周锡球
,
吕伟桃
,
王斌
,
邓海辉
,
吴轲
,
曾宪文
,
叶伟标
绝缘材料
通过扫描电子显微镜（SEM）和傅氏转换红外线光谱分析仪（FTIR）分析了硅橡胶伞套老化前后宏观表面结构变化和微观官能团变化，通过氙灯老化、湿热老化、电晕老化、户外自然老化和室内自然老化试验，研究互感器表面硅橡胶材料在不同因素影响下的理化、电气性能变化。结果表明：氙灯老化对硅橡胶硬度的影响最显著，硬度从37.0 HA增加到45.40 HA；湿热老化对硅橡胶镜像光泽度的影响最显著，镜像光泽度从75下降至40；自然户外老化对硅橡胶憎水性的影响最显著，静态接触角从115.4°下降至102.1°。通过测试老化硅橡胶的硬度、镜像光泽度、憎水性和表面电阻来评价各因素对硅橡胶伞套老化的影响大小，研究结果有助于对运行中的互感器老化程度进行监测。
关键词:
互感器
,
硅橡胶
,
氙灯老化
,
湿热老化
,
电晕老化
李艳
,
芦艾
,
杨海波
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2011.04.007
采用动态热机械分析仪RSA3代替硫化仪来测试硅橡胶的硫化特性,使用多乙烯基硅油(C胶)作为集中交联剂,分别选择DCP、BPO及两者并用硫化体系作为集中交联硅橡胶体系的硫化剂,研究了不同硫化剂对集中交联硅橡胶硫化曲线的影响,分析了硅橡胶在不同硫化体系下发生交联反应的差异,讨论了硅橡胶在不同温度下的硫化反应速率.研究结果表明:对于集中交联体系的硅橡胶,BPO硫化效果不好,DCP能有效硫化,并用硫化体系的硫化效果最好,且可以在不影响其硫化反应速率的同时使硅橡胶实现高低温分段硫化.
关键词:
硅橡胶
,
硫化剂
,
多乙烯基硅油
,
集中交联
王成
,
张勇
机械工程材料
以硅橡胶为增韧剂,加入磷氮无卤阻燃剂,制备了无卤阻燃玻璃纤维/尼龙66复合材料,研究了硅橡胶质量分数对复合材料力学性能、热变形温度、阻燃性能和流变性能的影响以及硅橡胶在复合材料中的分散形貌.结果表明:当硅橡胶质量分数为6％时,复合材料的综合性能最优,其缺口冲击强度比不合硅橡胶时提高了8％,拉伸性能能够保持在不合硅橡胶时的85％以上,阻燃性能为V-0等级;随着硅橡胶含量的增加,复合材料的热变形温度逐渐降低,表观黏度先增加后降低,且在硅橡胶质量分数为12％时达到最高;硅橡胶被剪切成丝状分布在复合材料中,当硅橡胶质量分数大于9％时,硅橡胶开始在复合材料中团聚.
关键词:
尼龙66
,
硅橡胶
,
无卤阻燃
,
力学性能
,
阻燃性能
高松华
,
闻立时
,
周克省
,
刘洋
,
雷明凯
功能材料
利用CF4射频容性耦合等离子体对硅橡胶进行表面双疏改性,用XPS技术分析了处理后硅橡胶表面成分变化,并利用接触角测量研究了表面疏水疏油改性效果.结果表明,CF4射频容性耦合等离子体通过等离子体表面氟化和剥离或刻蚀的相互竞争作用在硅橡胶表面引入大量硅氟基团和少量碳氟基团,两者协同作用使硅橡胶的疏水疏油性能得到大幅提高.
关键词:
硅橡胶
,
容性耦合等离子体
,
表面改性
,
XPS
牟秋红
材料导报
与其它合成橡胶相比,硅橡胶具有优异的耐高低温、耐候、耐老化、电气绝缘、生理惰性等优点.当配合加入无机导热填料(如金属粉末、金属氧化物、氮化物等)后可制成导热硅橡胶.虽然导热硅橡胶的研究历史不长,但它已逐步得到了实际应用,并且随着现代科学技术和工业生产的发展,其应用领域越来越广,用量越来越大,对其性能的要求也越来越高.但是,目前对导热硅橡胶的研究重在应用方面,其理论研究滞后于应用研究,且理论研究仅仅为初步,并不深入.因此在设计开发高品质导热硅橡胶的同时,重点对导热硅橡胶进行了基础理论研究.
选择ZnO、Al2O3、SiC、AIN、BN 5种导热填料填充的导热硅橡胶作为研究对象,对导热硅橡胶的导热性能、力学性能、熟稳定性、各种影响因素及其作用机理等进行了研究;以导热硅橡胶的TGA数据为基础,研究了导热填料对硅橡胶热稳定性及其热降解动力学的影响,并对其热降解动力学参数进行了计算;通过溶液插层法制备VMQ/EG导热复合材料,将材料的结构、热稳定性、导热性等与传统熔融共混法制备VMQ/EG导热复合材料进行了对比,分析了影响材料导热性能的因素,探索了其导热机理;制备了具有导热性的硅橡胶/EPDM并用胶,并研究了导热填料对并用橡胶力学性能、导热性能的影响.
(1)导热硅橡胶的性能研究.以甲基乙烯基硅橡胶作为基胶,以气相白炭黑为补强剂,考察了导热填料ZnO、Al2O3、SiC、AIN、BN对所填充的高温硫化导热硅橡胶性能的影响.研究发现,所得导热硅橡胶的各项性能与所用导热填料种类密切相关,SiC>AIN>Al2O3>ZnO>BN.对制备的导热硅橡胶的导热系数进行理论拟合,结果发现材料导热系数与Agari方程拟合较好.多种粒径导热填料配合使用能够显著提高橡胶导热性能,例如选用不同粒径的Al2O3导热填料制备的导热硅橡胶,当m(Φ27nm):m(Φ2μm)=3:1、m(Φ50μm):m(Φ50μm)=1:3或3:1时,所得硅橡胶的导热系数提高较大.导热填料经过表面处理后制备的硅橡胶导热系数有明显提高,其中用A-172处理Al2O3效果最好,比未处理时(0.546 W/(m·K))提高了12.7%.硅橡胶交联密度增加,导热网络变得更加致密,硅橡胶导热系数也增加,但当连续致密的导热网络形成以后,交联状态对硅橡胶导热系数的影响不再明显.降低硫化温度能够显著提高硅橡胶的导热系数,当硫化温度从160℃降到120℃时,所得硅橡胶的导热系数增加了5.5%;当硫化温度从120℃降到80℃时,导热系数增加24.9%.硅橡胶/Al2O3、硅橡胶/ZnO的导热系数随温度的升高而降低,随导热填料用量增加,硅橡胶的导热系数降低的程度增大;导热硅橡胶材料中存在明显的PTC(正温度系数)现象.
(2)导热硅橡胶热降解动力学研究.应用TGA数据,采用改进的Freeman-Carroll方法对填充导热填料Al2O3和ZnO的导热硅橡胶的热降解动力学参数进行了计算,发现导热硅橡胶的起始热降解反应温度较高,其相应的反应活化能也大于空白硅橡胶.导热硅橡胶的热降解反应以零级反应为主,反应活化能是温度的函数,而且对温度的敏感性随温度的升高而变弱.
(3)溶液插层法制备硅橡胶/膨胀石墨(VMQ/EG)导热复合材料.用X射线衍射对制备的VMQ/EG复合物进行了结构表征.对比溶液插层法和熔融共混法制备的VMQ/EG复合材料发现,EG用量小时,溶液插层法制备的VMQ/EG复合材料导热系数较高,并且能够显著改善硅橡胶的热稳定性能.这是因为溶液插层法制备的VMQ/EG复合材料中EG在经过插层、混炼、模压成型等工序后不但保留了原始结构,而且变得更紧密;而熔融共混法制备的VMQ/EG复合材料中EG的网络结构被彻底破坏.插层法制备的VMQ/EG复合材料虽然能够显著提高硅橡胶的导热性,但EG用量受到限制,硅橡胶导热性能的进一步提高非常困难.研究发现,当在VMQ/EG体系中继续加入第三组分(如SiC、AlN、BN、Al2O3、ZnO、碳纤维(CF)等)时可以进一步提高VMQ/EG材料的导热系数.
(4)硅橡胶/三元乙丙橡胶(EPDM)导热并用胶研究.系统研究了固定硅橡胶与EPDM配比的条件下,增容剂Si69以及硫化荆DCP用量对并用导热硅橡胶力学性能的影响,以及导热填料及配合方法等对并用橡胶的力学性能、导热性能的影响.硅橡胶/EPDM并用导热硅橡胶与纯导热硅橡胶相比,其力学性能可得到显著提高.并用橡胶的热稳定性介于纯硅橡胶和EPDM之间.
关键词:
硅橡胶
,
导热
,
填料
,
三元乙丙胶
,
并用导热橡胶
韦伟
,
邹华维
,
刘鹏波
,
范萍
,
徐闻
高分子材料科学与工程
采用导热无机填料氧化铝对甲基乙烯基硅橡胶进行改性,并采用电子束辐射交联硅橡胶,对辐射交联硅橡胶的力学性能及导热性能进行了研究.结果表明,随着辐射剂量的增加,硅橡胶的交联密度增大,拉伸断裂强度逐渐增加,当辐射剂量为30kGy时,强度出现极大值;断裂伸长率则随着辐射剂量的增加而逐渐下降.随着白炭黑含量的增加,硅橡胶的拉伸断裂强度及断裂伸长率均逐渐增加.导热无机填料氧化铝的加入能够有效地提高硅橡胶的导热率.随着氧化铝含量的增加,硅橡胶的导热系数逐渐增大,共混体系的拉伸断裂强度和断裂伸长率下降,硬度增加.
关键词:
硅橡胶
,
电子束辐射
,
力学性能
,
导热性能
王荣华
,
李晖
,
李倩倩
,
孙岩
,
刘亚平
合成材料老化与应用
采用实验室烘箱加速老化,研究了硅橡胶力学性能变化情况,利用二分法和线性回归估计分析确定了硅橡胶老化寿命方程和阿累尼乌斯方程中相关参数的值.以拉伸强度保留率作为老化指标,建立了硅橡胶室温存储条件下的寿命预测方程,并以拉伸保留率下降到80％作为老化指标,推测出在95％的置信水平下,硅橡胶的存储寿命为26.46年.
关键词:
加速老化
,
硅橡胶
,
拉伸强度
,
回归分析
,
寿命预测
邸明伟
,
刘杰
,
顾继友
,
何世禹
高分子材料科学与工程
采用空间综合辐照模拟设备研究了纳米TiO2真空紫外辐照下MQ(MO硅树脂是由单官能硅氧单元(R3SiO0.5,简称M单元)和四官能硅氧单元(SiO2,简称Q单元)组成的有机硅树脂),增强硅橡胶力学性能的影响.试验结果表明,真空紫外辐照后,硅橡胶表面颜色加深,同时出现裂纹,裂纹数量随辐照剂量的增加而增加;在试验的辐照剂量范围内,硅橡胶的硬度和拉伸强度随辐照剂量的增加先增加而后降低,断裂伸长率则先降低而后增加.橡胶的模量和玻璃化转变温度也会发生不同变化.添加纳米TiO2的硅橡胶与未改性硅橡胶相比,经过相同剂量的辐照后,表面裂纹损伤程度减小,硬度和力学性能的损伤程度下降,表现出明显的抗真空紫外辐照性能.
关键词:
硅橡胶
,
MQ增强
,
力学性能
,
真空紫外辐照
,
纳米二氧化钛
