复合交联硅橡胶粉末的制备及应用研究-高分子化学与物理专业论文.docxVIP

复合交联硅橡胶粉末的制备及应用研究 学位论文完成日期: 指导教师签字: 答辩委员会成员签字: 201b-乌-6 平7!KY，，\ 青岛 青岛科技大学研究生学位论文 复合 复合交联硅橡胶粉末的制备及应用研究 I I PAGE PAGE IV 复合交联硅橡胶粉末的制备及应用研究 摘 要 硅橡胶粉末是一种粒径介于 0.1～100μm 的球形有机硅弹性体粉末。硅橡胶 粉末除包含有硅橡胶的一般性能外，还可以在合成制备过程中控制其粒径、引入 特性基团、交联密度或者与各种功能性材料复合，所以其可具有很多特殊的功能。 本文选用不同的催化剂及交联剂制备了不同性能要求的硅橡胶粉末，并且通 过对硅橡胶粉末乳液的改性，制备了改性的硅橡胶粉末，改善了硅橡胶粉末在 GPPS 中的分散，改善了 GPPS 树脂的透光率/雾度，同时改善了 GPPS 树脂的力 学性能。 使用二醋酸二丁基锡制备硅橡胶粉末可以通过控制转相过程从而控制硅橡 胶粉末的粒径大小，实验发现硅橡胶乳液在转相过程中水相的加入量及加入方式 对乳胶粒的影响较大，粒径分析仪测试得到硅橡胶粉末乳液的粒径可以在 0.2~15 μm 的范围。TAG 热分析硅橡胶微球发现，在 480℃是最快的分解温度，这表明 硅橡胶粉末的耐热性优良，硅橡胶粉末的高耐热性能保证了硅橡胶粉末微球在与 树脂共混的加工过程结构不会遭到破坏。通过扫描电镜的分析表明硅橡胶是表面 光滑，缺陷较少形状规则的球状；体视显微镜从宏观上表现了硅橡胶粉末微球是 一种透明的有机硅球体。将不同粒径的硅橡胶粉末微球分散到 GPPS 树脂中，测 试了硅橡胶粉末含量及粒径大小对树脂透光率/雾度的影响：在 GPPS 树脂添加硅 橡胶微粉的量为 0.3%时，当硅橡胶粉末粒径从 0.17μm 增大到 8.1μm 时，透光 率从 65.1%增加到 87.8%，雾度从 94.2haza 下降到 55.5haza。考察了硅橡胶粉末 微球对 GPPS 树脂力学性能的影响。硅橡胶粉末能明显提高 GPPS 树脂的拉伸强 度、断裂伸长率。当粒径为 0.17μm 的硅橡胶粉末在 GPPS 树脂含量为 0.1%时， 拉伸强度提升了 33%，断裂伸长率提升了 800%。 盐酸催化法制备的硅橡胶粉末通过 TAG 热分析表明：硅橡胶粉末的最快分 解温度在是 513℃，耐热性优良。通过透射电镜分析了硅橡胶粉末在 GPPS 树脂 的分散，硅橡胶粉末在 GPPS 树脂中分散良好，且能保持良好的球形状态。硅橡 胶粉末能明显的改性 GPPS 树脂的透光率和雾度，当硅橡胶粉末含量为 0.2%时雾 度达到了 92.3haza，同时透光率能保持在 72.3%。GPPS 树脂中添加硅橡胶粉末能 明显改善断裂伸长率：当硅橡胶粉末的含量为 1.0%时，GPPS 树脂的断裂伸长率 增加了 700%。 使用苯乙烯改性不同交联剂的硅橡胶粉末实验发现：使用γ―甲基丙烯酰氧 基丙基三甲氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷为交联剂制备的硅橡胶粉末粒径变化 较大，改性前后分别为 0.46μm 和 0.72μm。同时研究了不同的硅橡胶粉末对于 GPPS 树脂透光率/雾度的影响，发现在 0.1%填充浓度下，含苯乙烯改性的硅橡胶 粉末的树脂透光率/雾度为 78.8/90.5，未使用苯乙烯改性硅橡胶粉末树脂透光率/ 雾度为 81.9/76.5。研究不同硅橡胶粉末对 GPPS 树脂力学性能的影响，结果表明： 使用苯乙烯改性的硅橡胶粉末对于 GPPS 树脂的力学性能提升更明显，并且对于 GPPS 的 断 裂 伸 长 率 和 简 支 梁 冲 击 强 度 的 提 升 最 为 明 显 , 断 裂 伸 长 率 增 加了 1100%，冲击强度增加了 560%。 关键词：硅橡胶粉末 雾度 透光率 GPPS 力学性能 苯乙烯改性 交联剂 催化 剂 I III PAGE PAGE IV STUDY ON PREPARATION AND APPLICATION OF CROSSLINKED SILICONE RUBBER POWDER ABSTRACT Silicone rubber powder is a kind of spherical organic silicon powder with a particle size from 0.1 to 100 μ m. Silicone rubber powder can exhibit the general performance of silicone rubber and also show many special functions in the synthesis process by controlling the particle size, introducing