【摘要】：氟硅橡膠是一種以甲基三氟丙基硅氧烷鏈節(jié)為主要結(jié)構(gòu)單元的特種硅橡膠。主鏈Si-O-Si結(jié)構(gòu)賦予了氟硅橡膠的柔順性和熱穩(wěn)定性,而三氟丙基側(cè)基賦予了氟硅橡膠良好的耐溶劑性能。但由于三氟丙基與硅甲基等相比受熱易分解,耐熱性不如甲基乙烯基硅橡膠。隨著氟硅橡膠應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展,對(duì)其耐溫性能提出了更高的要求,如何提高氟硅橡膠的耐溫與耐老化性能,甚至賦予其優(yōu)異的耐油、阻尼等功能是氟硅橡膠的發(fā)展方向之一。苯基硅橡膠具有較好的熱氧穩(wěn)定性與阻尼性能,這主要是由于苯基的引入,不僅增加了硅橡膠分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)阻力,還能穩(wěn)定高溫下產(chǎn)生的自由基,從而提高了材料的耐溫性能。本文針對(duì)氟硅橡膠的耐溫性能有待進(jìn)一步提高的問題,通過共聚的方法,將具有優(yōu)異耐高溫性能的甲基苯基硅氧烷鏈節(jié)引入聚甲基三氟丙基硅氧烷的分子鏈中,以期提高氟硅橡膠的耐溫性能,并對(duì)苯基鏈節(jié)引入后的材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能進(jìn)行研究。本文通過陰離子開環(huán)聚合制備得到聚甲基三氟丙基硅氧烷-甲基苯基硅氧烷(PMFS-PMPS)共聚物。以甲基三氟丙基環(huán)三硅氧烷(D3F)、甲基苯基環(huán)硅氧烷(DnPh)以及一定量的D3FVi環(huán)體為原料,研究了引發(fā)劑種類、聚合溫度等對(duì)D3F和DnPh環(huán)體的共聚反應(yīng)的影響。研究發(fā)現(xiàn),引發(fā)劑用量為30ppm、反應(yīng)溫度為90℃的一步加料法可以制備得到分子量和轉(zhuǎn)化率均較高的PMFS-PMPS無規(guī)共聚物。生膠采用乙酸中和,并采用石油醚萃取與真空脫揮相結(jié)合的方式可以有效脫除小分子副產(chǎn)物,解決了甲基苯基環(huán)硅氧烷沸點(diǎn)高,難脫除的難題。通過調(diào)節(jié)甲基苯基環(huán)硅氧烷與甲基三氟丙基環(huán)硅氧烷的配比,可以制備得到一系列苯基含量的共聚氟硅橡膠。采用GPC、烏氏粘度計(jì)等考察了苯基鏈節(jié)的引入對(duì)聚合物的分子量的影響。研究發(fā)現(xiàn),隨著原料中甲基苯基環(huán)硅氧烷配比的增加,共聚物的分子量有明顯的提高,分子量分布系數(shù)降低。采用紅外光譜(IR)、紫外光譜(UV)、核磁共振氫譜(1H NMR)核磁共振硅譜(29Si NMR)、示差掃描量熱法(DSC)等方法對(duì)共聚生膠的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,建立了紫外分光光度法表征共聚物中苯基含量的方法。在此研究的基礎(chǔ)上,論文還制備了乙烯基封端的共聚PMFS-PMPS硅油,并對(duì)其結(jié)構(gòu)和熱性能進(jìn)行研究。論文分別以各類共聚生膠100份、50份氣相法白炭黑、1.5份雙-2,5為基本配方,研究了苯基鏈節(jié)含量對(duì)硫化膠的機(jī)械性能、耐油耐溶劑性能,動(dòng)態(tài)力學(xué)性能以及高溫穩(wěn)定性等的影響。研究表明：在惰性氣氛下,隨著鏈段中甲基苯基環(huán)硅氧烷的增多共聚物耐熱性提高并不明顯,但在空氣氣氛下的熱穩(wěn)定性明顯提高；隨著鏈段中甲基苯基環(huán)硅氧烷的增多,硫化膠的交聯(lián)密度增大,拉伸強(qiáng)度也有所提高；材料的阻尼性能提高和有效阻尼溫域變寬；耐油耐溶劑性能有所降低�？傊�,相對(duì)于100%氟硅橡膠,甲基三氟丙基硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物的耐油耐溶劑性能稍有下降,但熱穩(wěn)定性、阻尼性能以及拉伸強(qiáng)度等均有明顯提高,是一類新型兼具良好阻尼和耐油性能的硅橡膠材料。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O634.41

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本文編號(hào)：2471274