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高温硫化硅橡胶泡沫是硅橡胶经混炼、高温硫化-发泡制备的一种多孔性高分子弹性体泡沫材料。它集硅橡胶及泡沫材料优良性能于一体,具备硅橡胶优良的稳定性、耐高低温性能、电绝缘性、高透气性能、耐辐射性及生理惰性;同时,具备泡沫材料省料、质轻、隔音隔热、比强度高及可吸收载荷的特点。因此,高温硫化硅橡胶泡沫在诸多领域受到人们的极大关注,具有潜在的应用前景。 本文主要进行了四个方面的研究,包括:硅橡胶泡沫的制备方法;影响硅橡胶泡沫制备的主要因素;阻燃硅橡胶泡沫的制备及性能研究;可瓷化硅橡胶泡沫的制备及性能研究。 硅橡胶泡沫的制备方法,重点探究了发泡体系与硫化体系的匹配,研究发现:H/BK为10/(5-7)时,BPO/DCP的匹配较好,发泡剂分解温度与硫化温度匹配较适宜;二段硫化工艺中,一段硫化主要起预发泡-硫化作用,硫化程度低,泡孔不稳定。二段硫化为完全发泡-硫化过程,有助于提高材料的硫化程度,增加泡孔的稳定性及力学性能;发泡体系H/BK=10/6份,硫化体系BPO/DCP为(0.8-1)/4时,硅橡胶泡沫材料具有较稳定的泡孔结构。 影响硅橡胶泡沫制备的主要主要因素,侧重探究了二氧化硅比表面积,乙烯基含量及羟基硅油用量对硅橡胶泡沫制备的影响。研究发现:填充白炭黑H-5发泡效果较好,表观密度降低至0.173g/cm3,发泡倍率高达6.48倍,但结构化较严重,加工困难;白炭黑LM-150与H-5配比在5/20-0/20区间,发泡效果有小幅的降低,但加工性能得到了有效改善。当LM-150与H-5牌号的白炭黑的配比为5/20时,其表观密度为0.202g/cm3,发泡倍率高达5.58倍;硅橡胶生胶乙烯基含量为0.13%时,发泡效果相对较好,表观密度为0.67g/cm3,发泡倍率为1.66;当复合硅橡胶生胶(乙烯基含量分别为0.03%/0.3%)的配比为72/28时,发泡效果相对较好,表观密度及发泡倍率分别为:0.66g/cm3,1.67倍;羟基硅油对不同过氧化物的促进作用不同,如对DCP起到促进作用,而对BPO起到延迟作用;羟基硅油用量超过10份时,过氧化物易发生过硫化,导致其硫化程度降低,力学性能变差。 硅橡胶泡沫材料的性能研究方面,研究发现:随着氢氧化铝质量份数的增加,硅橡胶泡沫材料的阻燃性能提高,当氢氧化铝质量份数为50份时,硅橡胶泡沫的氧指数为26.2%,撕裂强度为1.4kN/m,表观密度为0.355g/cm3;随着玻璃粉/白云母的质量份数配比的逐渐减小,可瓷化阻燃硅橡胶泡沫的表观密度变化幅度较大,最高达0.292g/cm3,最低降至0.242g/cm3,降幅达17.1%。白云母/玻璃粉配比为12/4时,发泡效果相对较好,表观密度低达0.242g/cm3;氧指数呈现先上升后基本保持平衡的变化趋势,玻璃粉/白云母的配比为12/4时出现拐点,氧指数提高至25.4%;瓷化阻燃硅橡胶泡沫尺寸稳定性高达90%;随着白云母/玻璃粉质量份数增加,可瓷化阻燃硅橡胶的表观密度呈现逐步上升,在白云母/玻璃粉质量份数为15/9时,变化趋势越明显,白云母/玻璃粉质量份数少于15/9时较好,表观密度可降低至0.209g/cm3、氧指数高达24.3%、烟雾度较低,通光量可达37.3%;通过对硫化过程中生胶填充量的合理控制,实现了对硅橡胶泡沫泡孔结构的有效控制,合理改善了硅橡胶泡沫的阻燃性能。