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本文以硅基低粘附型疏冰材料为研究对象,系统的研究了加成型硅橡胶的合成、增强、固化机理、机械性能以及表面粘附力性能,结果表明通过本体共聚合法制得的聚硅氧烷及发生加成反应得到的硫化硅基材料具有较好的机械强度,而且体现出其优良表面阻电性、机械强度和低表面粘附力等方面的性能。 利用羟胺和浓硫酸催化含有不同侧接官能团的硅氧烷环体开环共聚合,采用含有活性官能团的封端剂封端,制得不同分子量活性末端封端的侧链悬挂有活性基团的聚硅氧烷长链,其中原胶为分子量50万左右,乙烯基封端的侧链悬挂有一定比例乙烯基的聚甲基乙烯基硅氧烷;交联剂为分子量7000左右,硅氢键封端的侧链悬挂有一定比例活性氢的聚甲基氢硅氧烷。红外跟踪结果表明活性基团及封端基团都按照设计加入到聚合物中。 加成型硅橡胶的硫化是在Pt类络合物催化剂存在的条件下,发生的含有活性乙烯基的聚硅氧烷和含氢硅油之间加成交联反应。同时,为了增加硅橡胶的机械性能,通过机械共混的方式加入一定比例的气相二氧化硅填料作为补强剂可以使硅橡胶的机械强度增强5~10倍,通过TEM跟踪,气相二氧化硅在10~30nm的粒径范围内均匀分布在聚硅氧烷中,根据不同的补强剂添加量,硅橡胶的断裂强度分布在1~5MPa之间,断裂伸长率在70%~500%之间,为了达到最佳的强度与弹性比例本文选择添加原胶量30%的气相二氧化硅作为补强剂,其扯断强度为4.6MPa,扯断伸长率为450%,扯断永久变形为10%。 以硫化后的硅橡胶以及甲基硅油改性的硅橡胶为研究对象,测量其电阻率、撕裂强度和表面粘附力的性质,实验结果表明,两种体系的电阻均超过1T,体积电阻率均达到使用要求;加成型硫化硅橡胶的撕裂强度和抗剪切强度在使用甲基硅油改性以后都有一定幅度的下降,但是都符合使用标准,这是由于甲基硅油分子量较低,没有活性基团和末端封端的原因导致的。 通过对此种硅基材料表面疏水、粘附力性能的测试可知,此种硅基材料涂层具有极低的表面粘附力,有很好的疏水、疏冰效果,是一种优良的低粘附力涂层。 本文的创新之处: (1)以低粘附力涂层的研究获取以硅基材料的表面低粘附的研究方向。 (2)利用本体共聚的方法制备并硫化得到的硅基涂层具有较高的透明度和优良的机械性能。 (3)通过研究此种硅基材料的表面粘附力性能证实该种硅基材料具有很好的憎水性和极低的表面粘附力,是一种优良的防覆冰材料。