氨基三乙氧基硅烷对脱醋酸型RTV硅橡胶催化固化作用的研究

发布时间：2020-07-01 08:27

【摘要】：脱醋酸型室温硫化硅橡胶化硅橡胶(RTV硅橡胶)由端羟基聚二甲基硅氧烷(HTPDMS)基础聚合物、交联剂、催化剂、填料等组分组成,具有透明性高、耐热耐寒性优异等特点。目前应用最广的有机锡催化剂具有相当的毒性,随着人们环保意识的加强,其应用将越来越受到限制,寻找开发无锡环保类催化剂是该领域的重大课题。本论文以3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)、3-(2-氨基乙胺基)丙基三乙氧基硅烷(AATS)和二乙胺基甲基三乙氧基硅烷(DMTS)三种氨基三乙氧基硅烷作为催化剂,研究它们在由一种低粘的HTPDMS和甲基三乙酰氧基硅烷组成的体系以及气相白炭黑补强后所构成体系中的催化固化效果,并对固化后硅橡胶的力学性能、热稳定性能等进行研究。在HTPDMS与交联剂甲基三乙酰氧基硅烷组成的脱醋酸型胶料中,三种氨基三乙氧基硅烷均有一定的催化固化作用,根据胶料固化过程1 h内的损耗因子(tanδ)与复数粘度变化结果可知,催化效率与它们的碱性直接相关。DMTS的碱性强于APTES,其对胶料固化反应的催化效率高于APTES,两者开始随用量的增加固化速度增加较明显,当用量大于1.5份后,固化速度增加趋缓;碱性最强的AATS在用量低于1.0份时,催化效率高于DMTS,但用量大于1.0份后,由于自缩合催化效率降低;DMTS、APTES和AATS用量为1.5份时,tanδ降至1所需时间分别为7 min、18 min和14 min,表干时间分别为18 min、21 min和28 min,催化作用与二月桂酸二丁基锡(DBTDL)有一定差距,通过增加DMTS的用量可以获得接近于DBTDL的催化效果。各胶料固化12 h后的交联度结果表明氨基三乙氧基硅烷在胶料中主要起催化作用,交联作用不明显。进一步研究三种氨基三乙氧基硅烷在白炭黑补强的RTV硅橡胶体系中的催化作用,DMTS仍然表现出最佳的催化性能,添加量为1.5份时,体系tanδ降至0.1需要8 min,复数粘度在36 min时上升至2×10~6,表干时间为8 min。与DBTDL体系相比,氨基三乙氧基硅烷的加入提高体系的化学交联密度,能使RTV硅橡胶交联结构更为稳定,提高热稳定性能和对于金属的粘接性能,并对其有增加强度和弹性的作用。并且DMTS具有优于APTES和AATS的性能,用量小于1.5份时,交联结构不完善,添加量增加力学性能增强。DMTS添加量为1.5份时,此时RTV硅橡胶的化学交联密度比为83.7%,剪切强度、拉伸强度和断裂伸长率均达到最大值,分别为7.66 MPa、0.85 MPa和81.24%。用量超过1.5份,多余的催化剂反而破坏了体系结构,力学性能下降。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ333.93
【图文】：

主链结构,硅橡胶

第一章绪论料按其结构形态不同，主要分为硅油、硅橡胶、硅树脂和硅烷机硅材料中最为重要的产品之一，1945 年二甲基硅橡胶问世并更高，压缩形变更小的甲基乙烯基硅橡胶被相继推出，硅橡胶方方面面。目前，中国已成为硅橡胶的主要生产国之一，硅橡，产品不断更新，在国民经济中占有重要地位。子是一类兼具有机和无机性质的高分子弹性体，主要组成是具氧烷。其主链为 Si-O 饱和键交替排列的无机结构，而侧链为有示。

硅橡胶,主链,键长

图 1-2 硅橡胶主链键长Fig. 1-2 Backbone bond length of silicone rubber的化学稳定性，且硅橡胶制品无毒、无味，具有生求。近十几年来，随着生物医疗用硅橡胶材料的进一已经得到广泛的应用，极大的丰富了医疗材料的可、人造肺等人体关键器官的合适材料，也用在人工液透析装置的关键部分[1-4]。的耐高温性和耐寒性，在所有橡胶中硅橡胶具有范方面，普通的硅橡胶可以在 200℃的高温环境下长境下短期使用，特种硅橡胶能够承受瞬时几千度的中。在低温方面，其他橡胶的玻璃化转变温度（T

【参考文献】