高分子量氟硅橡膠的合成與表征.pdf

1、氟硅橡膠兼具硅橡膠和氟橡膠的優(yōu)點(diǎn)，具有耐高低溫、耐溶劑、耐燃油等特點(diǎn)，在航空航天、汽車(chē)、電子等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。針對(duì)目前高分子量氟硅膠合成研究少、技術(shù)保密?chē)?yán)重、難度大等特點(diǎn)，本文對(duì)1，3，5-三(三氟丙基)-1，3，5三甲基環(huán)三硅氧烷(FD3)陰離子本體開(kāi)環(huán)聚合中的平衡化和產(chǎn)物分子量控制進(jìn)行了較為深入的研究，優(yōu)化了反應(yīng)條件，為合成高轉(zhuǎn)化率、高分子量氟硅生膠提供了基礎(chǔ)。此外，論文還對(duì)自制和國(guó)外同類(lèi)樣品進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和性能比較，并對(duì)生膠的交聯(lián)特性

2、進(jìn)行了初步研究。 首先，通過(guò)跟蹤不同催化劑催化的FD3陰離子開(kāi)環(huán)縮聚過(guò)程中聚合物轉(zhuǎn)化率的變化，發(fā)現(xiàn)開(kāi)環(huán)縮聚存在平衡化問(wèn)題，聚合前期聚合物轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間增加而快速增大，聚合時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)出現(xiàn)聚合物轉(zhuǎn)化率降低。采用催化劑C時(shí)，聚合物平衡轉(zhuǎn)化率達(dá)到95％以上，大于采用催化劑A、B時(shí)的結(jié)果。 其次，論文對(duì)FD3開(kāi)環(huán)縮聚物分子量的影響因素進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)單體純度和反應(yīng)體系水、氧和二氧化碳等雜質(zhì)對(duì)合成產(chǎn)物的分子量有很大影響，為合成高分子量

3、氟硅膠，單體純度要求在99.5％以上，并嚴(yán)格控制聚合體系的水、氧和二氧化碳含量。采用催化劑C合成的氟硅膠的分子量大于采用催化劑A或B合成的產(chǎn)物，分子量分布較窄。隨著催化劑C濃度的增加，反應(yīng)加快，達(dá)到平衡所需的時(shí)間縮短，而分子量降低。增大促進(jìn)劑濃度和升高溫度可以加快反應(yīng)速率，對(duì)產(chǎn)物分子量影響不大。四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷共聚單體對(duì)分子量的影響不大。聚合結(jié)束加入中和劑可以提高產(chǎn)物分子量的穩(wěn)定性。得到優(yōu)化的合成條件：催化劑C用量250ppm，

4、促進(jìn)劑D用量1000ppm，聚合溫度80℃，反應(yīng)時(shí)間60～80min。 根據(jù)優(yōu)化聚合條件合成了不同乙烯基含量的氟硅生膠，并與國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品進(jìn)行了結(jié)構(gòu)比較。紅外光譜和核磁譜圖顯示，自制氟硅膠的結(jié)構(gòu)與國(guó)外產(chǎn)品相同，乙烯基已經(jīng)引入到產(chǎn)物中。用碘量法測(cè)定的乙烯基含量與理論值相符。 使用過(guò)氧化苯甲酰對(duì)不同乙烯基含量的生膠進(jìn)行硫化，發(fā)現(xiàn)隨著乙烯基含量的增大，凝膠含量增大，平衡溶脹度減小，說(shuō)明硫化膠交聯(lián)程隨著乙烯基含量的增大逐漸提高。測(cè)