摘 要

用端羟基硅油为基体来制备有机硅泡沫材料，通过对端羟基硅油的黏度、端乙烯基的粘度和用量、抑制剂和催化剂的用量、二氧化硅的性能、反应温度的选择，确定了制备有机硅橡胶泡沫材料的基本配方和工艺，从而得到泡孔致密且分布相对均匀、力学性能突出的有机硅橡胶泡沫材料。

在研究有机硅泡沫橡胶材料制备工艺和方法的过程中，通过添加二氧化硅或改性的二氧化硅来提高有机硅橡胶泡沫材料的物理力学性能并且提高了硅橡胶泡沫材料的拉伸和压缩性能。采用正丁醇和匀泡剂作为明显改善了气泡的发泡倍率和均匀性，并且改善了串孔的现象。

通过实验，最终确定了基本配方：白炭黑膏 10g（端羟基硅油和二氧化硅共混）、8%低粘度端羟基硅油 0.7g、端乙烯基硅油 2g、匀泡剂（甲基氟硅油150mPa.s） 0.15g、抑制剂（乙炔基环己醇） 0.0012g、铂金催化剂 0.07g、匀泡剂（正丁醇） 0.07g、自由发泡温度25℃，发泡时间为15～30min，二段硫化温度120℃，硫化时间4h。

关键词：有机硅橡胶，发泡，端羟基硅油，端乙烯基硅油

Preparation of silicone rubber foam

Abstract

Hydroxyl terminated silicone oil as matrix of preparation of silicone foam, and analyzes the mechanism of the reaction, reaction principle of silicone rubber foam materials are analyzed, through the hydroxyl terminated silicone oil viscosity, vinyl viscosity and amount, inhibitor and catalyst dosage of end, the properties of silicon dioxide and reaction temperature to determine the basic formula and technology of the silicone rubber foam materials preparation, cell dense and relatively uniform distribution, mechanical the outstanding performance of the silicone rubber foam materials can be.

In the process of silicone rubber foam material preparation process and the method of, through the addition of silica or silica modified to improve the physical and mechanical properties of silicone rubber foam materials and improve the silicone rubber foam materials, tensile and compressive properties. The use of butyl alcohol and foam as a foam agent to improve the bubble and the uniformity of the bubble， and improve the phenomenon of the hole.

Through a lot of experiments， and ultimately determine the basic formula: white carbon black paste 10g (end hydroxy silicone oil and silica blending)，8% low viscosity and hydroxyl terminated silicone oil 0.7g，end of vinyl silicone oil 2g， uniform foaming agent (methyl fluoride silicone oil 150mPa.s 0.15g) and inhibitor (ethynyl cyclohexanol) 0.0012g， platinum catalyst 0.07g，uniform foaming agent (n-butanol) 0.07g，free foaming temperature of 25℃， foaming time for 15-30 min， cure temperature of 120 ℃，curing time of 4 hours.

Key words: silicone rubber; foam; hydroxyl terminated silicone oil;silicone oil； silicone oil

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 前言 1

1.2 泡沫材料简介、特点及应用 2

1.2.2 主要性能 3

1.2.3 有机硅橡胶主要应用领域 3

1.3 泡沫材料的制备方法及工艺 4

1.3.1 泡沫材料的成型机理 4

1.3.2 泡沫材料的制备工艺流程 6

1.4 本论文的目的意义、主要内容 6

1.4.1 本论文的目的与意义 6

1.4.2 本论文的主要研究内容 6

第二章 实验部分 8

2.1 原材料 8

2.2 试验用主要仪器设备 8

2.3 试样制备 9

2.3.1 白炭黑膏的制备 9

2.3.2 液体法制备有机硅泡沫材料的工艺流程 9

2.4 性能测试 10

第三章 结果与讨论 12

3.1 制备原理 12

3.2 端乙烯基硅油的黏度对泡沫硅橡胶结构性能的影响 13

3.2.1 端乙烯基硅油的黏度对泡孔大小结构的影响 13

3.2.2 端乙烯基硅油黏度对泡沫硅橡胶力学性能的影响 14

3.2.3 端乙烯基硅油的黏度对发泡倍率和密度的影响 16

3.3 端乙烯基硅油的用量对泡沫硅橡胶结构性能的影响 17

3.3.1 端乙烯基硅油的用量对泡孔大小结构的影响 17

3.3.2 端乙烯基硅油的用量对发泡倍率和密度的影响 18

3.3.3 端乙烯基硅油的用量对发泡硅橡胶力学性能的影响 18

第四章 结论 20

参考文献 21

致谢 23

第一章 绪论

1.1 前言

发泡材料是一种具有大量气泡的聚合物材料，以气体作为填充物的复合材料。和纯塑料比起来，它拥有隔热、重量轻、绝缘、节省原材料、比强度高，能吸收冲击负荷等特点，并在包装盒、靠垫、床垫、交通、航空航天、制冷设备等领域得到了长足的发展^[1]。近年来，发泡材料生产行业在发达国家发展很快，特别是在美国、欧洲、日本等国家，品种和产量都在快速增加，如发泡聚苯乙烯，聚烯烃，聚氯乙烯，聚氨酯等都有大规模工业生产，其他类似的像酚醛塑料、酚醛胶、环氧树脂、聚碳酸酯等泡沫已逐渐从实验室到工业化生产^[2]。软泡材料是各种发泡材料的一大种，手感柔软、弹性好，广泛应用于工业、农业、交通、军事、建筑及日用品等领域。发泡技术已在近年来发展迅速，新的软泡沫材料不断涌现，而发泡硅胶是一种新型的高分子软质泡沫材料。

有机硅聚合物是由硅氧键（-Si-O-Si-）交替组成主链，由硅和有机基团形成侧链半无机高分子化合物。由于结构的特殊性，因此它有许多其他的材料不可能同时具有优异的性能，如优异的耐高温和耐低温性、优异的电绝缘性和化学稳定性、良好的耐老化、优良的表面活性、防水性、耐潮湿和生理惰性。硅氧烷泡沫将硅氧烷聚合物性能和泡沫性能结合于一体，所以它不仅具有有机硅聚合物具有的优异性能，还具有良好的吸收机械冲击和高频率振动的物理特性，是一种高性能的聚织物柔软的泡沫材料。它和常见的软聚氨酯泡沫塑料海绵相比具有防潮、无毒、耐高温和低温、紫外线、耐化学腐蚀、耐老化，并且不易变形，使有机硅类泡沫材料越来越引起人们的关注^[3]。

软发泡材料，由于用途广泛，与国民经济的基础产业是密切相关的，多年来一直保持着约20％的稳定和持续增长。据《中国高分子发泡材料行业产需预测与发展模式转型分析报告前瞻》的数据显示，2008年下半年至2009年上半年，受全球金融危机的影响，国内的经济出现了一定程度的下滑，相关的出口贸易有较大的影响，软泡材料行业迅速放缓了发展。2008年的市场规模是53.84亿元，同比增长了11.6％，2009年的市场规模是61.2亿元，同比增长了11.60％的增幅，和两年前相比，有不同程度的下降。从2009年的下半年开始，全球的经济开始了复苏，国内家电、电子产品、体育休闲等相关产业也开始慢慢恢复到金融危机前的发展速度。预计在2010年的发展之前，中国的软泡材料产业将有持续快速发展，年增长率有望超过15％，2012年市场规模将达到一百亿人民币^[4]。

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