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随着科学技术的发展,在极地考察、航空航天等领域使用的硅橡胶,需在低温条件下保持良好的弹性,但是传统的二甲基硅橡胶在-50℃左右因强烈结晶而失去弹性,已无法满足在低温领域的应用要求。本实验围绕制备非结晶型的耐低温硅橡胶展开,主要工作分为三部分:一是脱酮肟型室温硫化甲基苯基硅橡胶(RTV-MPSR)的制备及性能研究;二是合成α,ω-二羟基聚甲基乙基硅氧烷(PMES);三是脱酮肟型室温硫化甲基乙基硅橡胶(UV-MESR)的制备及性能研究。以α,ω-二羟基聚甲基苯基硅氧烷(PMPS)为基胶,制备RTV-MPSR并研究了交联剂、催化剂、填料对其性能的影响。力学性能和溶胀测试结果表明,交联剂、填料通过改善交联结构从而明显的影响RTV-MPSR的力学性能;催化剂主要影响RTV-MPSR的表干时间。综合考虑,RTV-MPSR的最佳配方为:交联剂用量6 phr,催化剂用量3 phr,白炭黑添加量20 phr,力学性能分别为拉伸强度2.45 MPa,断裂伸长率292%,撕裂强度10.7 kN/m。动态力学分析(DMA)测试表明RTV-MPSR为非结晶型硅橡胶,玻璃化变温度(Tg)为-100℃。红外(FTIR)表明最优配方下RTV-MPSR链端游离的羟基较少,内部分子链间已实现充分的交联。以八甲基环四硅氧烷(D4)和六乙基环三硅氧烷(D3Et)为反应单体,采用阴离子开环聚合反应合成了α,ω-二羟基聚甲基乙基硅氧烷(PMES),采用红外(FTIR)、核磁(NMR)、差示扫描量热(DSC)测试对其结构进行了表征。FTIR和NMR谱图表明合成的高聚物为无规共聚物,含-Si-CH2CH3、-Si-CH3、-OH,为α,ω-二羟基聚甲基乙基硅氧烷(PMES)。DSC表征PMES为非结晶型聚硅氧烷,Tg为-130℃。以自制的PMES为基胶,制备RTV-MESR并研究了交联剂、催化剂、填料对其性能的影响。结果表明:当添加20 phr白炭黑,6 phr交联剂,3 phr催化剂时,RTV-MESR的力学性能最佳,拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度均达到最大值,分别为2.77MPa、249%,9.5kN/m; DSC结果表明RTV-MESR为非结晶型硅橡胶,玻璃化温度(Tg)在-130℃左右,并且随着MOS用量的增加,RTV-MESR的玻璃化温度Tg略有上升;DMA测试表明,所制备的硅橡胶为非结晶型硅橡胶,Tg为-120℃; RTV-MESR在低温脆性测试中,未出现明显变化,表现出优异的耐低温性能;在低温力学性能测试中,FRTV-MESR未出现力学性能骤变的现象,表明RTV-MESR为无规高聚物,乙基链节的引入明显的破坏了材料的结晶状况;FTIR表明最优配方下RRTV-MESR链端游离的羟基较少,内部分子链间已实现充分的交联。