二乙基硅橡胶的性能研究

第38卷第12期2010年12月化 工 新 型 材 料N EW CH EM ICAL M A T ERIA L S Vo l 138No 112

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作者简介:黄艳华(1978-),女,工程师,主要从事硅橡胶、氟硅橡胶等特种橡胶材料的应用研究。

二乙基硅橡胶的性能研究

黄艳华 孙全吉 吴 涛 苏正涛 刘 嘉 王景鹤

(北京航空材料研究院,北京100095)

摘 要 研究了不同二乙基链节含量硅橡胶的性能,并与甲基乙烯基硅橡胶做了对比。热老化试验表明,二乙基的引入使硅橡胶的耐热老化性能明显降低;压缩耐寒系数实验表明,二乙基链节的引入可破坏硅橡胶的低温结晶,20%二乙基链节含量的硅橡胶在-100e 的压缩耐寒系数可达0147;DM T A 分析表明,当二乙基链节达到一定数量时,可破坏低温结晶,甚至使低温结晶完全消失,成为非结晶橡胶,并随二乙基链节的增加,玻璃化转变温度降低。

关键词 乙基硅橡胶,耐热性,低温性能

Characterization of diethyl silicone rubber

H uang Yanhua Sun Q uanji Wu T ao Su Zheng tao Liu Jia Wang Jing he

(Beijing Institute of Aeronautical M aterials,Beijing 100095)

Abstract T he pr operties of diet hy l silicone rubber w ere investig ated,and comparing to methy-l viny l silico ne rub -ber.T he heat -r esistant test show ed that the heat -resistant perfo rmance o f the silico n rubber w as reduced by intro ducing d-i ethy l g ro ups.T he cold -r esistance test sho wed that the int roduct ion of diethy l g ro up can destr oy the cry stallizat ion of sil-i co ne r ubber at low -t em perat ur e.T he results sho wed that at temper atur e o f -100e ,the co efficient o f co ld -resistance of 20%diethyl silico ne r ubber w as 0147.T he DM T A results sho wed that,w hen the number of diethy l gr oup w as increased to a certain va lue,the low -temper atur e cr ystal pro per ties of silico ne r ubber was completely destro yed,and no n -cr ystal r ubber was for med.In additio n,the glass -tr ansition temperature decreased w ith the incr ease o f diethyl substitut e.

Key words ethylsilico ne r ubber,heat -r esist ant pro per ty,lo w t emperat ur e pr operty

硅橡胶是以硅氧键单元为主链,以有机基为侧基的线性聚合物,由于S-i O -Si 键能大(42215K J/mol),耐高温性能较好;又因其分子链呈螺旋形分子构象,键角大,取向自由度大,柔顺性好,因而也具有优异的耐寒性[1]。硅橡胶的性能与侧链的种类和数量有很大关系,二乙基硅橡胶是用二乙基链节取代部分二甲基链节的聚硅氧烷,目前对于乙基硅橡胶的研究,国内相关文献较少[2-5]。本研究对不同二乙基链节含量硅橡胶和甲基乙烯基硅橡胶进行对比研究,分析讨论二乙基硅橡胶的高低温性能,为二乙基硅橡胶的实际应用提供参考依据。

1 实验部分

111 主要原材料

甲基乙烯基硅橡胶(110-2V T ),晨光化工研究院产品;二乙基硅橡胶(二乙基链节含量10%,20%),国内试制品;气相法白炭黑A -200,德固萨产品;环三硅氮烷,广州伟伯化工有限公司;氧化铁130,上海氧化铁厂;其他市售。

112 试验配方

基本配方:100份生胶,40份气相法白炭黑A -200,10份结构控制剂,5份氧化铁,0.8份硫化剂。

1.3 试样制备及性能测试

胶料混炼在开炼机上进行,加入生胶包辊后,分批加入白炭黑、结构控制剂;白炭黑全部混入后加氧化铁和硫化剂,混合均匀后薄通3次打卷备用。胶料停放24h 后进行硫化。胶料硫化分为一段硫化和二段硫化。一段硫化条件为:165e /10M Pa @10min;二段硫化条件为:二乙基硅橡胶为:150e @4h ,甲基乙稀基硅橡胶为:200e @4h,都在电热鼓风干燥箱中进行。

114 性能测试

按G B/T 528-1992硫化橡胶和热塑性橡胶拉伸性能的测定,G B/T 531-1989橡胶邵尔A 型硬度试验方法测量硅橡胶硫化胶试样的物理机械性能;按GB3512-1989橡胶热空气老化试验方法测量其热空气老化性能;按GB 6034-1985硫化橡胶压缩耐寒系数的测定测定压缩耐寒系数。

在美国流变仪科学有限公司制造的DM T A IV 型动态机械热分析仪上进行DM T A 测试,以拉伸法夹持试样,升温速率2e /min,频率1H z,温度范围为-150~0e 。

2 结果与讨论

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