空间级加成型室温硫化硅橡胶粘结剂的研究

研究了一种新的空间级加成型室温硫化硅橡胶KH—SP—B ,它的特点在于具有低的热真空失重 ,在 12 5℃× 2 4h ,1× 10 - 10 MPa下的热真空失重可小于 0 .3% ;高的粘接强度 ,与金属及聚酰亚胺等的粘结强度可达到 2MPa以上 ;高的热稳定性能 ,分解温度可达 52 4℃ ;优异的低温性能 ,脆性温度为 - 114℃ ;良好的电性能 ,体积电阻率可达 1.3× 10 16 Ω·cm。是一种综合性能优良的空间级室温硫化硅橡胶。     

环氧树脂改性交联剂的制备及其对室温硫化硅橡胶性能的影响

力学性能差是制约室温硫化硅橡胶应用发展的主要因素，而交联剂结构对力学性能有重要影响。为提高室温硫化硅橡胶的力学性能，本文以环氧树脂E-44与氨丙基三烷氧基硅烷为原料通过开环反应合成了一种改性交联剂（E44-APS），通过红外光谱、核磁氢谱确定了E44-APS的结构，并研究了E44-APS交联剂对室温硫化硅橡胶拉伸性能、固化性能、接触角、表面形貌、热稳定性的影响。结果表明，随E44-APS含量增加，室温硫化硅橡胶的拉伸强度先增加后降低，当E44-APS用量为10% 时，拉伸强度和断裂伸长率最大可达0.47 MPa和306%；固化时间随E44-APS用量增加而增加；5%热失重温度随E44-APS用量增加而降低；接触角随E44-APS用量增加先降低后增加。上述结果表明E44-APS可有效提高室温硫化硅橡胶的力学性能，同时会带来一些负面影响，如固化时间延长和热稳定性下降及疏水性下降等。     

硅橡胶包覆层材料的增强研究

选择双组份缩合型室温硫化硅橡胶作为包覆层的基材，分析了硅橡胶包覆层的增强途径，考查了四种填料对硅橡胶包覆剂力学性能的影响规律，并对白炭黑补强的机理进行了讨论。最后优化研究了固体组份的添加量。     

TE偶联剂对硅橡胶体系性能的影响

本文测定了ＴＥ偶联剂加入前后室温硫化硅橡胶的力学性能，用扫描电镜观察了材料拉伸破坏断面，研究了ＴＥ偶联剂对硅橡胶体系性能的影响。结果表明：ＴＥ１偶联剂提高了硅橡胶体系的内聚强度以及与基材的粘接强度，ＴＥ１和ＮＤ硅烷偶联剂共用时，偶联效果更好，ＴＥ１偶联剂的最佳用量为填料的３％。     

集中交联硅橡胶硫化体系及其工艺

采用动态热机械分析仪RSA3代替硫化仪来测试硅橡胶的硫化特性,使用多乙烯基硅油(C胶)作为集中交联剂,分别选择DCP、BPO及两者并用硫化体系作为集中交联硅橡胶体系的硫化剂,研究了不同硫化剂对集中交联硅橡胶硫化曲线的影响,分析了硅橡胶在不同硫化体系下发生交联反应的差异,讨论了硅橡胶在不同温度下的硫化反应速率.研究结果表明:对于集中交联体系的硅橡胶,BPO硫化效果不好,DCP能有效硫化,并用硫化体系的硫化效果最好,且可以在不影响其硫化反应速率的同时使硅橡胶实现高低温分段硫化.     

有机硅密封剂耐热性能研究

研究了室温硫化有机硅密封剂的耐热性能.通过对有机硅密封剂耐热老化后拉伸性能的测试,研究了硅橡胶生胶结构、填料、抗氧化剂(耐热增效剂)、硫化体系对有机硅密封剂的耐热性能的影响,确定了有机硅密封剂的配方,其耐热温度达350℃.     

乙烯基硅橡胶生胶中低分子的脱除

由于硅橡胶是用催化平衡的方法制备，生胶中含有约3％的挥发性的低分子量环体，会对硅橡胶的热真空失重（TML）、可凝挥发物性能（CVCM）有极大影响。为使所制得的硅橡胶符合空间级材料要求，分别采用溶剂抽提法和热真空处理法来脱除乙烯基硅橡胶中的小分子，通过比较处理前后硅橡胶的分子量及其分布、TML、CVCM，对比了两种方法脱除小分子的效果；并制备得到了符合空间级标准的硅橡胶。     

导热硅橡胶复合材料研究

以甲基乙烯基硅橡胶为基胶,两种不同粒径(3 μm,20 μm)的微米氧化铝为导热填料制备了填充型导热绝缘硅橡胶.研究了不同粒径氧化铝混合填充用量对硅橡胶导热性能、硫化行为、热膨胀系数、热稳定性影响.结果表明,随氧化铝用量增加体系热导率和热稳定性显著上升,线性膨胀系数降低,填料对硅橡胶硫化影响不大.使用电子级玻璃布为增强体制得了热导率达0.92 W·(m·K)-1、电绝缘和力学性能优良,适宜作为绝缘导热场合的热界面使用的导热硅橡胶复合材料.     

氟醚橡胶与氟硅橡胶相容性研究

通过硫化仪、动态机械热分析仪和示差扫描量热仪,考察了氟醚橡胶与氟硅橡胶的共混相容性.试验结果表明:较之对氟醚橡胶,助硫化剂TAIC的存在对氟硅橡胶的硫化有更明显的影响,导致在共硫化过程中发生由氟醚橡胶相向氟硅橡胶相的迁移;无论采用生胶共混还是采用混炼胶共混,氟醚橡胶与氟硅橡胶均不能实现很好的硫化和物理相容性.     

温度对原子氧试验中样品性能的影响

在不同的样品温度下,利用微波源原子氧对ITO/Teflon/Ag和硫化硅橡胶进行了辐照试验。结果表明:样品温度≯150℃时,原子氧作用造成ITO/Teflon/Ag的质量变化较小;样品温度≯100℃时,硅橡胶的质量损失随着样品温度的升高而增大。温度对ITO/Teflon/Ag的太阳吸收比影响不大,而随着温度的增加,硫化硅橡胶的太阳吸收比逐渐升高。不同样品温度原子氧试验后两种材料发射率变化不明显。     

不同氧化剂处理的碳纤维对硅橡胶包覆层材料性能的影响研究

研究了不同氧化剂处理的碳纤维对硅橡胶包覆层材料拉伸强度和粘接剪切强度的影响。结果表明：采用５％ＫＭｎＯ４＋１０％Ｈ２ＳＯ４溶液处理碳纤维的效果最佳。     

改性羰基铁粉/ 硅橡胶材料的制备及其力学性能

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.     

硅橡胶/双酚A-苯胺型苯并噁嗪树脂耐烧蚀复合材料的制备与烧蚀结构的研究

苯并噁嗪树脂具有优异的成炭和抗高温氧化性能,是新一代的耐烧蚀树脂。以双酚A-苯胺型苯并噁嗪树脂为耐烧蚀树脂,采用1H-NMR、DSC和转矩流变仪研究其成环率和加工性能;以硅橡胶为耐烧蚀基体,采用熔融共混方法制备了硅橡胶苯并噁嗪树脂耐烧蚀复合材料。进行力学和氧乙炔焰烧蚀检测,利用FT-IR、Raman和SEM研究复合材料综合性能和烧蚀结构。结果表明:苯并噁嗪树脂能够明显提高硅橡胶复合材料的耐烧蚀性能,当树脂添加量为20份时,复合材料具有较好的耐烧蚀和力学性能;该复合材料经过氧乙炔焰烧蚀后,烧蚀层形成表面陶瓷层、裂解炭化层和基体层。表面陶瓷层主要由SiO_2,SiC和C组成,裂解炭化层的主要组由C,SiO_2,SiC以及炭化彻底的碳和炭化不完全的有机结构组成。     

硅橡胶热膨胀模具设计与纵横加筋壁板成型质量分析

 采用闭模硅橡胶热膨胀工艺和硅橡胶辅助热压罐工艺,制备了碳纤维复合材料纵横加筋壁板,分析了2种工艺成型过程的特点及其对成型质量的影响。进一步考察了硅橡胶辅助热压罐工艺下工艺间隙、硅橡胶厚度和金属模块定位对制件密实状态和尺寸精度的影响。结果表明:相比闭模热膨胀工艺,所采用的硅橡胶辅助热压罐工艺及其模具方案更适合于成型纵横加筋壁板;热压罐工艺应按照硅橡胶自由膨胀的方式来设计工艺间隙;硅橡胶的厚度对密实质量影响较小,但厚度越大温度不均匀性越明显;热压罐工艺中采用金属模块定位的方法可以明显提高加筋肋交汇处的尺寸精度和密实质量。研究结果对复合材料格栅结构制造质量控制技术的发展具有指导意义。     

苯基硅中间体对阻尼硅橡胶性能的影响

为了提高硅橡胶高温下的阻尼性能,将高苯基含量的苯基硅中间体添加到硅橡胶中,并使用硫化剂2,4-二氯过氧苯甲酰(DCLBP)与硅橡胶共硫化。通过无转子硫化仪、SEM、DMA、TG对改性硅橡胶性能进行表征。结果表明:随苯基硅中间体用量的增加,硅橡胶的硫化程度降低,硬度和拉伸强度下降,而拉断伸长率、撕裂强度和高温下的损耗因子tanδ明显提高。当添加量为15份时,硅橡胶拉伸强度为7. 75 MPa,最大损耗因子tanδmax从0. 2提高到0. 3。     

耐高低温硅橡胶的研究

通过热空气老化试验研究了金属氧化物对提高甲基乙烯基硅橡胶(VMQ)、甲基苯基乙烯基硅橡胶(PVMQ)、三氟丙基甲基乙烯基硅橡胶(FVMQ)耐热性的作用;通过压缩耐寒系数试验和动态机械热分析(DMTA)研究了甲基乙烯基硅橡胶(VMQ)、甲基苯基乙烯基硅橡胶(PVMQ)和三氟丙基甲基乙烯基硅橡胶(FVMQ)的低温性能.试验结果表明:Fe2O3,Fe2O3/SnO2,SnO2,CeO2等金属氧化物可以显著提高硅橡胶的耐热性.光电子能谱(XPS)分析结果说明SnO2在热空气老化过程中从Sn 4被还原到Sn0,发生了多个电子转移的氧化还原反应,从而阻止了硅橡胶的热氧化自由基链增长,提高了硅橡胶的耐热空气老化性能;DMTA分析结果表明苯基硅橡胶和共聚氟硅橡胶具有非常优异的低温性能.     

导电硅橡胶研究进展

介绍了导电硅橡胶的两种导电机理,即渗流理论和隧道效应理论,综述了炭系和金属系两类导电填料的研究进展状况,并论述了温度、压力和加工工艺等因素对硅橡胶导电性能的影响,最后简要介绍了导电硅橡胶的应用状况并对其进行了展望.     

载人航天器不同系统用密封材料研究

介绍了载人航天器用橡胶密封材料的使用环境,指出了这些环境特点对材料相应耐受性能的要求。针对耐低温、耐真空、耐辐照及材料长寿命的技术要求进行了密封材料空间环境适应性的研究,采用地面环境模拟和加速老化试验对材料性能进行了评估,试验证明,通过纳米改性可以改善材料的低温性能、S42和FTBNR-1Y有较长的常温贮存寿命、且S42有较好的环境适应性。这些密封材料已成功地应用于我国载人航天相关系统中,同时,开展了复合结构密封材料耐介质的相关研究,研究表明,通过包覆技术可以改善材料的耐介质性能。