论文部分内容阅读
多组分多相聚合物包含高分子复合材料、共混材料、增强材料及填充材料都存在两个相或多个相,都具有相界面作用。这些材料的性质优劣在很大程度上取决于界面相互作用的结果。硅橡胶是一种性能较为优异的特种材料,但需要补强后才能发挥其应有的应用价值。所以在硅橡胶体系中,补强界面作用具有很高的研究价值。首先利用六甲基二硅氮烷(HMDS)、乙烯基三甲氧基硅烷(A171)及γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)分别制备了HMDS改性SiO2 (H-SiO2)、 A171改性SiO2 (A-SiO2)及KH-570改性SiO2 (K-SiO2)。采用傅里叶红外光谱仪(FTIRX X射线光电子能谱分析仪(XPS)及热综合分析仪对改性前后Si02进行了表征分析。通过FTIR及XPS证实了改性剂成功接枝于粉体表面；热重分析表明,不同改性Si02单位质量所含的有机分子链数目是相近的。其次,分别制备了H-SiO2填充硅橡胶复合材料(H-SiO2/MVQ)、A-SiO2填充硅橡胶复合材料(A-SiO2/MVQ)、K-SiO2/MVQ填充硅橡胶复合材料(K-SiO2/ MVQ)及未改性Si02填充硅橡胶复合材料(SiO2/MVQ),利用结合橡胶实验、橡胶加工分析仪、原子力显微镜及固体核磁交联密度仪等对不同SiO2-硅橡胶界面进行了表征。实验发现：在相同SiO2填充量条件下,具有不同界面作用的补强硅橡胶在结合橡胶含量、吸附橡胶分子层厚度、弛豫时间、SiO2分散状况、混炼胶动态力学性能、交联密度等方面存在较大的差异。界面作用越强,体系结合橡胶含量越多,吸附橡胶层厚度越大,弛豫时间越小,交联密度越大。不同硅橡胶体系界面强弱顺序为：K-SiO2/MVQ>A-SiO2/MVQ>H-SiO2/MVQ>SiO2/MVQ。再次,在K-SiO2/MVQ体系中研究了Si02填充量对补强硅橡胶界面作用的影响。实验发现：当填充量降低时,团聚体之间的间距较大,无法形成完善的填料网络及互穿网络结构,界面相互作用较弱；而随着填料含量增加,界面作用增强,当含量达到40phr时界面作用最强；继续增加填料含量时,界面相互作用因填料粒子的严重团聚随之减弱。最后研究了不同界面特性对硅橡胶复合材料力学性能的影响,实验表明界面作用越强的补强材料具有越好的力学性能。