粒子的抗位移能力好于其它种类的碳酸钙,适合用于高模量的结构胶     

硅烷修饰粘土对橡胶的补强作用

采用福建高岭土、伊利石类粘土矿粉，经酸活化处理后，用１％硅烷偶联剂对其进行表面修饰，并利用ＩＲ光谱对亲水性粘土矿物的表面修饰方式进行初步的探讨，修饰后的粘土矿粉作为补强填补应用于橡胶体系，改善了填料与橡胶基体之间的复合性能，从而提高补强效果和室温硅橡胶的存放稳定性。     

导电填料在导电硅橡胶中的应用进展

将导电填料分散在硅橡胶中可制得导电硅橡胶，介绍了炭系和金属系两类导电填料在导电硅橡胶中的应用进展状况。     

气相法纳米二氧化硅补强硅橡胶界面-结合橡胶

采用不同表面性质的气相法纳米二氧化硅,利用硅橡胶混炼胶界面结合橡胶来研究高温硫化硅橡胶补强作用的影响因素,并结合扫描电镜分析界面的作用形式。结果表明结合橡胶以纳米二氧化硅的网络结构为骨架,纳米二氧化硅粉体的结构性越高,形成的三维立体网络结构结合橡胶体越好,对硅橡胶制品的补强效果越好。气相法纳米二氧化硅粉体填加质量分数为0.26~0.29时,表面羟基个数在1.1~1.4之间,有效补强体积最大,补强效果也最好。     

纤维织物和耐烧蚀填料对硅橡胶涂覆织物性能的影响

为研制防隔热效率更高的耐烧蚀硅橡胶涂覆织物,采用不同种类的纤维织物和耐烧蚀填料制备出多种新型硅橡胶涂覆织物,并分别研究了纤维织物种类、耐烧蚀填料种类和用量对硅橡胶涂覆织物力学性能和烧蚀性能的影响。实验结果表明:当选用碳纤维布(T300)作为增强骨架材料时,硅橡胶涂覆织物的烧蚀性能最优;随着耐烧蚀填料添加量的增大,硅橡胶涂覆织物的邵氏A硬度逐渐增大,其拉伸强度和断裂延伸率均呈现出先升高后降低的趋势;综合考虑力学性能,耐烧蚀填料的最佳用量为2 g/100 g;耐烧蚀填料能有效提高硅橡胶涂覆织物的烧蚀性能,其中酚醛纤维和黏胶基碳纤维的增强效果更好。     

SiO_2/硅橡胶复合体系填料网络的形成与结构表征

加入纳米二氧化硅填料能显著改善硅橡胶的力学性能。利用小角中子散射(SANS)和同步辐射X射线三维纳米计算机断层扫描(Nano-CT)技术协同表征了SiO_2/硅橡胶复合体系中填料的聚集形态、填料网络的形成及其结构随填料含量的变化关系。结果表明:随填料含量的增加,SiO_2聚集体的平均粒径和距离均呈现出减小的趋势,填料网络密度和连通率逐渐增加;当填料含量≥40份/100份时,形成了相互连通的填料网络结构。填料网络的形成使硅橡胶复合材料力学性能得到显著提升。     

矿物—硅橡胶复合材料的交联密度研究

研究矿物填充的硅橡胶体系的交联密度，结果表明，填料的粒度，表面改性剂及其浓度等将影响硅橡胶的交联密度和力学性能，交联密度从一个侧面反映了填料与硅橡胶基体相互作用的程度。文中还对超细改笥矿物微粉对硅橡胶的增强机理作了探讨。     

高岭土作橡胶填料的研究

高岭土经煅烧、粉碎、表面改性处理后可制取橡胶补强填料．经改性处理对补强性能影响的实验研究表明：高岭土由于其本身性质的特殊性，极易在表面进行接枝改性；过320目筛；经含量为3％的处理剂表面改性后的高岭土填料对橡胶具有较好的补强作用，可完全替代碳酸钙或陶土，产生较好的补强效果，也可部分替代炭黑，降低生产成本．表6，参3     

预活化处理对高岭土表面改性效果的影响

采用预先活化的方法用硅烷偶联剂对高岭土进行表面改性,主要考察了活化剂用量、pH值、温度、时间等活化条件对硅烷偶联剂改性高岭土的影响.采用松容重和在液体石蜡中的沉降体积等指标作为活化改性效果的初始判据.结果表明预活化处理大大提高了硅烷偶联剂对高岭土的高岭土的改性效果.并将其对丁苯橡胶的补强效果与直接改性高岭土和白碳黑等填料的补强效果进行对比.结果发现其各项力学性能均超过或接近白碳黑的补强效果.这可能是因为活化改性增强了高岭土填料与聚合物基体的结合强度.     

粉煤灰/NiFe2O4核壳填料/硅橡胶吸波复合材料的制备与性能

首先以粉煤灰(FA),Fe(NO₃)₃?9H₂O和Ni(NO₃)₂?6H₂O为原料,采用改性的溶胶-凝胶方法,制备了以FA为核,以NiFe₂O₄为壳的核壳填料。然后,以硅橡胶为基体,采用FA/NiFe₂O₄核壳填料对其填充改性,制备了硅橡胶吸波复合材料。X射线衍射、红外光谱、X射线光电子能谱和扫描电子显微镜结果表明,NiFe₂O₄成功包覆在FA表面,且包覆均匀致密。核壳填料显著改善了硅橡胶的吸波性能, 17.5 GHz 下,材料的最小反射损耗值为?23.8 dB,有效吸收带宽高达12 GHz,原因为多重损耗机理,即界面极化损耗、磁损耗和多重反射损耗。与未填充的硅橡胶相比,硅橡胶吸波复合材料的热稳定性、柔韧性、耐环境性和疏水性均有所提高。本工作对粉煤灰的回收再利用和硅橡胶吸波复合材料的制备提供了新的思路。     

MQ硅树脂制备工艺对RTV硅橡胶补强效果的影响

以六甲基二硅氧烷、1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷和正硅酸乙酯为原料,通过水解缩合反应制备了乙烯基MQ硅树脂(M为R3SiO1/2,Q为SiO4/2),考察了聚合条件对产物性能的影响.以该MQ硅树脂为填料,端乙烯基聚二甲基硅氧烷(PVMS)为基础聚合物,聚甲基氢硅氧烷为交联剂,在铂催化剂催化下硫化成型,获得乙烯基MQ硅树脂增强的加成型室温硫化(RTV)硅橡胶,探讨了制备工艺对硫化硅橡胶力学性能和透明性的影响.结果表明:当盐酸浓度为4.0%、乙醇浓度为1.6%、M/Q摩尔比为0.75时,所制得的MQ硅树脂的补强效果较好;当PVMS/MQ硅树脂质量比为1,Si—H和Si—Vi摩尔比为1.4、催化剂含量为10μg/g、抑制剂含量为0.3mg/g时,所制得的硫化硅橡胶的拉伸强度可达7.2MPa,并具有很好的透明性,说明MQ硅树脂的增强作用明显.     

纳米纤维素补强橡胶研究进展

纳米纤维素作为一种兼具环境友好、可降解、来源广泛以及可制备出不同形态和性能的纳米颗粒等特点的新型补强填料,近年来在高分子领域引起了极大的关注,但大部分研究局限于塑料领域,鲜见于补强橡胶.纳米纤维素补强橡胶不仅可改善橡胶的力学性能(提高橡胶的强度、模量),而且对橡胶的加工性能有积极影响,与此同时还能赋予橡胶可降解特性,减轻由传统填料补强橡胶所带来的环境污染压力.目前国内外纳米纤维素补强橡胶的研究主要集中在力学性能方面,也有少量关于吸水性能、阻隔性能、导电性以及动态力学性能等的报道.纳米纤维素由于表面较多的羟基而呈较强的极性,寻找高效且简易的方法对其表面改性以改善其在基体内的分散以及与橡胶基体的相容性,仍是目前亟待解决的问题.文中主要综述国内外在纳米纤维素补强橡胶方面的研究进展、笔者所在课题组在纳米纤维素替代炭黑或白炭黑补强橡胶方面所做的系列工作,以及纳米纤维素补强橡胶作为轮胎用橡胶的应用前景.     

HAF/NR复合材料中填料/基体界面相互

采用含有吡啶官能团的分子对高耐磨炭黑粒子(HAF)原位接枝改性调控填料/基体界面相互作用.采用Ayala参数定量计算填料/基体界面相互作用,研究了界面相互作用对天然橡胶(NR)补强性能的影响.复合材料的拉伸应力-应变曲线表明,填充接枝炭黑的复合材料具有更高的力学性能,其原因是炭黑接枝增强了填料-基体界面相互作用,削弱了填料-填料相互作用.     

HAF/NR复合材料中填料/基体界面相互作用的控制及其对橡胶补强的影响

采用含有吡啶官能团的分子对高耐磨炭黑粒子（HAF）原位接枝改性调控填料/基体界面相互作用。采用Ayala参数定量计算填料/基体界面相互作用,研究了界面相互作用对天然橡胶（NR）补强性能的影响。复合材料的拉伸应力-应变曲线表明,填充接枝炭黑的复合材料具有更高的力学性能,其原因是炭黑接枝增强了填料-基体界面相互作用,削弱了填料-填料相互作用。     

矿物粉体作硅橡胶制品增强剂的研究

以天然矿物为原料,通过超细粉碎的表面化学改性,改变矿物粉体的性质和表面性质,制备硅橡胶增强填料。通过粉体表面能和硫化胶力学性能的测定,研究不同矿物,表面积,表面能和偶联剂对硅橡胶制品性能的影响。     

超重力碳化法二氧化硅的干燥及应用研究

采用超重力碳化法制备超细二氧化硅,经过不同的方法干燥,得到不同干燥产品,其性能有较大的差异。通过各种手段的表征,研究白炭黑干燥过程的脱水行为,讨论了不同干燥方法对颗粒团聚控制的影响,简单探讨各种干燥方法的脱水机理。并将所得干粉作为硅橡胶补强剂,讨论其补强机理及不同干燥产品对其补强性能的影响。     

芳砜纶浆粕在硅橡胶耐烧蚀绝热材料中的应用

以预处理后的国产芳砜纶浆粕纤维（PSA）浆粕作为主要耐烧蚀和增强填料,制备了硅橡胶绝热材料。研究了PSA浆粕纤维含量对硅橡胶绝热材料的分散效果、抗拉强度、断裂伸长率、线烧蚀率、密度和硬度等性能的影响。实验结果表明,芳砜纶浆粕的预处理可以提高其在绝热层基体中的分散和与基体的界面结合;当处理后PSA浆粕纤维用量不大于15份（苯基硅橡胶100份）时,随浆粕用量的增加,硅橡胶绝热材料断裂强度增大,断裂伸长率减小,复合材料的线烧蚀率随着PSA浆粕用量的增加而降低;添加PSA浆粕的硅橡胶绝热材料具有较好的耐烧蚀性,可应用在固体火箭发动机或者冲压发动机中。