高性能硅橡膠復(fù)合材料的制備

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1、北京化工大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。作者簽名：鎣弛日期：冱弛：墜關(guān)于論文使用授權(quán)的說明學(xué)位論文作者完全了解北京化工大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)單位屬北京化工大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許學(xué)位論文被查閱和借閱

2、；學(xué)?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文?？谡撐臅翰还_(或保密)注釋：本學(xué)位論文屬于暫不公開(或保密)范圍，在x年解密后適用本授權(quán)書。日非暫不公開(或保密)論文注釋：本學(xué)位論文不屬于暫不公開(或保密)范圍，適用本授權(quán)書。儲(chǔ)虢耋熬導(dǎo)師簽名：日期：塑生：丕：塵日期：衛(wèi)!竺：魚：堡學(xué)位論文數(shù)據(jù)集中圖分類號(hào)TQ333．93學(xué)科分類號(hào)430．1060論文編號(hào)1001020140444密級(jí)公開學(xué)位授予單位代碼10010學(xué)位授予單位名稱北京化工大學(xué)作者姓名李智敏學(xué)號(hào)2011200444獲學(xué)位專業(yè)名稱材料科學(xué)與工程獲

3、學(xué)位專業(yè)代碼0805課題來源自選課題研究方向硅橡膠復(fù)合材料論文題目高性能硅橡膠復(fù)合材料的制備甲基乙烯基硅橡膠，氣相法白炭黑，丫一巰丙基三甲氧基硅烷，關(guān)鍵詞四甲基乙烯基環(huán)四硅氧烷，集中交聯(lián)結(jié)構(gòu)，拉伸性能，撕裂性能論文答辯日期2014-05—26術(shù)論文類型基礎(chǔ)研究學(xué)位論文評(píng)閱及答辯委員會(huì)情況姓名職稱工作單位學(xué)科專長(zhǎng)指導(dǎo)教師．吳友平教授北京化工大學(xué)高分子材料評(píng)閱人1武德珍教授北京化工大學(xué)高分子材料評(píng)閱人2劉亞康副教授北京化工大學(xué)高分子材料評(píng)閱人3評(píng)閱人4評(píng)閱人5答辯委員會(huì)主席崔秀國(guó)教授北京石油化工學(xué)院高分子材料答辯委員1武德珍教授北京化工大學(xué)高分子材料答辯委員2

4、吳絲竹教授北京化工大學(xué)高分子材料答辯委員3伍社毛高工北京化工大學(xué)高分子材料答辯委員4劉亞康副教授北京化工大學(xué)高分子材料答辯委員5注：一．論文類型：1．基礎(chǔ)研究2．應(yīng)用研究3．開發(fā)研究4．其它二．中圖分類號(hào)在《中國(guó)圖書資料分類法》查詢。三．學(xué)科分類號(hào)在中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB／T13745-9)《學(xué)科分類與代碼》中查詢。四．論文編號(hào)由單位代碼和年份及學(xué)號(hào)的后四位組成。摘要高性能硅橡膠復(fù)合材料的制備硅橡膠復(fù)合材料廣泛應(yīng)用在汽車，電子電氣，航空航天，醫(yī)療衛(wèi)生等多種領(lǐng)域，提高硅橡膠復(fù)合材料的性能是重要的課題研究。增強(qiáng)填料、配合劑與橡膠之間形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與硅橡膠

5、增強(qiáng)效果密切相關(guān)。本論文主要是從不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)入手進(jìn)行功能性配合劑的選擇及其配方優(yōu)化，以期提高硅橡膠復(fù)合材料的拉伸及撕裂等力學(xué)機(jī)械性能。主要包括以下工作：(1)利用丫一巰丙基三甲氧基硅烷(Ia-I一590)ff'-j環(huán)氧基水解后與白炭黑表面羥基縮合形成化學(xué)連接，另一端通過巰基與硅橡膠碳碳雙鍵的點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)形成化學(xué)鍵，從而達(dá)到硅橡膠與白炭黑填料之間的化學(xué)鍵連接增強(qiáng)的效果。結(jié)果表明：KH．590確實(shí)可以達(dá)到兩端分別與白炭黑及硅橡膠連接的效果，然而，各項(xiàng)力學(xué)性能很難達(dá)到較好的平衡效果，效果相對(duì)較差。(2)在無結(jié)構(gòu)化控制劑時(shí)，添加環(huán)狀結(jié)構(gòu)的乙烯基環(huán)硅氧烷(V4)

6、做集中交聯(lián)劑，以期硫化形成集中交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，考察了V4用量對(duì)硅橡膠復(fù)合材料撕裂性能等力學(xué)機(jī)械性能的影響。結(jié)果表明，硅橡膠與白炭黑之間較強(qiáng)的相互作用使其出現(xiàn)結(jié)構(gòu)化，在結(jié)構(gòu)化狀態(tài)下，橡膠分子鏈柔性下降，運(yùn)動(dòng)受限，V4在交聯(lián)過程中增加復(fù)合材料的交聯(lián)密度，硫化膠脆化，撕裂強(qiáng)度等各項(xiàng)力學(xué)性能下降。(3)以V4作為集中交聯(lián)劑部分，討論了氣相法白炭黑及羥基硅l北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文油的用量對(duì)硅橡膠復(fù)合材料性能的影響，確定氣相法自炭黑與羥基硅油的最佳用量。當(dāng)氣相法白炭黑用量為40份時(shí)，增強(qiáng)效果最好，各項(xiàng)力學(xué)性能最優(yōu)，拉伸強(qiáng)度達(dá)到最大值為9．8MPa。在氣相法白炭黑用量為

7、40份時(shí)，5份羥基硅油可以明顯降低Payne效應(yīng)，達(dá)到有效控制結(jié)構(gòu)化的效果。(4)在5份羥基硅油用量的基礎(chǔ)上，討論V4用量對(duì)硅橡膠復(fù)合材料撕裂性能等方面的影響。在羥基硅油有效的控制了結(jié)構(gòu)化現(xiàn)象時(shí)，硅橡膠的分子鏈運(yùn)動(dòng)性提高，加入V4生成集中交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，改善了橡膠的撕裂性能。集中交聯(lián)點(diǎn)快速分散外界作用力，阻礙或延遲外界破壞的作用增強(qiáng)，有較高的撕裂強(qiáng)度，撕裂曲線中存在衰減的轉(zhuǎn)折段；集中交聯(lián)結(jié)構(gòu)使撕裂過程中裂紋擴(kuò)展路徑發(fā)生偏轉(zhuǎn)，不斷阻礙撕裂擴(kuò)展，撕裂路徑長(zhǎng)，具有較大表面積的不規(guī)則斷面，微觀上撕裂斷面毛糙，出現(xiàn)卷曲掀起層。當(dāng)V4用量為4份時(shí)撕裂強(qiáng)度達(dá)到最大值42．

8、2kN／m。關(guān)鍵詞：甲基乙烯基硅橡膠，氣相法白炭黑，Y一巰丙基三甲