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目的:本实验拟添加表面有机改性纳米硅氧化物(SiOx)于A-2186赝复硅橡胶中,研究纳米SiOx /A-2186硅橡胶复合材料的机械性能、抗热空气老化性以及与丙烯酸树脂的粘结性。
方法:①机械性能:按照ASTM D412-98a、ASTM D624-98、ASTM D2240-97的标准,将A-2186硅橡胶及分别添加了2、4、6wt%表面有机改性纳米SiOx的复合材料制备成标准试件,测量拉伸强度、拉断伸长率、撕裂强度、邵氏A硬度,并在扫描电镜下观察断面。②抗热空气老化性的初步评价:将A-2186硅橡胶及分别添加了2、4wt%表面有机改性纳米SiOx的复合材料制备成标准试件,经250℃、72h热空气老化,测量老化前后的拉伸强度、拉断伸长率、邵氏A硬度。③与丙烯酸树脂的粘结性:分别制作A-2186硅橡胶、纳米SiOx/A-2186硅橡胶复合材料与丙烯酸树脂的粘结试件。测试抗剪切强度来表示粘结强度。④统计学分析:使用SPSS 10.0进行单因素方差分析,α=0.05。
结果:⑴大体观察可见,各实验组的硅橡胶复合材料与对照组A-2186硅橡胶相比,颜色、通透性、质感均无明显改变,均为近透明的柔韧的弹性体。⑵添加表面有机改性纳米SiOx对A-2186硅橡胶的机械性能有影响。所有实验组的拉伸强度自(6.16±0.27)Mpa下降(P<0.05),拉断伸长率自(314.40±8.05)%下降,但2wt%组(292.20±6.26)%与对照组无统计学差异(P=0.068);2、4wt%组的撕裂强度较对照组由(12.50±0.96)kN/m分别提高至(21.96±1.02)kN/m、(18.22±1.07)kN/m,差异有统计学意义(P<0.05);所有实验组的邵氏A硬度增加,均在临床较理想的范围内。⑶老化后,各组的拉断伸长率均较老化前减小、邵氏A硬度增大;2wt%组的拉断伸长率(89.38±12.86)%高于未添加纳米SiOx的A-2186(61.11±13.37)%,差异存在统计学意义(P=0.011);其邵氏A硬度(52.6±2.30)U低于未添加者(55.8±1.10)U,差异有统计学意义(P=0.036)。⑷添加2、4wt%表面有机改性纳米SiOx后,A-2186硅橡胶与丙烯酸树脂的剪切粘结强度由(0.045±0.043)Mpa分别变为(0.056±0.038) Mpa、(0.030±0.013) Mpa,差异无统计学意义。
结论:在本实验条件下,添加2wt%表面有机改性纳米SiOx 能对A-2186硅橡胶的机械性能、抗热氧老化性与丙烯酸树脂的粘结性产生部分有利的影响,但降低了其拉伸强度。