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聚二甲基硅氧烷(PDMS)是一种侧基为甲基的线型聚硅氧烷,其主链由硅原子和氧原子交替排列组成,通常用作液体硅橡胶的基础聚合物。由于聚硅氧烷的分子间作用力很小,未经填料增强的硅橡胶的力学性能如拉伸强度、撕裂强度等较差,远不如通用有机橡胶,因此通常须进行增强后才具有实用价值。本论文旨在制备一种能代替PDMS用作硅橡胶基础聚合物的半互穿杂化材料(semi-IPN)。研究的主要内容、方法及结论如下:(1)以正硅酸乙酯(TEOS)、二苯基二甲氧基硅烷(DMDPS)和六甲基二硅氧烷(MM)为主要原料,通过水解缩合法合成苯基MDQ硅树脂,使用傅里叶红光光谱(FTIR)与核磁共振氢谱(1H NMR)、热重分析仪(TGA)、阿贝折射仪和凝胶渗透色谱仪(GPC)分别对产物的结构、热性能、折光率和相对分子质量及其分布进行测试,并详细考察了硅树脂的制备工艺条件。研究结果表明,产物系苯基MDQ硅树脂;随DMDPS用量的增加,硅树脂的折光率提高,相对分子质量先增大后减小,相对分子质量分布指数增大,耐热性呈先增后减的趋势。硅树脂较佳的制备工艺条件为:乙醇为共溶剂,用量为4wt%~6wt%,催化剂用量为5wt%~8wt%;水解温度为30~40℃,水解时间为30~40min;缩聚温度为70℃,缩聚时间为3~4h。(2)以PDMS和苯基MDQ硅树脂为原料,四甲基氢氧化铵为催化剂,制备互穿杂化材料。使用透射电镜、紫外-可见光分光光度计和旋转粘度计分别对杂化材料的微观结构、透明性和粘度进行表征与测试,并使用哈克(HAAKE)旋转流变仪详细研究了semi-IPN的流变特性。研究表明,苯基MDQ硅树脂的含量增加,semi-IPN的透明性降低,粘度增大;剪切速率低于临界剪切速率γc,semi-IPN表现为牛顿流体;高于临界剪切速率γc时,表现为假塑性流体;随苯基MDQ硅树脂用量的增加,剪切变稀移向低频区;温度升高,剪切变稀向高频区移动;PDMS和semi-IPN的温粘关系可用Arrhenius方程加以描述,semi-IPN比PDMS具有更高的流动活化能,粘度对温度更具敏感性。(3)以PDMS-苯基MDQ硅树脂semi-IPN为基础物,烷氧基硅烷为交联剂,有机锡和钛酸酯为催化剂,制备有机硅弹性体,考察了催化剂种类与用量、交联种类和组分比等因素对弹性体性能的影响,使用热重分析仪(TGA)、紫外-可见光分光光度计、万能电子试验机、邵氏硬度计和索氏抽提器分别对弹性体的耐热性、透光率、力学性能、硬度以及凝胶含量与溶胀比进行表征与测试。研究表明,随催化剂用量的增加,弹性体的表干时间缩短,较佳用量为0.8wt%~1wt%;弹性体的拉伸强度和断裂伸长率均随交联剂用量的增加呈先增后减的变化规律,较佳用量为6wt%~8wt%;随苯基MDQ硅树脂和用量的增加,弹性体硬度提高,表干时间延长,拉伸强度和断裂伸长率先增后减的变化趋势,较适合用量为30wt%左右。弹性体具有良好的透光率,抽提试验的结果显示,苯基MDQ硅树脂与PDMS网络之间发生了部分结合。