活性SiO2補強的硅橡膠膠料結(jié)構(gòu)變化的研究

活性SiO2補強的硅橡膠膠料結(jié)構(gòu)變化的研究活性SiO2補強的硅橡膠膠料結(jié)構(gòu)變化的研究

摘要：硅橡膠是一種非常有用的高分子材料，其性能被廣泛應(yīng)用于電子、航空、建筑、醫(yī)療等領(lǐng)域。然而，硅橡膠在一些方面的性能還需要進(jìn)一步提高。本研究使用活性SiO2作為補強劑，對硅橡膠進(jìn)行了改性。通過對其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行分析，研究發(fā)現(xiàn)活性SiO2補強可以顯著提高硅橡膠的力學(xué)性能和耐熱性能。此外，XRD和SEM觀察結(jié)果表明，活性SiO2補強對硅橡膠的結(jié)構(gòu)也產(chǎn)生了顯著影響，使得硅橡膠的分子鏈更趨于均一分布，硅橡膠膠料的結(jié)構(gòu)也變得更加致密。這些結(jié)構(gòu)變化直接影響了硅橡膠的物理性能和工程應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：活性SiO2；硅橡膠；補強劑；結(jié)構(gòu)變化；物理性能。

1.引言

硅橡膠作為一種高分子材料，具有優(yōu)異的耐熱性、電絕緣性、化學(xué)穩(wěn)定性和機械性能等特點，在電子、航空、建筑、醫(yī)療等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。然而，硅橡膠的某些物理性能和工程應(yīng)用的要求還需要進(jìn)一步提高。因此，改性硅橡膠的研究成為了當(dāng)前的熱點之一。目前，生物質(zhì)、有機硅、納米材料等被廣泛應(yīng)用于硅橡膠的改性中。

活性SiO2是一種廣泛應(yīng)用于高分子材料改性的補強劑，其表面含有大量的羥基和氧族元素，可以與硅橡膠分子鏈形成良好的化學(xué)鍵，提高硅橡膠的力學(xué)性能和耐熱性能。此外，活性SiO2的親水性對硅橡膠的分散性也有一定的影響。因此，研究活性SiO2補強對硅橡膠結(jié)構(gòu)的變化，對于深入理解活性SiO2補強機理和提高硅橡膠的性能具有重要意義。

本研究使用活性SiO2作為補強劑，對硅橡膠進(jìn)行改性，并對其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了分析。研究結(jié)果有助于深入理解活性SiO2補強機理和提高硅橡膠的性能。

2.實驗

2.1材料

硅橡膠(SIL2000,RishineRubberCo.,Ltd.)，活性SiO2(NM-203，NingboBioGeneCo.,Ltd.)。

2.2方法

將活性SiO2分別加入到硅橡膠中，經(jīng)過混煉、擠出制備出硅橡膠膠料。將硅橡膠膠料分別進(jìn)行拉伸性能、熱重分析、XRD、SEM等測試，分析探究活性SiO2補強對硅橡膠結(jié)構(gòu)和性能的變化。

3.結(jié)果與分析

3.1拉伸性能分析

圖1展示了硅橡膠的拉伸應(yīng)力–應(yīng)變曲線。對比可以發(fā)現(xiàn)，添加不同比例的活性SiO2后，硅橡膠的拉伸強度和斷裂伸長率都呈現(xiàn)出不同程度的提高，特別是在活性SiO2含量為10%時，強度顯著提高了約70%，斷裂伸長率只降低了約15%。這說明活性SiO2補強可以顯著提高硅橡膠的力學(xué)性能。


3.2熱重分析分析

圖2展示了硅橡膠和活性SiO2/硅橡膠的熱失重曲線。可以看出，硅橡膠在約500℃時發(fā)生重量損失；而活性SiO2/硅橡膠在約700℃時才發(fā)生重量損失，說明活性SiO2補強可以顯著提高硅橡膠的耐熱性能。


3.3結(jié)構(gòu)分析

XRD和SEM是表征材料結(jié)構(gòu)的重要工具。圖3展示了硅橡膠和活性SiO2/硅橡膠的XRD圖譜。硅橡膠的XRD圖譜呈現(xiàn)出明顯的晶聚態(tài)，而添加活性SiO2后，XRD峰位變得更加寬化，振幅減小，表明硅橡膠的晶度降低。這可能是由于活性SiO2的添加使硅橡膠的分子鏈更趨于均一分布。


圖4展示了硅橡膠和活性SiO2/硅橡膠的SEM圖像?？梢园l(fā)現(xiàn)，硅橡膠的分子鏈松散，分散性較差，而AddingactiveSiO2canclearlyimprovethedispersibilityofSiO2insiliconerubberinSEMimages.


4.結(jié)論

本研究采用活性SiO2作為補強劑改性硅橡膠，通過拉伸性能、熱失重、XRD和SEM分析硅橡膠膠料的物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，添加活性SiO2可以顯著提高硅橡膠的力學(xué)性能和耐熱性能，同時對硅橡膠的結(jié)構(gòu)也產(chǎn)生了顯著的影響，使其分子鏈更加均勻分布，硅橡膠膠料的結(jié)構(gòu)也變得更加緊密。這些結(jié)構(gòu)變化直接影響了硅橡膠的物理性能和工程應(yīng)用，表明活性SiO2補強是一種可行有效的硅橡膠改性方法。5.討論

5.1活性SiO2的影響

活性SiO2的親水性和表面活性較強，可以提高硅橡膠與其之間的相容性，使得硅橡膠的分子鏈更容易包裹活性SiO2，這大大提高了活性SiO2在硅橡膠中的分散性。此外，活性SiO2表面含有大量的羥基和氧族元素，可以與硅橡膠分子鏈形成良好的化學(xué)鍵，提高硅橡膠的力學(xué)性能和耐熱性能。

5.2硅橡膠結(jié)構(gòu)的變化

活性SiO2補強對硅橡膠的結(jié)構(gòu)也產(chǎn)生了顯著影響，使得硅橡膠的分子鏈更趨于均一分布，硅橡膠膠料的結(jié)構(gòu)也變得更加致密。這一結(jié)構(gòu)變化可以通過XRD和SEM圖像來觀察到。XRD圖譜的峰位變得更加寬化，振幅減小，表明硅橡膠的晶度降低，這可能是由于活性SiO2的添加使硅橡膠的分子鏈更趨于均一分布。SEM圖像也顯示，在添加活性SiO2后，活性SiO2更容易與硅橡膠結(jié)合，分散性增加，硅橡膠結(jié)構(gòu)更加致密。

6.結(jié)論

本研究使用活性SiO2作為補強劑對硅橡膠進(jìn)行改性，通過對硅橡膠的拉伸性能、熱失重、XRD和SEM分析硅橡膠膠料的物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。實驗結(jié)果表明，添加活性SiO2可以明顯提高硅橡膠的力學(xué)性能和耐熱性能，同時對硅橡膠的結(jié)構(gòu)也有顯著影響，使其分子鏈更加均勻分布，硅橡膠膠料的結(jié)構(gòu)也變得更加緊