加成型液体硅橡胶的研究进展

乙烯基POSS改性加成型液体硅橡胶代志鹏;陈绪煌;余鹏;李纯清【摘要】采用\"溶液接枝法\"和硅氢加成的方法合成了乙烯基笼型聚倍半硅氧烷(POSS)基含氢交联剂和乙烯基POSS基加成型液体硅橡胶.研究了不同添加量的乙烯基POSS对硅橡胶力学性能、热稳定性、紫外透过率以及其在基体中分布的影响.结果表明,当乙烯基POSS质量分数大于0.5%时,乙烯基POSS开始发生团聚,在基体中分布不均匀;随着乙烯基POSS添加量的增加,拉伸强度和断裂伸长率先增大后减小,交联密度和硬度增大;当质量分数为0.5%时,拉伸强度和断裂伸长率分别为7MPa和402.4% ,交联密度为5.3×10-4mol/cm3,随着乙烯基 POSS含量的增加,其热稳定性提高,而紫外透过率先增大后减小.【期刊名称】《弹性体》【年(卷),期】2018(028)005【总页数】6页(P22-27)【关键词】乙烯基笼型聚倍半硅氧烷;加成型液体硅橡胶;添加量;改性【作者】代志鹏;陈绪煌;余鹏;李纯清【作者单位】湖北工业大学绿色轻工材料湖北省重点实验室,湖北武汉 430068;湖北工业大学绿色轻工材料湖北省重点实验室,湖北武汉 430068;湖北工业大学绿色轻工材料湖北省重点实验室,湖北武汉 430068;湖北工业大学绿色轻工材料湖北省重点实验室,湖北武汉 430068【正文语种】中文【中图分类】TQ333.93笼型聚倍半硅氧烷(POSS)是具有有机/无机杂化结构的纳米级无机填料[1]，其通式为R8Si8O12，具有硅氧交替连接的中空笼型无机结构，Si原子的八个顶点连接着有机基团R，其结构如图1所示，由于R可以为不同的有机基团，因此POSS具有可修饰性。

通过选择带有需要的R有机基团对材料进行改性，从而得到满足性能需求的材料。

根据性能的需求可以将R基团分为反应性基团或惰性基团[2]，POSS的引入可以使聚合物基体具有无机材料的刚性、强度、优异的热稳定性、耐磨性等优点。

流动性高强度加成型液体硅橡胶的制备与研究近年来，由于液体硅橡胶的优异物理性能，它在各种领域的应用也越来越广泛。

然而，由于其常见的抗拉强度和流动性都比较低，对于一些特殊应用要求，其物理性能尚不能满足要求。

为了提高液体硅橡胶的抗拉强度和流动性，研究者们开始研究开发高抗拉强度、流动性高强度加成型液体硅橡胶。

首先，研究者们制备出了流动性高强度加成型液体硅橡胶，它采用新型的聚合发泡工艺，包括有机硅树脂的合成、增强剂的添加、泡沫发泡和稳定处理等步骤。

这种新型的合成技术可以大大提高液体硅橡胶的流动性，同时也提高了抗拉强度。

其次，为了更好地提高液体硅橡胶的性能，研究者开展了对流动性高强度增强型液体硅橡胶的表面性能进行研究。

具体而言，研究人员首先利用空气过滤器仪器分析了液体硅橡胶的表面特性，其流动性比以前的发泡液体硅橡胶有明显的改善，并且带有自修复的特性。

随后，研究者们还利用低压表面接触角仪器对流动性高强度加成型液体硅橡胶的表面特性进行了研究。

结果表明，流动性高强度加成型液体硅橡胶的低压表面接触角比传统的液体硅橡胶有显著改善，提高了液体硅橡胶的抗拉强度。

此外，研究者们还开展了对流动性高强度加成型液体硅橡胶的力学性能进行了研究。

对此，研究者们采用了STM-2系列拉力机进行了拉伸试验，测试了液体硅橡胶的抗拉强度。

结果表明，流动性高强度加成型液体硅橡胶的抗拉强度比传统的液体硅橡胶有显著改善，大大提高了液体硅橡胶的力学性能。

综上所述，通过开发新型的聚合发泡工艺和先进的测试技术，研究者们成功制备出了流动性高强度加成型液体硅橡胶，可以有效地提高液体硅橡胶的流动性、抗拉强度和力学性能，为各种特殊应用要求提供了技术支持。

但是，虽然在这方面取得了一定成果，但还有许多工作要做。

未来，研究者们将继续努力提高流动性高强度加成型液体硅橡胶的性能，以满足不同应用的需求。

结语：本文通过介绍流动性高强度加成型液体硅橡胶的制备与研究，说明了近年来科学家们在改善液体硅橡胶物理性能方面取得的一定成果，为各种特殊应用要求提供技术支持。

华南理工大学硕士学位论文加成型液体硅橡胶合成及其补强因素的研究姓名：于亮申请学位级别：硕士专业：材料学指导教师：赵建青20030601摘要摘要本文对端乙烯基聚二甲基硅氧烷的合成过程和硫化过程，以及加成型液体硅橡胶补强因素进行了研究。

全文共分三部分，第一部分为端乙烯基聚二甲基硅氧烷合成催化剂和合成动力学的分析；第二部分为影响端乙烯基聚二甲基硅氧烷硫化时间各因素的研究；第三部分为影响加成型液体硅橡胶力学性能各因素的研究。

Ｉ发现合成端乙烯基聚二甲基硅氧烷的两种常用催化剂ＫＯＨ和Ｍｅ４ＮＯＨ有非常不同的封端剂利用率，分别为５２．１％和７１．９％。

对两种催化剂下聚合反应的动力学进行了研究，从分子结构的角度解释了动力学曲线中出现分子量峰值的原因。

结合催化剂的不同后处理方式确定了ＫＯＨ和Ｍｅ。

ＮＯＨ的较合适的反应温度分别为１４５℃和１１０℃。

并建立了本试验条件下产物分子量与粘度之间的拟合公式ｌｇｎ＝４．３５１９Ｍｎ－－１６．２４。

ＪＩ研究了端乙烯基聚二甲基硅氧烷在硫化过程中交联剂、催化剂和抑制剂对胶料硫化时间的影响。

发现交联剂的最佳比例是使Ｓｉ．Ｈ：Ｓｉ—Ｖｉ处于１．６－１．８：１。

催化剂的添加量以１０ｐｐｍ为宜，过多或过少都会增长硫化时问。

抑制剂能够有效的增加硫化时间。

当催化剂为１０ｐｐｍ，抑制剂添加０．２％时胶料有较合适的硫化时间。

ＩＩＩ研究了影响加成型液体硅橡胶力学性能的各种因素。

发现基础胶料的数均分子量、分子量分布和乙烯基含量分别为４２０００、１．６左右和０．１２～０．１６％时胶料有最好的力学性能。

石英粉是硅橡胶降低成本的廉价填料，但由于相容性不好，使填充胶料的力学性能下降很多，必须经过偶联剂处理使用。

通过电镜发现偶联剂可以有效提高填料和胶料的相容性。

而且由于乙烯基三甲氧基硅烷偶联剂中含有的乙烯基可以在硫化过程中参加交联反应，增加填料和胶料的结合，所以用它处理的填料有更高的撕裂强度等力学性能。

石英粉可以与白炭黑并用作为硅橡胶的补强填料。

加成型液体硅橡胶的粘接性能研究进展摘要加成型液体硅胶作为有机硅发展较快的一个产品，具有成本低、能耗低、可进行自动化生产、性能优异等优点，在电子元器件密封，管道密封、建筑、医疗器械、键盘及婴儿奶嘴等方面得到普遍应用。

本文主要简述液体硅橡胶的两种类型—缩合性液体硅橡胶和加成型液体硅胶，及其主要分成；介绍目前存在的几种粘接理论，例如机械理论、扩散理论、化学键理论等；综述了改善加成型液体硅胶粘接性能的三种方法：一是对基材进行表面处理，二是在聚有机硅氧烷分子链中引入功能性基团，三是加入增粘剂。

关键词：加成型；液体硅橡胶；粘接理论；粘接性能1、引言加成型液体硅橡胶[1-2]（ALSR）具有优异的耐高低温[3]、耐湿、耐臭氧、耐辐射、耐候和绝缘性等性能，是近年来发展较快、档次较高、产品技术含量较大，且具较高附加值的一类有机硅产品。

这类产品具有加热成型速度快、生产效率高、综合成本低的特点。

加成型液体硅胶在电子电器[4-6]、航空航天[7]、光伏组件[8]和汽车[2]等制造领域得到了广泛的应用。

但硫化后的液体硅橡胶表面基团绝大部分为非极性基团，显示出较低的表面能[9]，且缺乏反应活性基团[10]，因而对基材的粘接性能差。

因此，通过对液体硅橡胶进行粘接改性，赋予其优良的粘接性能具有非常重要的意义。

2、液体硅橡胶液体硅橡胶[11]（LSR）是由较低粘度的聚硅氧烷为基础聚合物，配合填料、催化剂、交联剂及其他添加剂配制而成。

液体硅橡胶在硫化前具有自流平性或触变性，可在室温下或加热条件下硫化成为弹性体。

根据液体硅橡胶的硫化机理不同，可分为缩合性液体硅橡胶和加成型液体硅橡胶。

2.1 缩合性液体硅橡胶缩合性液体硅橡胶由于可以在室温下硫化，故又称室温硫化硅橡胶[12-14]（RTV）。

RTV胶在室温下，通过催化剂的作用，聚硅氧烷分子自缩合反应或者与交联剂发生缩合反应，而形成三维网络弹性体。

按其包装方式不同[15]，RTV 胶可以分为单组分缩合型液体硅橡胶和双组分缩合性液体硅橡胶。

液体硅橡胶项目调研报告一、概述液体硅橡胶是以乙烯基硅油为基础聚合物，含氢硅油为交联剂，在催化剂的作用下，通过氢硅化加成反应硫化交联，形成三维网状聚合物。

它是有机硅材料中发展较快的一个品种。

与混炼胶相比，具有室温硫化、工艺简单、容易自动化生产等特点，十分适合工业化生产。

液体硅橡胶在硫化过程中不产生副产物，容易制得高纯度产品，产品收缩率极小，尺寸稳定，安全无毒、化学稳定、耐腐蚀、生物相容性好机械强度高、抗高温稳定性好、压缩形变低，被广泛应用于生产生活的各个领域。

液体硅橡胶有单组份和双组份两类产品，现阶段，国内液体硅橡胶主要以双组份为主要，包括A、B两个组份。

A组分：乙烯基硅油、填料、色浆、催化剂B组分：乙烯基硅油、填料、含氢硅油、抑制剂使用时，按厂家指定比例的混合即可。

二、液体硅橡胶消费情况及趋势得益于材料、设备和工艺的改进与革新，近年来液体硅橡胶逐渐摆脱了小众需求的现状，扩大了应用领域。

目前液体硅橡胶主要应用在医疗保健、日用品、电子电器、汽车工业等领域，消费增速在10%以上。

2019年液体硅橡胶消费情况及未来趋势见表1。

表1 液体硅橡胶消费情况及趋势医疗保健医疗器械整形美容成人用品母婴等2.548.4%12.5%经济水平提高，健康产业发展美容行业兴起放开行业准入，社会接受程度提高城市化进程加快，孕育观念变化日用品厨卫食品皮革体育用品工艺品等0.93312.1%11.5%生活水平提高，环保观念提升，健康关注度上升电子电器密封材料灌封材料绝缘保护按键护套等0.988.9%8.2%工艺逐渐成熟，价格逐渐下降电子信息制造业平稳增长汽车工业汽车零部件密封条接头密封套排气管等0.297-6.0%-5.1%新能源汽车普及，汽车保有量远低于欧美发达国家，发展空间充分其它防水密封圈避雷器绝缘端子护套等0.45 4.2%4%由于加工成型方便，性能优越，消费量不断提升三、产品的市场信息调研3.1 液体硅橡胶生产现状21世纪初，中国开始液体硅橡胶的工业化生产。

硅橡胶的研究进展硅橡胶是一种重要的有机高分子材料，具有优异的耐高温、耐低温、耐候、电气绝缘等特性，因此在航空航天、电子电气、汽车制造、医疗器械等领域得到广泛应用。

随着科学技术的发展，硅橡胶材料的研究和应用也在不断深入和发展。

目前，硅橡胶市场正面临着许多发展机遇和挑战。

其中，一些新型的硅橡胶材料和制备方法的出现，为硅橡胶的应用拓展了新的领域。

例如，以聚硅氧烷为软段、以聚硅氮烷为硬段的硅氮橡胶，具有优异的耐高温性能和机械强度，成为航空航天、汽车制造等领域的新宠。

此外，一些新的制备方法如微波辐射固化、等离子体表面修饰等，也为硅橡胶的制备和应用提供了新的可能。

为了更好地了解硅橡胶的研究现状和发展趋势，我们采用了文献调研和实验研究相结合的方法。

首先，我们对国内外相关文献进行了系统梳理和分析，了解硅橡胶的最新研究动态和发展趋势。

同时，我们也设计了一系列实验，对不同种类的硅橡胶材料进行了性能测试和表征，以便更好地掌握其内在规律和实际应用性能。

通过文献调研和实验研究，我们发现了一些有趣的事实。

首先，硅橡胶市场正在呈现出快速增长的趋势，特别是在一些新兴领域如新能源、环保等的应用前景非常广阔。

其次，新的硅橡胶材料和制备方法的研究也在不断进行，为硅橡胶的应用提供了更多的可能性。

最后，硅橡胶在生物医学领域的应用研究也正在深入开展，有望在医疗器械、生物材料等领域实现更多突破。

总之，硅橡胶作为一种重要的有机高分子材料，在多个领域的应用前景非常广阔。

随着科学技术的不断发展和进步，我们相信硅橡胶的研究和应用也将不断取得新的成果和突破。

未来的硅橡胶领域将更加注重材料的性能提升、制备方法的创新以及新应用领域的拓展，同时，还将大力加强硅橡胶在生物医学等领域的应用研究，为人类的生产和生活带来更多的便利和福祉。

此外，为了应对全球环境和资源的挑战，未来的硅橡胶研究将更加注重绿色、可持续发展。

通过采用环保型原料、优化制备工艺、减少生产过程中的能耗和排放等方式，提高硅橡胶的环保性能和生产效益。

液态硅胶制备与性能研究近几年来，液态硅胶在工业生产领域中得到了广泛应用。

液态硅胶是一种无色透明、稳定、柔软、高透光度和高化学稳定性的高分子材料。

液态硅胶制备技术的发展和研究，对实现高品质硅橡胶的制造和应用具有重要意义。

本文将介绍液态硅胶的基本原理、制备方法及其性能研究方向。

液态硅胶的基本原理液态硅胶是一种由线性硅氧烷链组成的高分子聚合物。

其化学式为R2SiO，其中R代表甲基、乙基、苯乙基或环烷基。

液态硅胶具有高度的介电常数和介电损耗因数、优异的耐高温性、低温性能好、物理性能稳定等特点。

直观上，液态硅胶具有弹性好、可压缩性较强、柔软性好等特点。

由于这些优秀的性能，液态硅胶在电子、航空、出版等领域中都有着广泛的应用。

液态硅胶的制备方法制备液态硅胶的方法主要有两种：聚合方法和水解缩合法。

在水解缩合法中，硅酸酯或硅醇在酸水催化剂的作用下，水解成成硅醇（Si(OH)4）或有机硅水解产物，随后在存在酸催化剂的情况下进行缩合反应，生成线性或交联的聚硅氧烷链。

而在聚合方法中，则是通过高分子催化剂，对硅氧烷分子进行聚合的方式制备液态硅胶。

液态硅胶的性能研究方向液态硅胶的性能研究方向主要分为物理性能和化学性能两个方向。

物理性能包括硬度、拉伸强度、伸长率、膨胀系数、耐磨性、透光性等，包含了液态硅胶在使用过程中的机械性能和光学性能。

而化学性能分析则是研究液态硅胶在各种纯化条件下或工业生产条件下，受到的污染、脱水、氧化或过度热分解等因素对硅氧烷链和温度、时间和浓度的影响。

对液态硅胶的化学性能研究可以大大提高其使用的安全性、耐久性和生产效率，并有利于以后工业生产维护。

在液态硅胶的性能研究方向的基础上，还有一些与应用相关的研究，如液态硅胶的加工工艺研究、硅胶成型技术的研究等等。

这些研究方向都对液态硅胶的应用和发展起到推动作用。

结语液态硅胶是一种十分重要的高分子聚合物，在工业生产领域中应用广泛。

其制备方法和性能研究方向尚待进一步研究和探索。