论文部分内容阅读
高分子材料在光学领域的应用已经越来越普遍,尤其在紫外光波段的应用,但随着科技的发展,对其使用环境的要求也越来越苛刻,例如,在保障材料的紫外光透过率的前提下,要求材料具备耐高低温,耐溶剂以及低表面能等性能。本文采用了环状结构的含氢氟硅油()与四甲基四乙烯基环四硅氧烷()在铂金催化剂的作用下发生硅氢加成反应得到一种新型结构的高透紫外氟硅橡胶。研究了不同A值(Si-H与乙烯基的摩尔之比)对固化过程、力学性能、热稳定性、玻璃化转变温度、交联密度、表面性能、光学性能的影响。结果表明,随着A值的增加,凝胶时间缩短,起始固化温度和固化完成时的温度均提前,固化反应放出的热量增加,达到同一固化温度时的固化度升高,完成固化时的储能模量增大;拉伸强度(最大3.9 MPa)先增大后减小,断裂伸长率减小,邵氏A硬度(最大89 HA)增大;玻璃化转变温度(最大84.9 ℃)增大,交联密度增大(最大1.67×10-3mol/cm-1);热分解温度降低,最高为511.32 ℃,最低为487.78 ℃,分解温度范围变宽,起始分解温度为400 ℃,与传统硅橡胶相比热稳定性明显提高;紫外透过率先增大后减小,在351 nm处最大值为93.6%;与水的接触角先增大后减小,最大接触角为107.61 °。氟硅橡胶耐非极性溶剂的能力较好,耐极溶剂能力相对较差。对其结构的分析,证实了环状含氢氟硅油的环体为十二元环体,氟硅橡胶中存在由八元环和十二元环交联形成的网状结构。通过旋转流变仪对氟硅橡胶等温固化过程中的交联流变动力学进行研究,建立了反应体系的交联流变动力学方程,确定了体系的固化反应更加符合三级交联流变动力学方程。研究了不同温度下的等温固化反应,得到了表观固化度和固化速率的数据,并得到了体系固化反应的凝胶点为α=0.63。讨论了体系的固化反应模型,最终确定了kamal自催化模型适用于体系的固化反应,得到了适用于体系固化反应的kamal自催化模型方程,模型方程中的总反应级数与三级交联流变动力学方程的反应级数一致,相互印证,进一步说明了所得方程和模型的可靠性。这对氟硅橡胶的实际固化生产有重要指导意义。