超临界二氧化碳发泡热硫化硅橡胶的研究.pdf

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材料工程/2011年8期
超临界二氧化碳发泡热硫化硅
橡胶的硏究
Study on High Temperature Vulcanising Silicone
Rubber Foamed by Supercritical Carbon Dioxide
冯培杰,宋丽贤,卢忠远',芦艾
(1西南科技大学四川省非金属复合与功能材料重点实验室
省部共建国家重点实验室培育基地,四川绵阳621010;
2中国工程物理研究院化工材料研究所,四川绵阳621900)
FENG Pei-jie, SONG Lixian, IU Zhong-yuan.LU Ai
(I State Key Laboratory Cultivation Base for Nonmetal Composites and
Functional Materials, Southwest University of Science and Technolog
Mianyang 621010, Sichuan, China; 2 Institute of Chemical Materials, China
Academy of Engineering Physics, Mianyang 621900, Sichuan, China)
摘要:对超临界二氧化碳制备硅橡胶泡沫材料的可行性进行了研究。采用“预硫化一发泡一完全硫化”工艺,研究了发
泡温度、压力、溶胀时间、卸压时间等对硅櫲胶泡沫的密度和泡孔结构的影响,通过扫描电子昂微镜(SEM对泡孔结构进
行了分析。结果表明:利用超临界二氧化碳发泡热硫化砫橡胶,得到了泡孔孔径小(<100xm)、泡孔均匀、泡孔结构可控
的硅橡胶泡沫材料。
关键词:硅橡胶;超临界二氧化碳;发泡;密度;泡孔结构
中图分类号:O634.,4+1文献标识码:A文章编号:1001-4381(2011)08-0062-06
Abstract The feasibility of silicone rubber foam prepared by supercritical carbon dioxide was investi
gated. Adopting the precured-foamed-fully cured " process, the effect of the foaming temperature
pressure, swelling time and depressurization time on the density and foam structure of silicone rubber
foam was studicd. The foam structure was analyzed by scanning electron microscopy(SEM). The re
su]ts showed that the silicone rubber foam with small pore size(100um), uniform and controllable
oam structure was formed by use of supercritical carbon dioxide
Key words: silicone rubber; supercritical carbon dioxide; foaming; density foam structure
硅橡胶泡洙材料是硅橡胶经过发泡后制备的多孔响橡胶的使用性能。此外,使用的化学发泡剂大多是
性高分子弹性材料,它将硅橡胶与泡沫材料的特性结有杋机发泡剂,会对环境造成污染。随着对环境保护、产
合于一体,不但具有硅橡胶的优良特性,还有较低的品回收利用和制品性能价格比等要求的提高,以CO2,
密度、良好的吸收机械振动和冲击的物理特性以及隔N2,丁烷等物理发泡剂为主的物理发泡方法得到广泛
音、隔热、密封等功能,可用作密封、减巖、绝線、隔音、重视,其中,超临界二氧化碳技术被广泛地应用于热塑
隔热等高性能材料,在交通运输、石油、化工、电子工业性塑料和热塑性弹性体的微孔发泡中以-,得到了大
和航空航天等领域有广泛的用途。同时,具有优良小可控的徽孔发泡材料。由于这种材料泡孔孔径小
的耐高低温、耐老化特性及压缩应力-应变性能的硅橡泡孔密度大,有利于阻止裂纹在应力作用下的扩展,从
胶泡沫材料在军事武器装备中也具有重要的应用。
而改善了材料的力学性能,使其具有良好的物理机槭
硅橡胶通常采用化学方法进行发泡,此方法虽然性能。此外,作为发泡剂的二氧化碳是环境友好型发
降低了材料的密度,但是获得的泡孔孔径较大,泡孔的泡剂,不会对环境造成污染
分布和大小受发泡剂在橡胶中的分散程度的影响很
热硫化砫櫲胶是高弹性材料,存在硫化过程与超
大,并且发泡剂分解后的固体产物会残留在橡胶中,影临界二氧化磯发泡过程相匹配的问题。因此,如何将