微米铁粉填充硅橡胶复合材料压阻性能

分别采用热解还原法和溶液法制备石墨烯(trg)和trg/硅橡胶(mvq)复合材料,并对trg/mvq复合材料的导电性能和物理性能进行研究。结果表明:trg能够明显提高mvq的导电性能,随着trg用量的增大,trg/mvq复合材料的体积电阻率明显降低,trg的渗滤阈值为0.0194;trg对mvq具有补强作用,随着trg用量的增大,trg/mvq复合材料的邵尔a型硬度和拉伸强度明显提高;trg在mvq基体中分散良好,部分互相交错搭接在一起,形成了贯通的导电网络。

研究了羟基硅油和四甲基四乙烯基环四硅氧烷(v4)对气相法白炭黑增强甲基乙烯基硅橡胶(vmq)复合材料性能的影响。结果表明,在vmq用量为100份、气相法白炭黑用量为40份时,加入羟基硅油可明显降低混炼胶的payne效应,有效改善白炭黑的分散性;当其用量为5份时,复合材料的综合力学性能最优。在添加5份羟基硅油的基础上,加入v4可显著提高vmq复合材料的撕裂强度,其用量为4份时,撕裂强度可达42.2kn/m。

硅橡胶具有对人体组织无毒和生物相容性好等良好性能,因而被广泛用于医用材料、医疗器械和药物缓释材料等,其中抗菌剂主要包括天然抗菌剂、金属型抗菌剂、有机抗菌剂及复合抗菌剂。本文通过分析国内外填充型抗菌剂改性硅橡胶复合材料抗菌性能,对比了不同类型填充型抗菌硅橡胶材料对其抗菌性能的影响,从而提出填充型抗菌硅橡胶材料的发展趋势。

高导热、绝缘性硅橡胶复合材料

采用溶液共混法制备了笼状硅氧烷低聚物(poss)/硅橡胶复合材料,用差示扫描量热仪在不同降温速率下研究了poss/硅橡胶复合材料的非等温结晶性能,考察了poss质量分数分别为5%(试样p5)、10%(试样p10)和30%(试样p30)时对复合材料非等温结晶参数和活化能的影响,并选用ozawa及ozawa-avrami联合法对poss/硅橡胶的非等温结晶性能进行了分析。结果表明,ozawa-avrami联合方法适合描述poss/硅橡胶的非等温结晶现象;poss/硅橡胶复合材料成核速率的大小依次为p5、p15和p30,生长速率则相反,而结晶速率大小依次为p30、p5和p15。

以加成型液体硅橡胶(lsir)和笼形倍半硅氧烷(poss)为原料制备poss/lsir复合材料,并对其耐热性能和微观结构进行研究。结果表明:poss分子与lsir发生加成反应;poss用量为10和15份的poss/lsir复合材料耐热性能和抗烧蚀性能提高。

水滑石经过对苯二甲酸(tpa)插层后与硅橡胶复合制成复合材料。采用xrd、tg以及其它分析手段对样品进行了表征和研究。结果表明,对苯二甲酸的插层率达到79%以上,而硅橡胶大分子的"插层率"为38%;水滑石/硅橡胶样品的力学性能、邵尔a硬度、热稳定性和阻燃性能均有所改善,水滑石添加量以6%为宜;水滑石的分散程度对硅橡胶复合材料的性能有决定性影响。

以甲基乙烯基硅橡胶为基胶,碳包铝(c-al)纳米粒子为填料,采用机械混炼法制备了散热用c-al/硅橡胶复合材料。采用sem研究了c-al纳米粒子在硅橡胶中的分散情况;并研究了填料对复合材料热导率、热膨胀系数(cte)和热稳定性的影响。结果表明:c-al纳米粒子在硅橡胶中分散性良好;c-al/硅橡胶复合材料的热导率随c-al填充量的增加而增大,填充体积分数超过50%时热导率开始下降,c-al适宜用量为总体积的50%;随着填料的增加,复合材料cte减小。tga分析表明,填充c-al纳米粉体的复合材料热稳定性高于未填充硅橡胶。

研究了旨在提高硅橡胶／玻璃布粘接性能的玻璃布表面处理及硅橡胶／玻璃布复合材料在宽广温度范围（－１００～＋１００℃）的力学性能。结果表明，ｋｈ５５０／ａ１５１和间苯二酚／ａ１５１是玻璃布的有效表面处理剂；经玻璃布增强后可大幅度提高硅橡胶力学性能；复合材料低温性能受硅橡胶低温性能的影响显著。

采用硅烷偶联剂对钠基蒙脱土进行表面改性,制备有机蒙脱土(ommt)/pu/热硫化(htv)硅橡胶纳米复合材料,并对其性能进行研究。试验结果表明,与htv硅橡胶相比,ommt/pu/htv硅橡胶纳米复合材料的热稳定性提高;当ommt/pu用量为2份时,纳米复合材料的拉伸强度和拉断伸长率达到最大值。

本文研究了采用硅橡胶热膨胀法制作复合材料加筋面板的工艺方法,对该法的基本原理进行了简单阐述,探讨了关键参数工艺间隙值的设定方法,并分析了工艺间隙对制件质量的影响,最终制备了优良的复合材料加筋面板结构试验件。

室温硫化硅橡胶(rtv-sr,简称rtv)在电气设备防污闪工作中起重要作用的原因在于其优异的憎水性和憎水迁移性,为研究污秽成分和环境因素对rtv憎水特性影响,分析了静态接触角测量影响因素。用恒定湿热试验箱和紫外老化箱模拟不同外界环境,对污秽成分、环境温度、相对湿度、迁移时间和紫外辐照时间与rtv憎水特性的关系进行了定量对比试验,借助接触角影像测试仪、扫描电镜(sem)和傅立叶变换红外光谱(ftir)仪对其影响机理进行了分析。结果表明,温度、盐密和灰密对rtv憎水迁移性有明显的影响,相对湿度和灰成分影响rtv憎水迁移速度及稳定后的静态接触角,长时间紫外预处理能加快rtv憎水迁移速度。研究结果可作为分析硅橡胶材料憎水性、憎水性迁移特性的参考,同时也为外绝缘材料憎水性试验标准的制定提供了试验依据。

以硅酸钠为硅源,采用化学沉淀法在凹凸棒石表面原位生成纳米sio2,制备sio2/凹凸棒石纳米复合粉体。利用ftir,tg-dtg,tem,氮气吸附脱附曲线等方法对复合材料进行表征。以它为补强剂,采用机械共混法对甲基乙烯基硅橡胶(mvq)进行填充,制备了具有优异力学性能的纳米at/mvq复合材料。结果表明,在凹凸棒石表面存在无晶型的sio2粒子的同时,凹凸棒石分散体之间也存在sio2的聚集体,粒径大约在6～8nm,复合材料应用在硅橡胶中具有补强效果。

以硅酸钠为硅源，采用化学沉淀法在凹凸棒石表面原位生成纳米sio2，制备sio2／凹凸棒石纳米复合粉体。利用ftir，tg-dtg，tem，氮气吸附脱附曲线等方法对复合材料进行表征。以它为补强剂，采用机械共混法对甲基乙烯基硅橡胶（mvq）进行填充，制备了具有优异力学性能的纳米at／mvq复合材料。结果表明，在凹凸棒石表面存在无晶型的sio2粒子的同时，凹凸棒石分散体之间也存在sio2的聚集体，粒径大约在6-8nm，复合材料应用在硅橡胶中具有补强效果．

以微米级改性羰基铁粉为填充剂,甲基乙烯基硅橡胶为基体,制备了高温硫化的羰基铁粉/硅橡胶复合材料。研究了偶联剂种类、用量及羰基铁粉填充量对复合材料力学性能的影响,利用扫描电镜对硫化胶断面的微观结构进行了观察。结果表明,采用硅烷偶联剂kh570、kh151改性羰基铁粉都能提高复合材料的拉伸强度,其中kh151的改性效果要优于kh570;kh151的最佳用量为羰基铁粉质量的1%;在一定范围内随着改性羰基铁粉体积分数的增加,复合材料的拉伸强度增大。羰基铁粉体积分数超过60%后,混炼困难。

目的：制备一种具有导电性能的硅橡胶/石墨烯复合材料。方法以高温热解石墨烯为填料，采用超声辅助溶液混合法将石墨烯分散到硅橡胶中，进而采用高温硫化的方式制备硅橡胶/石墨烯复合材料，并对其导电性能和力学性能进行表征。结果硅橡胶/石墨烯复合材料的渗流阈值为1.9wt％，且其具有正向压阻效应。石墨烯的引入可显著提高硅橡胶的导电性和力学性能。结论目标材料有望用于防静电橡胶和电磁屏蔽制品，在医疗设备领域具有广泛的应用前景。

采用熔融挤出共混的方法,选用三种废胶粉填充聚丙烯(pp),制备了pp/废胶粉复合材料,研究了废胶粉质量分数对复合材料力学性能的影响。结果表明:废旧三元乙丙橡胶粉可明显提高复合材料冲击强度和拉伸断裂应变,当其质量分数为60%时,简支梁缺口冲击强度可提高33%,拉伸断裂应变增大了126%,有显著的增韧效果:废旧杂胶粉的加入使复合材料表现出较好的拉伸强度和弯曲应力,且少量废旧杂胶粉也可起到增韧的作用;废旧丁腈橡胶粉的加入不能改善复合材料的力学性能,不适合用来填充改性pp。

采用熔融共混挤出的方法,选用三种废胶粉填充丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs),制备了废胶粉/abs复合材料;研究了废胶粉对复合材料力学性能的影响。结果表明:废胶粉与abs的相容性不好,界面结合力较弱。废胶粉的加入降低了复合材料的拉伸强度和弯曲强度,提高了断裂伸长率。废旧丁腈橡胶粉的加入有利于提高冲击强度,有一定的增韧效果,但其他两种废胶粉则达不到增韧的目的。

通过升温-降温循环及升温-恒温两种方式研究了碳纤维/硅橡胶导电复合材料试样的温度响应,通过碳纤维导电复合材料的导电机理对测试结果进行了分析。该导电复合材料具有正温度系数,并具有温度弛豫现象。橡胶材料与碳纤维材料热膨胀系数的不同是造成其电阻温度响应的主要原因;而温度变化对电子能量的影响也是造成材料温度响应的原因之一。

以废胶粉(urp)为基体相,粉煤灰(fa)为增强相,烷偶联剂为相容性制备了粉煤灰/废胶粉复合材料。研究了废胶粉和粉煤灰的最佳用量和偶联剂的用量,混合方式和最佳的硫化条件。通过扫描电镜(sem)和红外光谱(ft-ir)分析了粉煤灰/废胶粉试样的结构和形貌。结果表明:用si-69对粉煤灰的改性效果好于kh-550。废胶粉最佳用量为100份,粉煤灰40份,si-691.0份。最佳的初混方式为热混,偶联剂先与粉煤灰混合,而后再与废胶粉混合。最佳硫化条件为:温度160℃,压力8mpa,时间25min。si-69/fa/urp比kh-550/fa/urp的相容性要好。硅烷偶联剂中的si—oh和粉煤灰表面的—oh发生脱水缩合,形成了si—o键;偶联剂的有机端和废胶粉形成了c—h键,从而改善了fa/urp复合材料相容性和力学性能。

通过研究玻璃布的表面处理工艺，提高硅橡胶玻璃布复合体的粘合性能。结果发现：γ氨丙基三乙氧基硅烷／乙烯基三乙氧基硅烷和间苯二酚／乙烯基三乙氧基硅烷是玻璃布有效的表面处理体系。硅橡胶在硫化成型时实现与玻璃布的复合，具有工艺简单、粘合性能稳定等优点。

以碳纤维、短玻纤为增强纤维,采用压延成张工艺制备纳米caco3填充改性橡胶基密封复合材料(nafc材料),以材料的横向抗拉强度、压缩回弹率和应力松弛率为评价指标,试验研究了纳米填充改性对nafc材料性能的影响。结果表明,纳米填充改性可有效增强纤维、橡胶基体间的界面结合度,使材料的强度、耐温性能以及密封综合性能得到明显的提高,同时,对改善材料加工工艺性也有较好的作用。