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生活中比较常见的气密性弹性体有丁基橡胶、乙丙橡胶等橡胶类弹性体,它们已在生产中得到了广泛的应用,比如丁基橡胶可以作为充气内胎使用。为了提高橡胶弹性体的力学性能及气密性,人们会使用某些无机填料对弹性体进行补强,或者使用某些添加剂来提高橡胶弹性体的交联强度,但是这样会使弹性体的透明性受到影响。另外一些透明的高分子材料,比如一些硬质塑料已经使用在了护目镜等产品上,但是此类产品因为是硬质的所以达不到诸如防毒面罩用透明弹性体护目镜等产品所要求的弹性。还有一些基材较为透明的弹性体如硅橡胶等,如果没有经过任何补强的话其力学性能非常差,通常是达不到弹性体护目镜的使用要求。
本文研究了双组份液体硅橡胶的制备成型工艺和性能影响因素,包括成型条件的选择,气相法白炭黑补强对双组份液体硅橡胶性能的影响,MQ硅树脂补强对双组份液体硅橡胶性能的影响,老化对MQ补强的液体硅橡胶性能的影响等。通过实验发现双组份液体硅橡胶经气相法白炭黑补强之后,力学性能有明显提高,但是对制品的透明性影响较大。当白炭黑使用量超过4%时硅橡胶的可见光透过率下降到70%以下,呈现不透明状态。而使用MQ硅树脂进行补强的液体硅橡胶拉伸强度先增大后降低,在MQ用量为4%时达到最大值,且对透明性影响不大。使用白炭黑补强的硅橡胶其透明性远远达不到要求,而使用MQ硅树脂补强的硅橡胶其力学性能提高有限,因此又进行了气密性聚氨酯弹性体的研究。
双组份聚氨酯弹性体成型过程中工艺条件的选择对聚氨酯的力学性能及气密性都产生影响。研究了聚氨酯弹性体的固化温度和固化时间对聚氨酯体系性能的影响,老化对聚氨酯弹性体力学性能的影响。随着固化温度的提高和固化时间的增长,聚氨酯弹性体的力学性能提高、透气系数降低,并在某一确定条件下趋于稳定。双组份聚氨酯弹性体经湿热老化后其力学性能会得到提升,而且透明性受影响较小,在可见光波长范围内光透过率为90%以上。气密性透明聚氨酯弹性体对氮气的气体透过系数为198.17 cm3·cm/cm2·day·bar远远小于液体硅橡胶的2505.749cm3·cm/cm2·day·bar,因而气密性更好,且聚氨酯和硅橡胶的可见光透过率均为90%以上。