含支链型端乙烯基硅油室温固化灌封硅橡胶性能研究

含支链型端乙烯基硅油室温固化灌封硅橡胶性能研究/吕晓峰等 37

含支链型端乙烯基硅油室温固化灌封硅橡胶性能研究3

吕晓峰,陈双俊,张　军

(南京工业大学材料科学与工程学院,南京210009)

摘要　　采用粘度为1500mPa s(40121500)、7000mPa s(40127000)的直链型和粘度为4800mPa s(4112

4800)的支链型端乙烯基硅油复配体系作为灌封硅橡胶的基础胶,筛选出较好的基础胶配比,并以沉淀法和气相法白炭黑进行补强,研究了不同用量和品种的白炭黑补强对灌封材料粘度、力学性能、粘接性能和电学性能的影响。结果表明,当基础胶配比为m(40121500)∶m(40127000)∶m(41124800)=100∶20∶15时,灌封胶粘度适中且固化后力学性能较好;当沉淀法白炭黑用量为25phr时,胶料粘度为48500mPa s,拉伸强度达到最大值2.27MPa,剪切强度达到3MPa以上,电学性能优良,具有较好的综合性能。

关键词　　端乙烯基硅油　室温固化　灌封　硅橡胶　力学性能　中图分类号:TQ436.6;TQ433.438　　　　　文献标识码InvestigationonVulcanizedEncapsulating

VinylEndSiliconeOil

LXiaofeng,CHENShuangjun,ZHANGJun

(CollegeofMaterialsScienceandTechnology,NanjingUniversityofTechnology,Nanjing210009)

Abstract　　Twokindsofvinylendsiliconeoilofdifferentviscositiesandonebranchedvinylsiliconeoilblendsarechosenasencapsulatingsiliconerubber.Ratioofsiliconeoilblendingisoptimizedtoendowsiliconerubberwithimprovedperformance.Optimumbaseisfilledwithdifferentamountofprecipitatedsilicaandaerosilicaforreinforce2ment,andtheeffectofvarietyandamountofsilicaonviscosity,mechanicalproperties,shearstrengthandelectricalpropertiesisinvestigated.Theresultsshowthatencapsulatingsiliconerubberpossessesoptimalmechanicalpropertiesandprocessability,whentheratioofsiliconeoilism(40121500)∶m(40127000)∶m(41124800)=100∶20∶15withfillers;thetensilestrengthandshearstrengthcanreach2.27MPaand3MPainthepresenceofencapsulatingsiliconerubberfilledwith25phrprecipitatedsilica.

Keywords　　vinylendsiliconeoil,roomtemperaturevulcanized,encapsulating,siliconerubber,mechanicalproperties,electricalproperties

0　前言

硅橡胶是最重要的有机硅材料之一,具有耐热性、耐寒性、耐臭氧、耐侯性、化学稳定性、电气绝缘性、生理惰性、高透气性和低压缩永久变形等诸多优异性能。目前,硅橡胶灌封材料已在军事、电子工业领域以及要求比较苛刻的航空航天等高技术领域得到广泛应用[1]。

灌封技术是在电子产品中将未固化可流动的灌封材料填充到电子元件的周围,排除空气后进行固化,从而提高电子产品的性能。在电子产品中,灌封材料的使用可以提高电子元件的整体性和稳定性,以及电子元件内部的绝缘性能,并能保证其在震动、冲击、环境温度剧烈变化以及空气污染条件下正常工作。灌封材料应具有优良的流动性、力学性能、与金属的粘接性能和电学性能,并尽可能在低温下固　32007年国防科工委民口配套项目

化[2]。端乙烯基硅橡胶可以在室温下固化,除具备一般硅橡

胶的电气绝缘性、耐高低温性等优异性能外,还具有可深层固化、固化过程无副产物腐蚀金属基底、操作时间易于控制、线性收缩率低、介电性能优良等特性,使其非常适合作为灌

[3-5]

封材料。端乙烯基硅油是制备端乙烯基室温固化硅橡胶的基础胶,一般是乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷。结构式如下

:

　　端乙烯基硅油在交联剂、催化剂的作用下室温发生Speier硅氢化反应而形成具有三维网状交联结构的硫化硅橡胶,按照交联反应类型属于加成型硅橡胶。由于硅橡胶的

　吕晓峰:男,1983年生,硕士,研究方向:有机硅功能材料　E2mail:xiaofenglv810@http://www.77cn.com.cn　张军:通讯作者,教授　E2mail:

zhangjun@http://www.77cn.com.cn

38 材料导报:研究篇　

1.4　性能测试

　2009年8月(下)第23卷第8期

Si2O2Si主链非常柔顺,分子链之间的引力非常小,未补强硅

橡胶的物理力学性能很差,没有实际应用价值,因此对硅

橡胶的补强是决定硅橡胶应用价值的关键所在,硅橡胶中最常用的补强填料是气相法和沉淀法白炭黑[9,10]。研究表明,端乙烯基硅橡胶基础胶中,直链型低粘度硅油作为主体,使未固化的胶料保持在较低粘度,流动性较好,并具有一定的拉伸强度和硬度;直链型高粘度硅油使硅橡胶具有较高的弹性和较大的扯断伸长率;支链型硅油使硅橡胶固化时产生集中交联效应从而进一步提高其物理力学性能,但这种直链型和支链型端乙烯基硅油并用体系常用于高温固化硅橡胶,作为室温固化硅橡胶基础胶的研究较少[11-13]。

本实验采用2种不同粘度的直链型和1种支链型端乙烯基硅油复配体系作为灌封硅橡胶的基础胶,通过比较不同直链型和支链型端乙烯基硅油配比的基础胶,筛选出粘度适化后硅橡胶的物理力学性能、,描电子显微镜(SEM),能的影响。

[6-8]

粘度测试:混炼胶料粘度按照GB/T279421995标准测定,测试容器直径大于70mm。物理力学性能测试:邵尔A硬度按照GB/T603121998标准测定;拉伸强度、扯断伸长率按照GB/T52821998标准测定,拉伸速度500mm/min;剪切强度按照GB712421986标准测定,以底涂剂12002Clear预处理铝片表面搭接区域,拉伸速度5mm/min。电学性能测试:体积电阻系数与表面电阻系数按照GB/T243922001标准测定;介电强度按照ASTMD149297a测定,样品直径为100mm,上升速率为1kV/s(0～20kV)、2kV/s(20kV以上)。断面微观结构分析:(SEM)以加速电压15kV、300024 …… 此处隐藏：7774字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……