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硅橡胶作为一种兼具无机和有机性质的高分子功能材料,具有优异的耐高低温、耐候、电气绝缘性、高透气性及生理惰性等,在现代工业中应用广泛。随着人们生活水平的提高,对硅橡胶性能的要求也越来越高。本文研究了制备高温硫化硅橡胶的影响因素;自主合成了一种新型多功能助剂TS(含氢硅油与三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)的加成产物),用于改善硅橡胶粘接性能和抗黄变性能;选用乙烯基羟基硅油作新型结构控制剂,降低硅橡胶挥发分,硅橡胶卫生指标达到欧盟接触食品材料卫生标准要求,同时硅橡胶综合性能也得到改善。对TS和乙烯基羟基硅油的作用机制进行了初步探讨。主要内容和结果如下:(1)高温硫化硅橡胶主要组分包括硅生胶、补强剂,结构控制剂和硫化剂。通过实验对比,选取甲基乙烯基硅橡胶为硅生胶,气相白炭黑为补强剂,羟基硅油为结构控制剂,双二五为硫化剂,综合各组分对硅橡胶力学性能的影响,得出较好配方:甲基乙烯基硅橡胶100phr,气相白炭黑40phr,羟基硅油5phr,双二五0.6phr。并对混炼胶制备工艺进行了探讨。(2)采用硅氢加成反应,以含氢硅油与三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)在铂催化剂作用下自主合成多功能助剂TS。优化制备条件:将TAIC缓慢滴加到含氢硅油中,控制滴加速率在10-15滴/min,搅拌转速约为500r/min,反应温度控制在60-70℃之间,含氢硅油(含氢量1.1%)和TAIC的质量比为6:2。TS加入高温硫化硅橡胶体系中,使硅橡胶中交联点含量增加,聚合物交联机率提高,硅橡胶粒子的交联密度增加,强度随之上升;SEM图分析表明随着TS用量的增加,硅橡胶与尼龙板粘接界面的破坏形式从界面破坏到混合破坏再到内聚破坏,TS中含有-NCO基团,可改进硅橡胶的粘接性能,TS中部分未参与硅氢加成反应的活泼氢,有效阻止硅橡胶硫化黄变。当加入3phr TS时,硅橡胶综合性能达最佳:邵尔A硬度为51.5度,拉伸强度为7.8MPa,撕裂强度为17.5kN/m,断裂伸长率为420%,粘接强度为2.2MPa,白度达到75%。(3)选用乙烯基羟基硅油作为高温硫化硅橡胶的新型结构控制剂。当其用量为7phr时,硅橡胶综合性能达最佳:邵尔A硬度为52度,拉伸强度为8.0MPa,撕裂强度为21.5kN/m,断裂伸长率为475%,挥发分含量为0.3%,抽提物含量为1.62%,卫生指标达到欧盟法令2002/72/EC卫生标准。乙烯基羟基硅油上的-CH=CH2基团参与到硅橡胶的硫化反应当中;-OH基团可以和白炭黑表面的羟基形成氢键起到结构控制剂的作用;乙烯基羟基硅油与羟基硅油结构控制剂相比,在受热情况下低分子挥发物生成和逸出少,硅橡胶的挥发分相应降低。