配方對有機硅橡膠非等溫硫化動力學的影響

張天萍，甄衛軍，趙 玲

(新疆大學 化學化工學院，石油天然氣精細化工教育部重點實驗室，新疆 烏魯木齊 830046)

1 引 言

性能優異的有機硅橡膠及其復合材料已廣泛應用于工業、農業、交通運輸、軍事、建筑及日用品等領域[1]。有機硅橡膠一般是分子量為40～80萬的高分子量聚有機硅氧烷(即生膠)加入補強填料和其它各種添加劑，采用有機過氧化物等為硫化劑在高溫下生成，最常用的補強填料是白炭黑，它可使硅橡膠的強度增加數十倍。不同配方的有機硅橡膠加工性能不同，生膠分子量、硫化劑、填料的種類和用量等都對制備過程中發生的硫化反應產生影響[2-3]。聚合物固化反應及其動力學研究已有大量報道，它們大多集中在環氧樹脂、不飽和聚酯和酚醛樹脂、聚氨酯等體系[4-10]，通常采用差示掃描量熱 (differential scanning calorimeter，DSC)的實驗測量方法，并結合經典理論Kissinger方程[11]和Crane方程[12]，基于n級模型及自催化模型建立反應動力學。對有機硅橡膠硫化過程，國內外學者通常更關注新型硅氧烷和新型硫化劑的制備，以及不同硅橡膠配方及相關硫化工藝對產品性能的影響[13-14]，而對硫化動力學的研究大多針對特定組成含量的配方體系。HONG等[15]采用非等溫 DSC法對線性結構的聚二甲硅氧烷進行了硫化動力學分析，用不同方法計算了硅氫加成反應的表觀活化能，發現自催化反應模型和修正的Chang模型的模擬曲線與實驗值相吻合。VASILAKOS等[16]采用非等溫 DSC法對蒙脫土/乙烯基端聚硅氧烷納米復合材料的硫化機理及相關動力學進行了分析，發現由于不同類型填料表面官能團的差異造成發生的物理或化學交聯不同，從而影響反應進程。……