烷氧基封端聚二甲基硅氧烷及其硅橡胶的制备及性能评价

摘要

单组份脱醇型室温硫化（RTV，Room temperature vulcanized）硅橡胶室温下遇湿气可硫化交联成弹性体，无难闻气味，无腐蚀性，是一种综合性能优异的有机硅胶黏剂。传统的单组份缩合型 RTV硅橡胶采用羟基封端聚二甲基硅氧烷（PDMS）为基础聚合物，但存在粘度高峰、贮存稳定性差和触变性差等问题，以烷氧基封端PDMS替代羟基封端PDMS为基础聚合物，则可解决上述问题，因而成为国内外研究的热点。
　　本文采用仲胺和羧酸复合催化剂体系，从α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷出发制备三甲氧基和乙烯基二甲氧基两种端基结构的PDMS，通过钛酸酯测试法和核磁共振波谱对封端效果进行了评价，结果显示以仲胺A和羧酸为催化剂可成功实现 PDMS的烷氧基封端，抑制钛酸酯与硅羟基的交联反应而导致的粘度高峰，29Si-NMR谱中封端聚合物的硅羟基基本消失。采用高温热老化法结合红外光谱对封端聚合物的贮存稳定性及机制进行了研究，结果表明封端聚合物的贮存稳定性与催化剂中羧酸的种类相关，采用含羧酸A的催化剂，高温老化后产物的粘度变化率低于3％，具有很好的贮存稳定性。
　　分别以上述制备的三甲氧基和乙烯基二甲氧基封端 PDMS为基础聚合物制备了两种单组份脱醇型RTV硅橡胶，并对其工艺性能、粘接性能及力学性能等进行系统评价。结果显示两种封端聚合物均有良好的使用性能，在使用过程中无粘度高峰，无需高剪切力分散，尤其是乙烯基二甲氧基封端 PDMS硅橡胶体系具有非常好的触变性。制备的两种单组份脱醇型RTV硅橡胶室温贮存可达12个月以上，对陶瓷，不锈钢、铝、铜等金属，PC、PMMA、PET等塑料均具有优异的粘接性。室温固化7天的胶片在80℃，85%湿度下老化1000小时，强度和硬度保持率大于75%，显示出非常优异的耐高温高湿性能。
　　综上所述，本工作制备的烷氧基封端 PDMS解决了粘度高峰和贮存稳定性的问题，相应得到的硅胶耐高温高湿性能优异，尤其是乙烯基二甲氧基封端PDMS基制备的硅橡胶具有非常优异的触变性，已成功实现产业化并应用于太阳能光伏组件密封。

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第一章 前言

1.1 研究背景

1.2 烷氧基封端聚二甲基硅氧烷研究现状

1.3 单组份脱醇型室温硫化硅橡胶的研究现状

1.4 选题意义及研究内容

第二章 烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的制备、测试及产业化

2.1 引言

2.2 主要试剂与实验仪器

2.3 实验部分

2.4 结果与讨论

2.5小结

第三章 单组份脱醇型室温硫化硅橡胶的制备、评价及产业化

3.1 引言

3.2 主要试剂与实验仪器

3.3 实验部分

3.4 结果与讨论

3.5 小结

第四章 结论与展望

4.1 结论

4.2 展望

参考文献

致谢