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白炭黑表面結構對聚硅氧烷熱彈性行為的影響

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關鍵詞：

聚硅氧烷白炭黑界面網絡結構熱彈性

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976K

所屬學科：

分子表征

來源：

第一屆高分子成型加工及其產業發展研討會論文集(2013.5.10-12,成都)

簡介：

聚硅氧烷因其分子水平上的有機無機雜化結構，具有優異的耐老化特點，廣泛用作復雜環境中的力學補償材料。如何使力學補償材料在較大的環境溫度變化區間基本保持其模量等力學性能不變，即使其具有溫度自適應特征，是一個需要解決的重要問題。由于聚硅氧烷的力學性能不佳，必須經過大量填料（最常常用的是白炭黑）的補強才有應用價值。因此研究白炭黑/聚硅氧烷體系的熱彈性行為，尋求降低聚硅氧烷彈性體的力學熱敏性的途徑，具有重要的意義。近年已有研究對白炭黑補強聚硅氧烷的熱彈性和填料含量之間的關系進行了分析，結論是內能對總應力的貢獻(溫敏性與之正相關)隨著填料的含量的增加而增加，并認為此與填料-基體的界面結構相關。本文通過在白炭黑表面接枝不同碳鏈長度的烷醇，來構建其不同的表面結構，以詳細研究白炭黑-聚硅氧烷基體界面結構與熱彈性之間的關系。具體過程是：采用溶膠凝膠法以正硅酸乙酯為硅源，氨水為催化劑，制備出膠體白炭黑，并以十一醇、十六醇和二十二醇為改性劑，其水解產生的Si-OH與白炭黑的表面羥基進行脫水反應接枝，而疏水端的烷基結構不與白炭黑表面羥基發生作用，制備出不同碳鏈長度的有機化白炭黑，其平均表面接枝率為0.1%。以聚甲基乙烯基硅氧烷為基體，用合成的未改性和改性白炭黑與之制制備出混煉膠，分別采用通用硫化劑BPO和乙烯基專用硫化劑DCP制備出具有不同交聯網絡絡結構和密度度的聚硅氧氧烷彈性體。為更精確地研究其熱彈性行為，本文基于固體流變分析儀進行了不同溫度下的拉伸應力應變實驗，其溫度范圍25℃～100℃。根據網絡彈性理論計算出了相關的熱彈性參數，并從從基體交聯網絡與補強網絡關聯的角度，分析了白炭黑表面結構對聚硅氧烷熱彈性性行為的影響。

作者：

周玉豐，丁勇，宋麗賢，蘆艾

上傳時間：

2013-05-29 16:47:27

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