本文選題：硅橡膠 + γ-射線輻照��； 參考：《西南科技大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：硅橡膠是一類(lèi)以重復(fù)單元Si-O鍵為主鏈,側(cè)鏈含有有機(jī)基團(tuán)甲基、乙烯基等的高分子材料。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)特殊,決定了硅橡膠具有優(yōu)異的耐高低溫性能、電絕緣、耐老化和耐候等優(yōu)點(diǎn),已在核工業(yè)、宇航工業(yè)等方面得到了大量的應(yīng)用。但是,硅橡膠制品在高能射線的輻射下,會(huì)發(fā)生性能劣化,影響其使用,所以提高硅橡膠的耐輻照性能具有十分重要的理論意義及實(shí)際價(jià)值。本文從提高硅橡膠耐輻照性能的兩種方法“外保護(hù)”和“內(nèi)保護(hù)”入手,分別設(shè)計(jì)、制備了Si O2-氧化石墨烯(GO)/甲基乙烯基硅橡膠(MVQ)和Si O2/甲基乙烯基苯基硅橡膠(MVPQ)。研究了GO與硅橡膠體系的相容性和GO-Si O2/MVQ的輻照效應(yīng),以及苯基對(duì)MVPQ輻射效應(yīng)的影響�？疾炝薌O與硅橡膠基體的相容性以及其在硅橡膠中的分散情況。結(jié)果表明,當(dāng)GO的添加量為2份時(shí),硅橡膠協(xié)同補(bǔ)強(qiáng)效果最佳,與只添加Si O2的硅橡膠相比,100%定伸強(qiáng)度提高了37%,拉伸強(qiáng)度提高了17%,斷裂伸長(zhǎng)率提高了8%,應(yīng)變掃描起始模量提高了115%。加入GO后,復(fù)合材料Payne效應(yīng)及松弛效應(yīng)均增大,從另一個(gè)角度反映了GO與Si O2共同形成了物理補(bǔ)強(qiáng)效果更佳的填料網(wǎng)絡(luò)。SEM顯示GO可以較均勻的分散在硅橡膠中。在第三章考察了GO與硅橡膠基體的相容性的基礎(chǔ)上,研究了GO-Si O2/MVQ的輻射效應(yīng)。拉伸實(shí)驗(yàn)表明,加入GO后,輻照前后硅橡膠的力學(xué)性能下降幅度明顯減小了,2份為GO最佳的添加量。經(jīng)受500k Gy的輻射后,只添加Si O2的MVQ的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率分別為3.9Mpa和96%,其拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率較輻照前分別下降了30%和77%,2份GO添加的MVQ的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率分別為5.1Mpa和142%,其拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率較輻照前分別下降了23%和68%。說(shuō)明GO可以明顯提升硅橡膠的耐輻射性能,這歸因于GO對(duì)輻照產(chǎn)生的自由基有猝滅作用,以及其良好的氣體阻隔性能,可以降低氧對(duì)輻照老化的作用,所以具有很好的輻射保護(hù)效果。DMA測(cè)試表明,輻照后,不同GO添加量的復(fù)合材料的應(yīng)變掃描的起始模量都增大了,說(shuō)明輻射導(dǎo)致的交聯(lián)反應(yīng)占主導(dǎo)地位。2份GO添加的硅橡膠輻照前后儲(chǔ)能模量變化最小,說(shuō)明其受輻射的影響最小,耐輻照性能最好。TGA分析表明,輻照后,GO-Si O2/MVQ的熱穩(wěn)定性均出現(xiàn)不同程度的降低,這是輻照導(dǎo)致硅橡膠分子鏈降解所致。其中,未加GO的MVQ失重5%的分解溫度降低最多。探究了苯基的引入對(duì)MVQ輻照效應(yīng)的影響。結(jié)果表明,經(jīng)受500k Gy的輻射后,不含二苯基的MVQ的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率較輻照前分別降低了30%和77%。10%二苯基含量的MVPQ分別降低了16%和16%。引入苯基后,輻照前后硅橡膠的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率下降幅度變小。隨著苯基含量的增加,耐輻射性能先增加,后略有所降低。這歸因于苯環(huán)的大π鍵可以分散所吸收的輻射能,但是苯基含量過(guò)大,對(duì)硫化有阻礙,消弱了化學(xué)補(bǔ)強(qiáng)。動(dòng)態(tài)力學(xué)測(cè)試和松弛實(shí)驗(yàn)表明,苯基含量越大,其對(duì)輻照交聯(lián)的阻礙作用越明顯。
[Abstract]:Silicone rubber is a kind of polymer material with repeated unit Si-O key and side chain containing organic group methyl and vinyl. Because of its special structure, silicon rubber has excellent properties of high and low temperature resistance, electrical insulation, aging resistance and weathering resistance. It has been widely used in the nuclear industry, aerospace industry and so on. However, silicone rubber has been widely used. It is of great theoretical significance and practical value to improve the radiation resistance of silicone rubber under the radiation of high energy radiation, so it is of great theoretical significance and practical value to improve the radiation resistance of silicone rubber. In this paper, Si O2- graphene oxide (G) is prepared from the methods of improving the radiation resistance of silicone rubber, "external protection" and "internal protection". O) / methyl vinyl silicone rubber (MVQ) and Si O2/ methyl vinyl phenyl silicone rubber (MVPQ). The compatibility of GO with the silicone rubber system and the irradiation effect of GO-Si O2/MVQ and the effect of phenyl on MVPQ radiation were studied. The compatibility of GO with the silicone rubber matrix and its dispersion in silicone rubber were investigated. The results showed that when GO was added. When the amount of 2 phr is 2, the synergistic effect of silicone rubber is the best. Compared with the silicone rubber with only Si O2, the tensile strength of 100% is increased by 37%, the tensile strength is increased by 17%, the elongation at break is increased by 8%. The initial modulus of the strain scanning is increased by the addition of GO, the Payne effect and the relaxation effect of the composite are all increased, and GO and Si O are reflected from another angle. 2.SEM, which has better physical reinforcing effect, shows that GO can be distributed more evenly in silicone rubber. In the third chapter, the radiation effect of GO-Si O2/MVQ is studied on the basis of the compatibility of GO and silicon rubber matrix. The tensile experiment shows that the mechanical properties of the silicone rubber after irradiation are significantly reduced after the addition of GO. After the radiation of 500K Gy, the tensile strength and elongation at break of MVQ with only Si O2 were 3.9Mpa and 96%, respectively, and the tensile strength and elongation at break were decreased by 30% and 77% respectively, and the tensile strength and breaking elongation of 2 GO added MVQ were 5.1Mpa and 142% respectively. The tensile strength and tensile strength of the 2 GO added Gy were respectively the tensile strength and the tensile strength of the 2 GO. The elongation at break decreased by 23% and 68%., respectively, indicating that GO can obviously improve the radiation resistance of silicone rubber, which is attributed to the quenching effect of GO on the free radicals produced by radiation, and its good gas barrier properties, which can reduce the effect of oxygen on radiation aging, so the.DMA test with good radiation protection shows that the radiant effect is very good. After illumination, the initial modulus of the strain scanning of the composites with different GO additions increased, indicating that the radiation induced cross-linking reaction was the smallest change of the energy storage modulus of the silicon rubber before and after the irradiation of the dominant.2 GO, indicating that the radiation was the least affected, and the best.TGA analysis of the radiation resistance showed that after irradiation, the thermal stability of GO-Si O2/MVQ was stable. The degradation of the molecular chain caused by radiation is caused by irradiation, which is caused by the degradation of the molecular chain of silicon rubber by irradiation. Among them, the decomposition temperature of the MVQ weight loss 5% without GO is the most. The effect of the introduction of benzene on the irradiation effect of MVQ is explored. The results show that the tensile strength and elongation at break of MVQ without two phenyl group are compared with the irradiation after radiation of 500K Gy. The reduction of the tensile strength and the elongation at break of the silicone rubber before and after irradiation was reduced by 30% and the content of 77%.10% two phenyl respectively, and the tensile strength and elongation at break decreased. The radiation resistance increased first and then decreased slightly as the content of benzene increased, which was attributed to the dispersive radiation energy absorbed by the large pi bond of the benzene ring. However, the content of benzene is too large, which hinders the vulcanization and weakens the chemical reinforcement. Dynamic mechanical testing and relaxation experiments show that the greater the content of the phenyl group, the more obvious the hindering effect on irradiation crosslinking.
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TQ333.93

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本文編號(hào)：2041368