单苯基硅橡胶的合成与性能表征
苯基硅橡胶在航空航天领域的应用研究
苯基硅橡胶在航空航天领域的应用研究刘 琳，金 磊（同济大学材料科学与工程学院，上海201804）摘要：对比研究牌号为SE6660，SE6635和SE5563U的甲基乙烯基苯基硅橡胶（简称苯基硅橡胶）及其硫化剂DCBP 和DBPH对航空航天领域的适用性。
结果表明：SE5563U苯基硅橡胶的综合性能较好；采用硫化剂DBPH的SE5563U苯基硅橡胶交联密度大，抗撕裂性能好，压缩永久变形小，脆化温度为－110 ℃，非常适用于航空航天器材门窗系统密封材料。
关键词：甲基乙烯基苯基硅橡胶；压缩永久变形；脆化温度；航空航天中图分类号：TQ333.93；TQ336.4＋2 文章编号：1000-890X（2020）02-0119-04文献标志码：Ａ DOI：10.12136/j.issn.1000-890X.2020.02.0119甲基乙烯基苯基硅橡胶（简称苯基硅橡胶）是在乙烯基硅橡胶的分子链中引入二苯基硅氧烷链节（或甲基苯基硅氧烷链节）而制成的，是通过引入大体积的苯基破坏二甲基硅氧烷结构的规整性来降低聚合物的结晶温度和玻璃化温度[1-2]。
苯基含量（苯基与硅原子物质的量比）为5%～10%的苯基硅橡胶通称低苯基硅橡胶，其脆化温度低（最低－115 ℃），具有优异的耐低温性能，在－100 ℃下仍具有弹性[3-4]。
随着苯基含量的增大，分子链的刚性增大，其结晶温度上升。
苯基含量为15%～25%的苯基硅橡胶通称中苯基硅橡胶，具有耐燃烧特点[5]。
苯基含量在30%以上的苯基硅橡胶通称高苯基硅橡胶，具有优良的耐辐射性能。
高苯基硅橡胶应用在要求耐低温、耐烧蚀、耐高能辐射、隔热等的场合[6]。
苯基硅橡胶由于具有独特的耐高低温、耐氧、耐光和耐气候老化等性能，是航空航天等国防尖端工业不可缺少的密封材料胶种[7-8]。
本工作选择两种过氧化物硫化剂[硫化剂DCBP（2，4-二氯过氧化苯甲酰）和硫化剂DBPH （2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷）进行对比研究，旨在确定合适的硫化剂，以制得性能优异的苯基硅橡胶，为苯基硅橡胶在航空航天领域中的应用提供参考。
硅橡胶材料基本性能讲解课件
硅橡胶材料在硫化过程中，通过交联反应将线 型分子链转化为三维网络结构，提高材料的强 度、硬度、耐热性和耐化学腐蚀性等性能。
硅橡胶硫化过程中，交联密度高且交联键能低 ，使得材料具有较好的耐高温性能和化学稳定 性。
硅橡胶硫化时不易产生过度交联和焦烧现象， 具有较好的加工安全性和稳定性。
粘合性能
硅橡胶材料具有较好的粘合性能，能够粘合多种材料如金属、玻璃、陶瓷、塑料等，广泛应用于密封 、粘合、防护等领域。
硅橡胶材料具有良好的耐候性，可在户 外长期使用。
硅橡胶材料具有优良的电绝缘性能，体 积电阻率可达10^14～10^17Ω·cm。
硅橡胶材料的表面能低，疏水性强，不 易被水和许多有机溶剂浸润。
硅橡胶材料具有优良的耐高温、耐低温 性能，可在-60℃～+250℃范围内长期 使用。
02
硅橡胶材料的物理性能
硅橡胶还具有优良的耐腐蚀性能，能抵抗各种化 学物质的侵蚀。
高压电器绝缘材料
硅橡胶具有优良的电气性能，可用于高压电器的绝缘材料 。
硅橡胶的介电常数和介质损耗角正切值随温度和频率的变 化而变化，但变化幅度很小，因此硅橡胶在宽广的温度和 频率范围内都能保持良好的绝缘性能。
硅橡胶还具有优良的耐电晕性能，适用于高电压、大电流 的电器设备。
3
填料在硅橡胶材料中能够填充空隙、提高密实度 ，从而提高材料的硬度、强度和耐磨性能等。
05
硅橡胶材料的应用领域
高温密封材料
硅橡胶具有优良的高温性能，可在-60℃～250℃ 温度范围内使用，适用于各种高温工况下的密封 。
硅橡胶具有优良的耐老化性能，即使在高温环境 下长期使用，也能保持良好的密封性能。
03
硅橡胶材料的化学性能
耐化学腐蚀性能
(完整版)超全硅橡胶种类、配方、生产工艺及用途
超全！硅橡胶种类、配方、生产工艺及用途硅橡胶(SiliconeRubber) 是一种兼具无机和有机性质的高分子弹性材料, 其分子主链由硅原子和氧原子交替组成( —Si—O—Si—), 侧链是与硅原子相连接的碳氢或取代碳氢有机基团, 这种基团可以是甲基、不饱和乙烯基( 摩尔分数一般不超过01005)或其它有机基团, 这种低不饱和度的分子结构使硅橡胶具有优良的耐热老化性和耐候老化性, 耐紫外线和臭氧侵蚀。
分子链的柔韧性大, 分子链之间的相互作用力弱, 这些结构特征使硫化胶柔软而富有弹性, 但物理性能较差。
硅橡胶发展于20世纪40年代, 国外最早研究的品种是二甲基硅橡胶。
1944 年前后由美国DowCorning 公司和GeneralElectric 公司各自投入生产。
我国在60 年代初期研究成功并投入工业化生产。
现在生产硅橡胶的国家除我国外, 还有美国、英国、日本、前苏联和德国等, 品种牌号有1000多种。
1、硅橡胶的分类和特性1.1 分类硅橡胶按其硫化机理不同可分为热硫化型、室温硫化型和加成反应型三大类。
1.2 特性(1) 耐高、低温性在所有橡胶中 , 硅橡胶的工作温度范围最广阔(-100〜350C)。
例如,经过适当配合的乙烯基硅橡胶 或低苯基硅橡胶,经250C 数千小时或300C 数百小时 热空气老化后仍能保持弹 350C 数十小时热空气老化后仍能保持弹性 化温度为-140C ,其硫化胶在-70〜100C 的温度下仍 具有弹性。
硅橡胶用于火箭喷管内壁防热涂层时 , 能耐 瞬时数千度的高温。
硅橡胶在高温下连续使用寿命见 表1。
(2) 耐臭氧老化、 耐氧老化、耐光老化和耐候老化 性能硅橡胶硫化胶在自由状态下置于室外曝晒数年后 性能无显著变化。
硅橡胶与其它橡胶的耐臭氧老化性 能比较见表 2。
(3) 电绝缘性能 硅橡胶硫化胶的电绝缘性能在受潮、频率变化或温度升高时变化较小 , 燃烧后生成的二氧化硅仍为绝 缘体。
苯基硅橡胶的溶解性与溶液聚合研究
的苯基硅橡胶摩 尔质量大于本体聚合产物 ， 摩 尔质量分布相对较 宽； 采用旋转蒸发脱低沸效果 良好。 关键词 ： 苯基硅 橡胶 ； 溶 解性 ； 溶液聚合 ； 脱低沸 ； 摩 尔质量及其 分布
中图 分 类 号 ： Ｔ Ｑ ３ ３ ３ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ５ — ３ １ ７ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ０ １ ０ — ０ ３
时 观察体 系粘 度 的变 化情 况 。然后 冷却 使料 温降
至 ５ ０℃出料 ， 使用 旋转 蒸发在 １ ５ ０℃下 催化 失活 ２ ０ ｍｉ ｎ ， 开 启真 空脱低 沸得 到苯 基硅橡 胶 。 苯基 硅橡 胶 的基本 合成 步骤见 图 １ 。
Ｄ 、Ｄ 甲苯、 催化 剂
研 究 ・开 发
弹 性 体 Ｃ ， Ｈ ２ ０ Ｉ Ｎ １ ３ Ａ — ０ ２ Ｅ ２ Ｉ ５ Ａ ， ２ Ｓ ３ Ｔ （ １ （ ） Ｍ ： ｌ Ｅ Ｏ Ｒ ～ Ｉ Ｃ １ Ｓ ２
苯 基 硅 橡 胶 的 溶解 性 与溶 液 聚 合研 究 ＊
吴 蓁 ， 张英 强 ， 姚 勇伟 ， 王立伟 ， 朱爱琴
八 甲基环 四硅氧烷 （ Ｄ ４ ） 、 四甲基 四乙烯 基环 四
胶” 标 准测定 。
１ ３ ２ 苯 基硅 橡胶 的 ＧＰ Ｃ测 定
硅氧烷 （ ） ： 美 国道康 宁公 司 ； 催 化 剂 四 甲基 氢氧 化铵硅 醇盐 、 甲基苯 基混 合环 体 、 本体 聚 合苯 基硅 橡胶 ： 上 海 树 脂 厂 有 限公 司 ； 苯、 甲苯 、 氯苯、 石 油
表１ ～表 ５ 所示。
第 １ 期
吴
蓁， 等． 苯基硅橡胶的溶解性 与溶 液聚合研究
・１ １・
硅橡胶性能
置：新塑化城 > 行业资讯 > 行业频道 > 橡胶 >硅橡胶性能概述与配合来源:中国化工信息网 2007年7月23日自从1942年道康宁公司将硅橡胶工业化之后，现在已经出现许多经过改进的硅橡胶产品。
并且，随着品种的增加，基于硅橡胶的新产品开发也取得了长足的进步。
由于硅橡胶具有独特的化学组成，不同种类的硅橡胶被广泛应用于如洗发剂、速溶咖啡的外包装、医用试管和鱼饵盒的自动垫圈等日常用品上。
而且，硅橡胶可以在极限温度范围内保持柔韧性，其它合成聚合物就没有这种特性。
1 硅橡胶基本情况1.1 基本结构像丁腈橡胶(NBR)、丁苯橡胶(SBR)、异戊二烯橡胶(IR)和天然橡胶(NR)等碳-碳键的聚合物，其分子链上存在不饱和键，但硅橡胶是通过重复转换硅原子和氧原子的排列而成链的，在其主链上没有不饱和键。
对有机聚合物来讲，不饱和键是其硫化的化学活性区域，并且该区域会由于紫外线、臭氧、光照和热量的作用而降解。
硅-氧键的高键能，完全饱和的基本结构以及过氧化物硫化是保持硅橡胶良好耐热和耐天候性能的关键所在。
除了更高的键能，对于碳原子而言，更大的硅原子也提供了更大的自由空间，使硅橡胶玻璃化温度低，透气性能更好。
由于应用上的不同，透气性能可能是优点亦有可能是缺点。
1.2 硅橡胶的合成硅橡胶合成的简要过程是：砂石或二氧化硅还原为单体硅→于300%温度下，以铜作催化剂，硅与甲基氯化物相互作用→形成甲基氯化硅的混合物(一元、二元或三元)→通过蒸馏分离出二甲基氯化硅→二甲基氯化硅水解成硅烷又迅速合成为线型或环型硅氧烷→线型硅氧烷在氢氧化钾(KOH)的帮助下，形成四元双甲基环状体(D4)→在KOH存在下，D4聚合，链终止导致过程的完成。
1.3 硅氧烷的硫化硅氧烷一般使用过氧化物硫化，以优化其耐高温能力。
硅氧烷中含的乙烯基可被硫黄硫化，但硫键的低热敏性导致硅橡胶的热稳定性能容易受到破坏。
铂硫化体系也是硅橡胶硫化常用的，带来的性能包括：低挥发性、紧密的表面硫化、在任何介质中的超快硫化，铂硫化体系具有比传统过氧化硫化对应物略低的热稳定性能。
硅橡胶性能概述与配合
硅橡胶性能概述与配合自从1942年道康宁公司将硅橡胶工业化之后，现在已经出现许多经过改进的硅橡胶产品。
并且，随着品种的增加，基于硅橡胶的新产品开发也取得了长足的进步。
由于硅橡胶具有独特的化学组成，不同种类的硅橡胶被广泛应用于如洗发剂、速溶咖啡的外包装、医用试管和鱼饵盒的自动垫圈等日常用品上。
而且，硅橡胶可以在极限温度范围内保持柔韧性，其它合成聚合物就没有这种特性。
1 硅橡胶基本情况1.1 基本结构像丁腈橡胶(NBR)、丁苯橡胶(SBR)、异戊二烯橡胶(IR)和天然橡胶(NR)等碳-碳键的聚合物，其分子链上存在不饱和键，但硅橡胶是通过重复转换硅原子和氧原子的排列而成链的，在其主链上没有不饱和键。
对有机聚合物来讲，不饱和键是其硫化的化学活性区域，并且该区域会由于紫外线、臭氧、光照和热量的作用而降解。
硅-氧键的高键能，完全饱和的基本结构以及过氧化物硫化是保持硅橡胶良好耐热和耐天候性能的关键所在。
除了更高的键能，对于碳原子而言，更大的硅原子也提供了更大的自由空间，使硅橡胶玻璃化温度低，透气性能更好。
由于应用上的不同，透气性能可能是优点亦有可能是缺点。
1.2 硅橡胶的合成硅橡胶合成的简要过程是：砂石或二氧化硅还原为单体硅→于300%温度下，以铜作催化剂，硅与甲基氯化物相互作用→形成甲基氯化硅的混合物(一元、二元或三元)→通过蒸馏分离出二甲基氯化硅→二甲基氯化硅水解成硅烷又迅速合成为线型或环型硅氧烷→线型硅氧烷在氢氧化钾(KOH)的帮助下，形成四元双甲基环状体(D4)→在KOH存在下，D4聚合，链终止导致过程的完成。
1.3 硅氧烷的硫化硅氧烷一般使用过氧化物硫化，以优化其耐高温能力。
硅氧烷中含的乙烯基可被硫黄硫化，但硫键的低热敏性导致硅橡胶的热稳定性能容易受到破坏。
铂硫化体系也是硅橡胶硫化常用的，带来的性能包括：低挥发性、紧密的表面硫化、在任何介质中的超快硫化，铂硫化体系具有比传统过氧化硫化对应物略低的热稳定性能。
苯基硅橡胶介绍及最新研究进展
苯基硅橡胶介绍及最新研究进展-特性：甲基乙烯基苯基硅橡胶（methyl vinyl Phenyl Polysiloxane rubber）简称苯基硅橡胶，苯基硅橡胶是指主链中含有苯基硅氧烷或甲基苯基硅氧烷链节的高分子量线型聚硅氧烷。
与填料、有机过氧化物硫化剂、加工助剂混配后，经加热硫化可成为弹性体，苯基硅橡胶除具有甲基乙烯基硅橡胶的压缩水久变形小，使用温度范围宽，耐老化、防震、防潮和优良的电气绝缘性能外，还具有卓越的耐低温、减震、耐烧蚀和耐辐照性能。
由于分子结构中引入了苯基，破坏了硅氧烷分子结构的规整性，降低了聚合物的结晶度，改善了耐寒性。
-分类：1.苯基含量在5～15％时（苯基与硅原子比）通称低苯基硅橡胶，此时，橡胶的硬化温度降到（-115℃），使它具有较好的耐低温性能，高阻尼等特点，在-100℃下仍具有柔曲弹力。
苯基硅橡胶PVMQ随着苯基含量的增加，分子链的刚性增大，其结晶温度反而上升。
2.苯基含量在15～25％时通称中苯基硅橡胶，耐烧蚀，具有耐燃特点3.苯基含量在30％以上时，通称高苯基硅橡胶，具有优良的耐辐射性能。
苯基硅橡胶应用在要求耐低温、耐烧蚀、耐高能辐射、隔热等场合。
拥有抗幅射性能（防中子辐射、如伽马射线），用于核电站、反应堆、放射性污水处理厂。
可以在苯基硅胶里加入铅粉（代铅的作用，减轻重量），制成硅级皮或者硅胶片放到衣服里，可以制成防护服，防辐射用途。
也可做成柔性的防辐射板，或者用硅胶泥堵住目标缝隙中苯基和高苯基硅橡胶由于加工困难．物理机械性能较差，生产和应用受到一定限制，中苯基硅橡胶具有卓越的耐寒性，一旦着火，可以自熄，高苯基硅橡胶具优异的耐辐照性能。
随着苯基含量的提高，分子刚性增大，耐辐照，耐燃性提高，但耐寒性下降由甲基苯基混合四环体与四甲基乙烯基环四硅氧烷在碱催化剂催化下共聚，经破坏催化剂和真空脱除低沸物后制得生胶，与白炭黑、有机过氧化物结构控制剂在炼胶机上混炼均匀后得混炼胶。
核磁共振法测定苯基硅橡胶的苯基、乙烯基
核磁共振法测定苯基硅橡胶的苯基、乙烯基李辉;孙志勇;李斌;艾惠;邓卫华;杜华太;孙国华;马卫东【摘要】采用核磁定量技术测定苯基硅橡胶苯基、乙烯基的含量,研究了氘代溶剂种类、脉冲角度、弛豫延迟时间等参数对测定结果的影响.结果表明,氘代氯仿的溶剂峰与苯基共振峰重叠,导致苯基含量测定结果偏高;手动校正谱图相位、基线得到的测定结果波动小;在3～24 s范围内,信噪比随着弛豫延迟时间的增加呈下降趋势;信噪比随着采样时间、扫描次数增加而增大.确定的实验条件:溶剂为氘代四氢呋喃,脉冲偏转角为30°,采样次数为128,采样时间为3 s,弛豫延迟时间为3 s,手动校正谱线.稳定性试验结果的离散系数为0.71％～1.9％(n=5).用该方法对高纯度甲基苯基环硅氧烷的苯基及甲基乙烯基环硅氧烷中的乙烯基含量进行测试,测定结果分别为100.074％,98.538％,均接近理论值(100％),测定结果的相对标准偏差为0.06％,0.08％(n=5).该方法稳定性好,精确度良好,可用于苯基硅橡胶苯基、乙烯基含量的测定.【期刊名称】《化学分析计量》【年(卷),期】2019(028)004【总页数】5页(P48-52)【关键词】苯基硅橡胶;苯基;乙烯基;核磁共振法【作者】李辉;孙志勇;李斌;艾惠;邓卫华;杜华太;孙国华;马卫东【作者单位】中国兵器工业集团第五三研究所,济南 250031;中国兵器工业集团第五三研究所,济南 250031;中国兵器工业集团第五三研究所,济南 250031;北京理工大学分析测试中心,北京 102400;中国兵器工业集团第五三研究所,济南 250031;中国兵器工业集团第五三研究所,济南 250031;中国兵器工业集团第五三研究所,济南250031;中国兵器工业集团第五三研究所,济南 250031【正文语种】中文【中图分类】O657.2甲基乙烯基苯基硅橡胶简称苯基硅橡胶，它是在甲基乙烯基硅橡胶的分子链中引入苯基硅氧烷链节形成的，大体积苯基的存在破坏了硅氧烷分子链的规整性，降低了聚合物的结晶温度和玻璃化温度，扩大了该材料的低温使用范围。
苯基硅橡胶的开发与应用方案(一)
苯基硅橡胶的开发与应用方案一、实施背景随着科技的快速发展和产业结构的不断升级，高性能材料在各行各业的应用越来越广泛。
苯基硅橡胶作为一种高性能的特种橡胶，具有优异的耐高低温性能、耐老化性能、电气绝缘性能和化学稳定性，因此在航空航天、汽车制造、电子电器、石油化工等领域具有广泛的应用前景。
然而，目前我国在苯基硅橡胶的生产技术和应用方面还存在一定的差距，因此，开展苯基硅橡胶的开发与应用研究具有重要意义。
二、工作原理苯基硅橡胶是以苯基硅氧烷为主要原料，通过聚合反应制成的高分子弹性体。
其分子主链由硅氧键（-Si-O-Si-）构成，侧链则通过苯基与硅原子相连。
由于苯基的引入，使得苯基硅橡胶具有优异的耐高低温性能、耐老化性能和化学稳定性。
同时，苯基硅橡胶还具有较好的电气绝缘性能和机械性能，能够满足不同领域的需求。
三、实施计划步骤1. 原料准备：选用高质量的苯基硅氧烷为主要原料，准备好所需的催化剂、抑制剂等助剂。
2. 聚合反应：在严格的温度、压力条件下，将苯基硅氧烷进行聚合反应，制得苯基硅橡胶生胶。
3. 混炼：将生胶与适量的白炭黑、硅油等助剂进行混炼，制得混炼胶。
4. 成型：将混炼胶进行压延、压出、注射等成型工艺，制得所需形状和尺寸的制品。
5. 硫化：在适当的温度下，对制品进行硫化处理，制得最终的苯基硅橡胶制品。
6. 性能测试：对制品进行各项性能测试，如耐高低温性能、耐老化性能、电气绝缘性能等。
7. 应用研究：根据不同领域的需求，对苯基硅橡胶制品进行应用研究，如航空航天、汽车制造、电子电器等领域的应用研究。
四、适用范围苯基硅橡胶适用于航空航天、汽车制造、电子电器、石油化工等领域，如密封件、绝缘件、密封胶、涂料等。
五、创新要点1. 采用先进的聚合技术和混炼工艺，提高苯基硅橡胶的性能和质量。
2. 通过应用研究，拓展苯基硅橡胶的应用领域，提高其附加值。
3. 加强产业链整合和产学研合作，推动苯基硅橡胶产业的升级和发展。
六、预期效果1. 开发出高性能的苯基硅橡胶制品，满足国内市场需求，替代进口产品。
苯基硅橡胶的热空气老化性能研究
10. 4 0 331 0 －
由表 3 可见，在 250 ℃ 长期热空气老化过程 中，随老化时间延长， PS5360 苯基硅橡胶的硬 度上升，拉伸强度和拉断伸长率下降，压缩永久 变形增加，力学性能发生明显变化，橡胶试样弹 性越来越差。 同样以硬度变化 15 度且拉断伸长
率变化 － 50% 作为橡胶失效判据， PS5360 苯基 硅橡胶可在 250 ℃ 连续工作约 360 h； 如果是间 歇使用的话，累积工作寿命将更长。即使经 250 ℃ × 1 200 h 连续热空气老化后，其硬度为 83 度，拉 伸强度为 2. 8 MPa，拉断伸长率为 80% ， 仍表现
表3 性能指标 邵尔 A 硬度 / 度 硬度变化 / 度 拉伸强度 / MPa 拉伸强度变化 / % 拉断伸长率 / % 拉断伸长率变化 / % 恒定压缩永久变形 / %
仍具有较好的弹性。 因此 PS5360 苯基硅橡胶硫 化胶在 200 ℃ 下具有优秀的耐热空气老化性能 。 2. 2. 2 苯基硅橡胶在 250 ℃ 热空气中的长期老 化性能 PS5360 苯基硅橡胶试样在 250 ℃ 热空气下 的加速老化试验结果如表 3 所示。
· 250 ·
第 26 卷
出橡胶的弹性。 因此 PS5360 苯基硅橡胶硫化胶 在 250℃ 下仍具有优秀的耐热空气老化性能 。 2. 2. 3 苯基硅橡胶在 300 ℃ 热空气中的长期老
表4 性能指标 邵尔 A 硬度 / 度 硬度变化 / 度 拉伸强度 / MPa 拉伸强度变化 / % 拉断伸长率 / % 拉断伸长率变化 / % 恒定压缩永久变形 / %
PS5360 苯基硅橡胶硫化胶在 250 ℃ 热空气下的加速老化试验结果 老化时间时间 / h 0 58 0 12 66 8 6. 8 － 35 270 － 18 66 24 65 7 6. 2 － 40 260 － 21 77 36 68 10 6. 4 － 38 250 － 24 92 48 69 11 5. 4 － 48 250 － 24 97 72 68 10 5. 2 － 50 250 － 24 100 120 70 12 5. 7 － 45 210 － 37 100 168 67 9 4. 7 － 55 200 － 40 － 240 70 12 4. 6 － 56 190 － 43 － 360 73 15 4. 1 － 61 165 － 50 － 480 74 16 3. 9 － 63 130 － 61 － 720 80 22 4 － 62 110 － 67 － 1200 83 25 2. 8 － 73 80 － 76 －
苯基含量对硅橡胶性能的影响
苯基含量对硅橡胶性能的影响张林军;曾金芳;余惠琴【摘要】In order to obtain a flexible joint elastomeric material with stable shear properties in the range of - 71 ℃ to 60 ℃ ,in this paper ,the effect of phenyl content on the properties of methyl vinyl silicone rubber was studied .The results showed that with the increase of the content of phenyl groups , the vulcanization time T 90 and torque of the composites increased ,the elongation at break of silicone rubber decreased faster at room temperature ,the tear strength increased slightly ,but the tensile strength and shear strength did not change obviously .Also ,the glass transition temperature of silicone rubber at low temperatureincreased ,and the crystallization behavior improved obviously .The drawing cold-resistant coefficient of low-phenyl silicone rubber at - 71 ℃ was 0 .94 .The shear property of sili-cone rubber at - 71 ℃ to 60 ℃ showed that the shear modulus of methyl vinyl silicone rubber in-creased sharply at - 71 ℃ ,and the fluctuation of volume of the shear modulus of low-phenyl silicone rubber in wide temperature range was small and the shear modulus of medium-phenyl silicone was changed greatly .%为了获得-71～60℃ 范围内剪切性能稳定的柔性接头弹性材料,研究了苯基含量对甲基乙烯基硅橡胶性能的影响.结果表明,随着苯基含量的增加,混炼胶正硫化时间(T90)和扭矩缓慢升高,室温下硅橡胶断裂伸长率降低较快,撕裂强度轻微增加,但拉伸强度和剪切强度变化不明显,低温下硅橡胶玻璃化转变温度升高,结晶性能得到明显改善,低苯基硅橡胶在-71℃ 的拉伸耐寒系数达到0.94;硅橡胶在-71～60℃ 范围内剪切性能分析表明,甲基乙烯基硅橡胶剪切模量在-71℃ 时急剧增大,低苯基硅橡胶在宽温域范围内剪切模量波动较小,但中苯基硅橡胶剪切模量变化较大.【期刊名称】《弹性体》【年(卷),期】2017(027)006【总页数】5页(P28-32)【关键词】柔性接头;硅橡胶;苯基含量;剪切性能;力学性能;低温性能【作者】张林军;曾金芳;余惠琴【作者单位】西安航天复合材料研究所 ,陕西西安 710025;西安航天复合材料研究所 ,陕西西安 710025;西安航天复合材料研究所 ,陕西西安 710025【正文语种】中文【中图分类】TQ333.93随着国防事业的快速发展，各国对固体火箭发动机柔性接头提出了更高的要求，耐高低温性能便是其中之一[1-3]。
硅橡胶的特性
硅橡胶的特性硅橡胶硅橡胶的性能主要源于线型聚硅氧烷的化学结构，即由于主链由Si-O-Si键组成，具有优异的热氧化稳定性，耐候性以及良好的电性能。
当生胶侧链中引入少量苯基，可改善橡胶的耐低温性能；引入γ-三氟丙基，可提高耐油、耐溶剂性能。
主链中引入亚芳基可提高耐用辐照及机械性能等。
此外硅橡胶以白炭黑及金属氧化物等作填料，以有机硅化合物（硅氧烷或硅烷）作结构控制剂，并使用特定的改性添加剂，过氧化物硫化剂以及配合成型工艺等。
因而，硅橡胶不仅具有一系列不同于有机橡胶的特性，而且硅橡胶之间的性能也可有相当差异。
1、耐热性硅橡胶在空气中的耐热性比有机橡胶好得多,在150℃下其物理机械性能基本不变,可半永久性使用,在200℃下可使用1000h以上;380℃下可短时间使用.因而硅橡胶广泛用作高温场合中使用的橡胶部件。
2、耐候性硅橡胶主链中无不饱和键,加之Si-O-Si键对氧、臭氧及紫外线等十分稳定，因而无需任何添加剂，即具有优良的耐候性.在臭氧中发生电晕放电时，有机橡胶很快老化，而对硅橡胶则影响不严重.长时间暴露在紫外线及风雨中，其物理机械性能变化不大，经户外曝晒试验数十年，未发现裂纹或降解发黏等老化现象。
3、电气特性硅橡胶具有优良的电绝缘性能，其体积电阻高达1×（1014～1016）Ω.cm,抗爬电性10～30min(特殊品级可达3.5kv/6h),抗电弧性80～100s(特殊品级可达到420s);表面电阻为(1～10) ×1012Ω.cm;导电品级可达1×（10-3～107）Ω.cm;介电损耗角正切(tgδ)小于10-3,介电常数2.7～3.3(50Hz/25℃),介电强度18～36KV/mm,而且在很宽的温度及频率范围内变化不大.甚至浸入水中后,电性能也很少降低,十分适合用作电绝缘材料.硅橡胶对高压下的电晕放电及电弧具有优良的阻尼作用。
4、压缩永久变形压缩永久变形性是硅橡胶在高、低温条件下作垫圈使用时的重要性能.二甲基硅橡胶的压缩永久变形性较差，在150℃下压缩22h 后形变值高达60%左右.但是甲基乙烯基硅橡胶,特别是使用烷基系列过氧化物硫化的制品,具有优良的压缩永久变形性,其形变值可在20%以下.二段硫化条件对压缩永久变形值也有很大的影响,亦即二段硫化温度愈高,压缩永久变形值愈低.为了改进硫化胶制品的压缩永久变形性,还可在胶料中添加氧化汞、氧化镉、氧化锌及醌类化合物等。
rubber07级 和性能表征
G 填充剂 按用途分为两大类；补强填充剂和惰性填充剂。 补强剂，能提高硫化橡胶的强度、耐磨性等物理机械性能，最 常用的补强剂是炭黑、白炭黑（水合二氧化硅）、碳酸镁、活 性碳酸钙，活性陶土、古马隆树脂、松香树脂、苯乙烯树脂、 酚醛树脂、木质素等。炭黑通常加入量为生胶的50%。 惰性填充剂又称增容剂，是对补强效果不大，仅是增加容积以 节约生胶，降低成本或改善工艺性能 (压出、压延性能)。最常 用的增容剂有硫酸钡、滑石粉、云母粉等。
有机类硫化促进剂： M
DM
TMTD
对硫化促进剂的基本要求： 1）有较高的活性 缩短橡胶达到正硫化所需时间的能力。正硫化时间是硫化 胶达到最佳物理机械性能的硫化时间。
2）硫化平坦线长 正硫化之前及其后，硫化胶性能均不理想，促进剂的类型 对正硫化阶段的长短有影响，硫化平坦线较长为好。 3）硫化的临界温度较高 临界温度是指硫化促进剂对硫化过程发生促进作用的温度。 为防止胶料早期硫化，要求促进剂的临界温度不应过低。
E 防老剂
橡胶的老化 橡胶分子结构易受氧及臭氧的氧化作用，光和热都能促进 氧化作用，使橡胶分子链断裂，支化或进一步交联，使橡胶 发粘变硬，弹性降低，机械性能变坏，以至失去使用价值。
防老剂：能防止或延缓橡胶老化的物质。
物理防老剂：石蜡、微晶蜡等物质，用量为1～3份。 因橡胶中的溶解度较小，在橡胶表面形成一层薄膜，起 屏蔽作用，隔离臭氧、氧气与橡胶的ห้องสมุดไป่ตู้触作用。
的聚合与交联。这是今天数十亿美元工业的 基础。
First Application of the Rubber
1845年，英国工程师R.W.汤姆森在车轮周围套上一个 合适的充气橡胶管； 1890年，轮胎被邓禄普正式用在自行车上， 1895年，被用在各种老式汽车上。
单双苯基共混硅橡胶的阻尼性能研究
第35卷第4期2420年12月西南科技大学学报Joornai of Southwest Universith of Sciencc and TechgologyVoi.35No.4Dec.2024单/双苯基共混硅橡胶的阻尼性能研究王志勇1芦艾42沈思敏1熊雨琪1(4西南科技大学材料科学与工程学院四川绵阳621410；2.中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳571700)摘要:采用单苯基硅橡胶与双苯基硅橡胶共混的方式制备了苯基硅橡胶阻尼材料，分别研究了组成及交联程度对共混橡胶阻尼及拉伸性能的影响。
介电分析结果表明，在单苯基硅橡胶中加入质量分数24%-80%的双苯基硅橡胶时，均出现了双损耗峰，说明该体系发生了明显的相分离现象;在单/双苯基硅橡胶以80/24和60/44比例共混时，其拉伸力学性能较单苯硅橡胶略有提高;共混硅橡胶在硫化剂用量为0.5份/100份时，有效阻尼温域达到234C,随着硫化剂用量增加，有效阻尼温域明显降低。
交联程度对相分离结构影响较小,随着交联程度的增加，材料的拉伸力学性能增强，但是阻尼性能下降较为明显。
关键词:苯基硅橡胶相分离阻尼性能交联程度中图分类号:TQ333文献标志码：A文章编号2671-8755(2020)03-0013-06Sthdy on Damping Praperhet of Mono-diphenyl Blendes Silicone RubbeaWANG Zhiyovg1,LU Ai42,SHEN Simiu1,XITNG Yuqi1(1 .SchooO of MateriaOt Science aad Ennineerinn,Southwest University of Science an Technologa,Mianyang621010 ,Sichuan,China;2.Institute eg Chemical Materialt,China Achaem,,of EngineeCngPhysics,MiaTl l y aTlg621977,Sichuan,China)Abstracl:The methoO of blecging singic phenyl silicouc ruUbce with diphenyl silicouc ruUbce was dPopeC O x prepare phenyl sUiconc runbcv damping materiais ang the effecis of composition ang deprec of cross-linging on the damping ang tecsiic propeAics of the blengeC ruUbo were stuUieC AspectOPy.The results of dielectoc analysis show that dopUIe-loss peaPs appeae when mass fraction22%-88%of diphnyl siii-conc ruUbp is aPdeC to mono-phenyl silicone1x1^0,indicating that a cleae p C vc separation phpomecon has occorreC in the system.Its tecsiic mechanicoi propenics are slightiy bettcv than that of singic benzene silicon mUbcv when mono—iphenyl silicone rubbcv is blendeC in87/22ang60/44ratios7The eOective damping temperature domain reaches239C when the dosage of^00102X00agent fov blengeC silicouc mUbcv is0.9/100pans and decreases opymosly as the dosage of conng agent increases7The deprec of cross-linging has little efUct o n the phase-separated stmetum.The tensile pmpenies of the mateAal are enganceC with the increase of the cross-linging rate,but the damping penbrmanco decreases opyiously.Keywords：Phenyl silicone mUbcv;Phase separation;Damping peAoAnanco;Deprec of cross-linging高分子阻尼材料能够有效减轻机械振动对部件的损坏，对于提高部件的使用寿命有显著作用,被广泛应用于精密仪器以及建筑防震等领域l2。
高强度硅橡胶生胶的合成与表征
高强度硅橡胶生胶的合成与表征冯圣玉【实验说明】从最基本的原料--氯硅烷制备高强度硅橡胶将涉及氯硅烷水解和低聚物制备，低聚物的真空裂解及环硅氧烷的制备，混合环硅氧烷高效精馏分离，甲基乙烯基硅橡胶生胶的合成，硅橡胶配方复合与胶料混炼、热处理、返炼，橡胶成形与硫化等。
甲基乙烯基硅橡胶生胶是制备高强度硅橡胶制品的基础聚合物。
通过该实验可以对甲基乙烯基硅橡胶生胶（聚硅氧烷）的合成和表征有一个全面、深入的认识。
【实验目的】1．了解、学会甲基乙烯基硅橡胶生胶的合成； 2．了解甲基乙烯基硅橡胶生胶的分析表征手段； 3．学习几种甲基乙烯基硅橡胶生胶的表征技术。
【实验原理】硅橡胶具有多种优异性能，其耐热性、耐寒性、耐臭氧性、耐候性、电绝缘性、生理惰性等，都是其他橡胶所不能比拟的。
因而在航空航天、电子电气、机械建筑、交通运输、医疗卫生、日常生活等方面均已得到了广泛的应用，已经成为国民经济中必不可少的新型高分子材料。
硅橡胶的种类很多。
高强度硅橡胶系由普通甲基乙烯基硅橡胶生胶，配合补强填料（白炭黑）、交联剂、催化剂等各种添加剂，并加入低分子量的多乙烯基硅油（C 胶）混合，采用普通有机橡胶的加工方法，在混炼机上混炼成均相胶料——混炼胶，然后将混炼胶在高温（一般在150～200℃）下硫化即可使其从高粘滞塑性态转变成硫化胶弹性体。
甲基乙烯基硅橡胶生胶是将八甲基环四硅氧烷(D 4)和四甲基四乙烯基环四硅氧烷(D 4Vi)，在阴离子催化剂（如四甲基氢氧化铵硅醇盐）催化下开环聚合而得：D 4 + 90～110℃,甲基乙烯基硅橡胶生胶该反应为平衡反应，副产物为低分子物（环硅氧烷混合物）。
反应结束后，减压将低分子物除去，即得甲基乙烯基硅橡胶生胶。
【实验内容】一、甲基乙烯基硅橡胶生胶的制备 【仪器和试剂】1. 仪器：250mL 三口烧瓶，200℃、250℃温度计，N 2导管，真空泵，14口、19口温度计套管，加热套，直形冷凝管，真空接引管，100ml 单口瓶，减压蒸馏头，胶管，止水夹，铜丝。
上海苯基硅橡胶参数
上海苯基硅橡胶参数上海苯基硅橡胶参数是为了评估不同的橡胶的性能而设定的一个测试参数。
上海苯基硅橡胶是一种不信号室温下使用的合成橡胶，它的成分主要是碳氢化合物，如苯基、丙烯和硅。
它的作用是使橡胶具有良好的耐热性、耐油性、耐腐蚀性以及优良的机械强度等特性。
上海苯基硅橡胶参数被用来衡量不同橡胶材料性能，具体参数如下：1.硬度：上海苯基硅橡胶的硬度可以通过测量材料的加工硬度来检测，是测试橡胶的关键参数之一。
2.拉伸强度：拉伸强度是对橡胶的强度的量度，它可以表示橡胶的弹性。
3.延伸率：延伸率可以表示橡胶材料的变形程度，即拉力值跟断裂长度之比。
4.断裂伸长率：断裂伸长率是衡量橡胶断裂时延伸率变化的量度，它能反映橡胶材料弹性变化的大小。
5.体积体积系数：体积体积系数是对橡胶密度的量度，它可以反映橡胶的结构特性和重量。
6.表观密度：表观密度是衡量橡胶的重量的量度，也可以用来反映橡胶的质量和性能。
7.抗老化性：抗老化性是评估橡胶在长时间使用之后，仍能维持其原有特性的量度。
上海苯基硅橡胶因其出色的性能而被广泛应用于不同行业，如机械、电子、汽车制造等领域。
上海苯基硅橡胶的运用，可以使设备有效地运行，并且能够适应高温和腐蚀性环境。
此外，这种橡胶有良好的耐磨性能，可以有效地减少机械装置的磨损，从而延长其寿命。
在实际的工程应用中，上海苯基硅橡胶的表现受到不同的环境条件和使用温度的影响，所以在设计和使用时，一定要根据使用环境和温度等参数把握好上海苯基硅橡胶的参数，以保证橡胶的性能和可靠性。
总之，上海苯基硅橡胶参数对于评估不同橡胶的性能具有重要的意义，它为了确保橡胶能够符合要求，提供了一个可靠的参考参数。
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单苯基硅橡胶的合成与性能表征牟宏博;吴战鹏;武德珍【摘要】采用阴离子开环聚合的方法,由含二甲基硅氧链节的环状甲基苯基硅氧烷、八甲基环四硅氧烷(D4)和四甲基四乙烯基环四硅氧烷(DVi4)在碱性催化剂KOH的作用下,合成出了3种苯基含量不同的硅橡胶,并通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振(NMR)、差示扫描量热法(DSC)和动态热机械分析法(DMA)对其结构和性能进行了表征.结果表明,低苯含量的苯基硅橡胶(PVMQ)和甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)都为结晶性硅橡胶,而中苯含量的PVMQ为非结晶性硅橡胶;随着苯基含量的增大,苯基硅橡胶的拉伸强度逐渐增强,玻璃化转变温度(Tg)逐渐升高,耗损因子tanδ逐渐变大.【期刊名称】《北京化工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(037)005【总页数】5页(P73-77)【关键词】环硅氧烷;阴离子开环聚合;苯基硅橡胶【作者】牟宏博;吴战鹏;武德珍【作者单位】北京化工大学,化工资源有效利用国家重点实验室,北京,100029;北京化工大学,化工资源有效利用国家重点实验室,北京,100029;北京化工大学,化工资源有效利用国家重点实验室,北京,100029【正文语种】中文【中图分类】TQ333.93硅橡胶是分子主链由—Si—O—交替排列而成的一类大分子弹性体,具有良好的低温柔顺性和耐热老化性能[1]。
传统的甲基乙烯基硅橡胶 (MVQ)由于结构对称,立构规整度高,因此耗损因子(tanδ)很小,无法满足耐辐射材料和阻尼材料的要求。
将大体积的苯基引入侧基,可以改变MVQ分子链的柔顺性和规整度,改善其动态力学性能,从而可以拓宽其在国防和高科技领域的应用[2-3]。
目前,国内主要苯基硅橡胶的结构是二甲基二苯基硅橡胶,其合成是通过二苯基二氯硅烷水解成二苯基硅二醇 Ph2Si(OH)2,后者再经碱催化缩合制成二苯基聚硅氧烷(Ph2SiO)n。
由于 (Ph2SiO)n与二甲基聚硅氧烷 (Me2SiO)n的相容性很差,因而二者共聚时很难获得结构均一、性能良好的二甲基二苯基硅橡胶,且由于苯基的空间位阻效应,二苯基硅橡胶混炼十分困难,给实际加工带来了不便[4]。
本文采用阴离子开环聚合的方法,由含二甲基硅氧链节的环状甲基苯基硅氧烷,八甲基环四硅氧烷 (D4)和四甲基四乙烯基环四硅氧烷的 (DVi4)在碱性催化剂的作用下合成出了高分子量的 PVMQ,研究了苯基含量对甲基单苯基乙烯基硅橡胶 (PVMQ)物理性能、结晶性能和动态力学性能的影响,最后探讨了影响PVMQ分子量的因素。
1.1 原料甲基苯基二氯硅烷 (CH3PhSiCl2),Alfa公司;二甲基二氯硅烷 ((CH3)2SiCl2),上海欧伟达公司;八甲基环四硅氧烷(D4)、四甲基四乙烯基环四硅氧烷(DVi4)、六甲基二硅氧烷 (MM),上海硅山高分子材料有限公司;氢氧化钾 (KOH),分析纯,北京化学试剂公司;A200气相法白炭黑,上海尊荣化学品有限公司;过氧化二异丙苯 (DCP),分析纯,北京化工厂。
1.2 设备与仪器SK-160型开炼机,上海橡胶机械厂;I NSTRON-1185型万能材料试验机,英国Instron公司;YYS型平板硫化机,东方华阳机械厂;动态热机械分析仪(DMTA),美国科学流变公司;Bruker AV600MHz型核磁共振仪,德国Bruker公司;204E1型差热扫描仪(DSC),德国 Netzsch公司;Nexus670型傅里叶红外光谱,Nicolet公司;Waters 515-2410型凝胶渗透色谱仪 (GPC),美国 Waters公司。
1.3 PVM Q的合成在装有机械搅拌、温度计、恒压滴液漏斗的三口瓶中加入定量的水,在搅拌下,向瓶中滴加计量的CH3PhSiCl2和 (CH3)2SiCl2单体。
滴加完毕后,继续反应 2 h。
除去酸水,油层水洗至中性,过滤,向有机层中加入 KOH粉末,在80℃下反应环化成带有二甲基链段的环状聚甲基苯基硅氧烷。
向得到的环状物中加入适量D4与DVi4,在碱性催化剂 KOH条件下使其发生阴离子开环聚合反应,反应结束时加入封端剂MM封端,在180℃下抽真空处理 3 h后得到PVMQ。
1.4 试样制备将硅橡胶置于开炼机上包辊,按照 m(生胶)∶m(白炭黑)∶m(DCP)=100∶50∶1.5的比例加入白炭黑和硫化剂 DCP,混炼均匀,薄通出片。
胶料分两段硫化,一段硫化在平板硫化机上进行,硫化条件为170℃/15MPa×10min;二段硫化在烘箱中进行,硫化条件160℃×4 h。
1.5 性能表征采用 FT-I R红外光谱仪对样品直接做固体全反射测试;1H-NMR测试时采用CDCl3做溶剂,13CNMR采用固体核磁共振仪测试;DSC曲线采用 DSC仪进行测试,氮气气氛,升温速率为10℃/min;DMA曲线采用 DMA仪进行测试,选用多频 -双悬臂梁模式,试验条件为:升温速率5℃/m in,频率 10 Hz,温度范围为 -150～20℃;GPC测试时以聚苯乙烯为标样,THF为流动相,流速为 1.0mL/min;各项物理机械性能均按相应国家标准进行测试。
2.1 苯基硅橡胶的结构分析2.1.1 红外光谱为验证实验所得聚合物为苯基橡胶,采用傅里叶变换红外光谱进行了表征研究,结果如图 1所示。
图 1中 2964 cm-1处的信号峰是 Si—CH3上甲基的伸展振动吸收峰;位于 777cm-1处的信号峰是Si—CH3上甲基的弯曲振动吸收峰;位于 1 620 cm-1处的是C HCH2上CC伸展振动吸收峰;位于1414和 7 02 cm-1两处的信号峰说明 Si—C6H5结构的存在;1077和 1010 cm-1处的信号峰说明聚合物含有 Si—O—Si结构。
因此,可以初步得出所合成的产物为含有甲基硅氧链段的聚合物,而且其侧基上含苯基。
2.1.2 核磁共振图 2和图 3分别为 PVMQ的13C-NMR和1HNMR谱图。
在图 2中,化学位移δ为 134.247,129.826,127.519的 3个峰分别为苯环上邻位、对位和间位碳原子的特征峰;化学位移δ为1.026的峰则为甲基上碳原子的特征峰。
在图 3中,化学位移δ为7.583,7.331,7.260的峰为苯环上氢原子的特征峰;在δ为0.164～0.043的峰为甲基上氢原子的特征峰。
由于在硅橡胶的合成中,引入乙烯基只是为了便于后面的硫化,所以通常情况下乙烯基在生胶中所占的摩尔分数都很低,一般在 0.05～0.50之间[5]。
13C-NMR较1H-NMR的灵敏度低,因而在13C-NMR谱图中看不到乙烯基的特征峰。
将1H-NMR核磁共振谱图中δ6.0～5.5范围放大,可以清楚地看到 Si—CH CH2链段中氢原子的特征峰。
至此,能够证明已经成功的将甲基苯基硅氧链段引入到MVQ中。
苯基的含量可由1H-NMR谱图中苯环氢所占的积分面积算出。
2.1.3 苯基含量苯基硅橡胶中苯基含量的不同将会对硅橡胶的性能产生极大的影响。
本文制备了不含苯基的硅橡胶MVQ、低苯基 PVMQ、中苯基 PVMQ 3种不同的硅橡胶,对每一种都通过测试1H-NMR来由苯环氢所占的积分面积计算得知,低苯基 PVMQ和中苯基PVMQ苯基的实际质量分数为 3.1%和 7.8%。
2.2 苯基含量对硅橡胶性能的影响2.2.1 玻璃化转变温度 (Tg)和结晶性图4是不同苯基含量的硅橡胶的 DSC升温曲线。
MVQ分子链结构简单、立体规整度高,属于结晶性硅橡胶。
结晶性聚合物 DSC谱图所具有的典型特点是无明显的玻璃态转变点 Tg,但具有明显的结晶熔融点 Tm[6]。
这一现象在实验中得到了很好的印证。
从图 4可以看出,MVQ的玻璃化转变过程不是很明显,但在 -50～-37℃出现结晶熔化区,结晶熔化点为 -46℃。
低苯基 PVMQ和中苯基PVMQ具有明显的玻璃化转变过程,经作图得知,低苯基 PVMQ的 Tg= -120.73℃(起始温度),中苯基PVMQ的 Tg=-118.89℃(起始温度)。
中苯基PVMQ的 Tg较低苯基 PVMQ的高,这是因为,随着苯基含量的增大,大体积的苯基所具有的空间位阻使分子链内旋转受阻程度增加,故而 Tg升高。
从图 4中也可以看出,低苯基含量的 PVMQ也出现了结晶熔化区,熔化范围为 -60～-44℃,结晶熔化点为 -51℃。
这是因为在结晶性硅橡胶MVQ中引入苯基会破坏分子链的化学规整性,但少量苯基只降低结晶度而不会导致完全不结晶;随着苯基含量的进一步增大,分子链立构规整度破坏严重,分子链不能整齐堆砌,而是杂乱无章地聚集在一起,分子内链节和质心均呈无序排列,因而实验中的中苯基 PVMQ没有出现结晶熔融区间。
2.2.2 动态力学性能苯基含量对硅橡胶 DMA曲线的影响如图 5所示。
从图 5可以看出,MVQ和低苯基 PVMQ、中苯基 PVMQ玻璃化转变温度 Tg都在 -125～-110℃之间,并且随苯基含量增大 Tg随之升高,这与本文前面 DSC测试的结果一致。
一般而言,聚合物材料的损耗因子tanδ在其玻璃化转变温度 Tg附近出现最大值[7]。
从图 5中可以看出,MVQ的tanδ最大值为 0.21,低苯基和中苯基 PVMQ的tanδ最大值为0.63和 0.72,苯基的引入大幅提高了硅橡胶的tanδ值,实现了阻尼温域向高温方向的拓展,且有效阻尼温域增大,这种趋势随着 PVMQ中苯基含量的增大更加显著。
由基团贡献理论可知[8],材料内耗与分子结构有关,当分子链带有体积较大、数量较多的侧基时,链段运动时时受到的阻力增大,内耗增大。
MVQ硅橡胶分子主链上部分二甲基被苯基取代后,不仅增加了分子链段的刚性,更重要的是增加了分子链间的相互作用力,从而比较显著地改变了材料的粘弹性,Tg增高,内耗峰向高温方向移动。
此外,在硅橡胶中引入大体积的苯基侧基阻碍了大分子运动,分子链内摩擦加剧,导致tanδ随苯基含量的增大呈增大的趋势[9]。
2.3 苯基硅橡胶分子量的影响因素2.3.1 催化剂用量催化剂用量对苯基硅橡胶数均分子量的影响如图 6所示。
可以看出,在较低催化剂浓度范围内,产物分子量随催化剂质量分数增加而增加,当催化剂质量分数超过0.03%时,分子量随催化剂用量增大而减小,当催化剂的浓度超过 0.12%时,随着催化剂的增加苯基硅橡胶的分子量基本不在发生变化。
经过反复试验发现,控制催化剂 KOH的最佳用量为反应物总质量的 0.03%时,制得的 PVMQ数均分子量超过 12万。
2.3.2 封端剂用量在苯基硅橡胶的合成过程中,环体经一系列开环、链增长和重排反应后,链的末端仍带有活性中心,使聚合物不稳定,分子量也难控制,所以需要加入封端剂来调节分子量。