摘要：采用硅灰石晶須增強硅橡膠，研究了用化學發(fā)泡的方法制備發(fā)泡硅橡膠時，影響發(fā)泡硅橡膠的孔隙率及孔徑大小的因素結(jié)果表明，在120℃頁發(fā)泡時，預發(fā)泡時間在3- 6nin內(nèi)、二次發(fā)泡溫度在180℃發(fā)泡劑H和助發(fā)泡劑明礬的用量均為硅橡膠用量的3硅灰石晶須的用量控制在硅橡膠用量的2倍內(nèi)時發(fā)泡效果較好．加大發(fā)泡壓力有利于減小泡孔孔徑，但壓力過高會降低發(fā)泡硅橡膠的孔隙率。

    硅橡膠具有獨特的物理、化學性能，如耐高低溫、耐老化、介電性能佳等。硅橡膠發(fā)泡制品則同時還具有質(zhì)輕、隔熱隔音、抗沖擊等優(yōu)良性能，可以用作耐熱，隔熱等的高性能材料硅橡膠通常采用化學方法發(fā)泡化學發(fā)泡關(guān)鍵是使橡膠的硫化速度與發(fā)泡速度相匹配，從而制得孔隙率高，孔徑細小均勻的發(fā)泡制品。研究發(fā)現(xiàn)在硫化體系中加入一種低溫度的引發(fā)劑，使硅橡膠在較低的溫度下部分硫化并預發(fā)泡，然后再在高溫充分硫化、發(fā)泡，也即采用預發(fā)泡工藝，可以較好地控制硫化與發(fā)泡過程硅及其復合材料研究。

    硅灰石粉為無機針狀和纖維狀晶須，有及高的介電性和高耐熱性，對硅橡膠有一定的增強作用！本文用硅灰石晶須增強硅橡膠，用化學發(fā)泡方法，采用預發(fā)泡工藝制備發(fā)泡硅橡膠，研究影響發(fā)泡硅橡膠的孔隙率和孔徑大小的因素。

    甲基乙烯基硅橡膠：乙烯基含量0.13～0.2，相對分子質(zhì)量為7 X7 <lo5;羥基硅油：25 ℃下，粘度約10Pa。s乙烯基硅油：25℃下，粘度約15Pa。s乙烯基含量127；硅灰石：直徑3 5~lOLm長徑比7-15引發(fā)劑(1)：25基-z 5一二叔丁基過氧化己烷（谷稱“雙二五”）；引發(fā)劑(2)：過氧化苯甲酰(BPO)；發(fā)泡劑：N，Ⅳ一二亞硝基五次甲基四胺（簡稱“發(fā)泡劑H”）；助發(fā)泡劑：明礬以上均為市售產(chǎn)品。

    將發(fā)泡劑H.明礬、BPO,“雙二五”與少量硅橡膠（約占總用量的10）混煉均勻，制成母膠。母膠停放1 d后與硅灰石晶須、羥基硅油、乙烯基硅油及剩余的硅橡膠混煉均勻，備甩其中，BPO和“雙二五”的用量分別為硅橡膠總量的0.2和5，羥基硅油和乙烯基硅油的用量分別為硅橡膠總量的10和5，發(fā)泡烈助發(fā)泡劑及硅灰石晶須的用量依配方不同而變化。

    硅橡膠常用發(fā)泡劑H在不同溫度下的氣體量與時間的關(guān)系曲線只有當溫度高達190。c時，發(fā)泡劑H才有較快的速度，當溫度低于180。c時，在硅橡膠的硫化時間內(nèi)(一般為10- 15tnin)發(fā)泡劑的氣體量很小。因此需要將發(fā)泡劑H與助發(fā)泡劑并用，以使發(fā)泡劑在硫化溫度下有合適的速度本文采用與發(fā)泡劑H等量的明礬作助發(fā)泡劑。

    為了更好地控制發(fā)泡與硫化過程，本文用BPO(133℃時的半衰期為1min)作預硫化的引發(fā)劑，使膠料先在12℃預硫化并預發(fā)泡，然后在高溫充分硫化、發(fā)泡高溫硫化的引發(fā)劑為“雙二五”，其在179℃的半衰期為1min硫化溫度通常為160- 180℃在120℃,發(fā)泡劑氣體量與時間的在不同溫度下，發(fā)泡劑H在明礬存在下的反應進行的程度是不一樣的。在120℃時，發(fā)泡劑的放氣量在1min內(nèi)達到{zd0}值，此后放氣量不再增加，反應已經(jīng)完成，放出約22QnL儋的氣體量在120℃經(jīng)過2min后，再升溫至170不一樣的時，發(fā)泡劑發(fā)生進一步的反應，又放出一部分氣體，經(jīng)過1min后，此反應近似完成，{zd0}放氣量約150nL／g如果在120℃經(jīng)9min預后，在180℃再時，反應進行；1min內(nèi)，{zd0}放氣量約250ml／g因此，提高二次發(fā)泡溫度有利于發(fā)泡劑，放氣量增多。本文采用的二次發(fā)泡溫度為180℃時間為10min這一條件也確保了硅橡膠能夠硫化

2 2預發(fā)泡時間對發(fā)泡硅橡膠孔隙率及孔徑的影響低溫度的引發(fā)劑BPO用量為硅橡膠用量的0.2，在120℃ 5MPa下模壓硫化硅橡膠時，預發(fā)泡時間對硅橡膠固化度的影響見圖3硅橡膠經(jīng)120℃預發(fā)泡后，在180℃ 5MPa下二次發(fā)泡1min完成全部發(fā)泡和硫化反應預發(fā)泡時間對{zh1}所得發(fā)泡硅橡膠制品的孔隙率及孔徑的影響。

    硅橡膠的固化度隨預發(fā)泡時間的延長而增，在3m證內(nèi)固化度上升較快，發(fā)泡硅橡膠的孔隙率也有較大提高1-3min后孔隙率緩慢，與硅橡膠在120℃預發(fā)泡時固化度的變化趨勢一致預發(fā)泡結(jié)束，模具卸壓時，若預發(fā)泡硅橡膠的固化度較小，形成的橡膠網(wǎng)絡強度不夠，部分氣體逸出；固化度越大，逸出的氣體越少，用于使硅橡膠發(fā)泡的氣體量越多，孔隙率越大但固化度過大（例如達到90）也會造成二次發(fā)泡困難，使孔隙率降低由圖4還可以看出，隨預發(fā)泡時間延長，泡孔孔徑，當預發(fā)泡時間在3-6min內(nèi)時，發(fā)泡硅橡膠的孔隙率和孔徑比較穩(wěn)定，且預發(fā)泡工藝也容易控制在以下的討論中，預發(fā)泡工藝均為120℃ 5MPa下預發(fā)。

    發(fā)泡劑用量對發(fā)泡硅橡膠的孔隙率及孔徑的影響見圖5發(fā)泡劑用量，發(fā)泡劑放出的氣體量增多，硅橡膠的孔隙率，但發(fā)泡劑用量超過硅橡膠量的7后，過多的發(fā)泡劑對提高孔隙率的作用不大，而且發(fā)泡劑放出的大量熱量易使膠料燒焦，大量氣體還會使膠料從模具中噴出。

2 4硅灰石晶須的用量對發(fā)泡硅橡膠孔隙率及孔 徑的影響硅灰石晶須用量不同時，發(fā)泡硅椽膠的孔隙率及孔徑數(shù)據(jù)見表2硅灰石晶須的用量在硅橡膠用量的0.5-2倍時，隨硅灰石用量增多，發(fā)泡硅橡膠的孔隙率變化不大，泡孔直徑下降當硅灰石用量達到硅橡膠用量的3倍時，過多的硅灰石晶須使膠料塑性降低，發(fā)泡變得困難，孔隙率因此降低，而孔徑則較大因此，要得到好的發(fā)泡制品，硅灰石晶須的用量應控制在硅橡膠用量的2倍以內(nèi)。此外，由于硅橡膠本身的強度很低，純硅橡膠的發(fā)泡制品幾乎無實用價值，而且由于硅橡膠網(wǎng)絡的強度不夠，制品容易收縮，適量硅灰石的加入有助于增強硅橡膠網(wǎng)絡，同時使制品尺寸穩(wěn)定。