双组分加成型硅橡胶交联固化过程的流变学研究

doi:10.7503/cjcu20140857

高等学校化学学报 ›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (4): 788.doi: 10.7503/cjcu20140857

双组分加成型硅橡胶交联固化过程的流变学研究

张欢欢^1,², 许东华¹, 管东波³, 姚卫国³(), 石彤非¹()

1. 中国科学科学院长春应用化学研究所, 高分子物理与化学国家重点实验室, 长春 130022
2. 中国科学院大学, 北京 100049
3. 吉林大学材料科学与工程学院, 教育部汽车材料重点实验室, 长春 130025

收稿日期:2014-09-22 出版日期:2015-04-10 发布日期:2015-03-13
作者简介:联系人简介: 石彤非, 男, 博士, 研究员, 主要从事高分子物理研究. E-mail: tfshi@ciac.ac.cn. 姚卫国, 男, 博士, 副教授, 主要从事高分子物理和化学研究. E-mail: wgyao@jlu.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金(批准号: 21274152, 51473168, 21234007, 21174146)、国家“九七三”计划项目(批准号: 2010CB631100)、吉林省科技厅科技发展计划(批准号: 20120319)和汽车内饰产品搪塑工艺关键技术研究(批准号: 2012362)资助

Rheological Properties of Two-component Silicon Rubber During Cross-linking by Addition Reaction^†

ZHANG Huanhuan^1,², XU Donghua¹, GUAN Dongbo³, YAO Weiguo^3,^*(), SHI Tongfei^1,^*()

1. State Key Laboratory of Polymer Physics and Chemistry, Changchun Institute of Applied Chemistry,Chinese Academy of Sciences, Changchun 130022, China
2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
3. Key Laboratory of Automobile Materials, Ministry of Education, College of Materials Science and Engineering, Jilin University, Changchun 130025, China

Received:2014-09-22 Online:2015-04-10 Published:2015-03-13
Contact: YAO Weiguo,SHI Tongfei E-mail:wgyao@jlu.edu.cn;tfshi@ciac.ac.cn
Supported by:
† Supported by the Special Funds for National Basic Research Program of China(No.2010CB631100), the National Natural Science Foundation of China(Nos.21274152, 51473168, 21234007, 21174146), the Science and Technology Development Program of Jilin Province, China(No.20120319) and the Program of Key Technology Research for the Slush Process of Automotive Interior Product, China(No.2012362)

摘要/Abstract

摘要：

采用流变学方法研究了双组分加成型硅橡胶的交联固化过程, 并研究了反应温度对反应速率的影响. 随着加成反应的进行, 体系中的交联程度逐渐增加; 反应温度升高, 硅橡胶完全交联固化所需时间减少.

关键词: 硅橡胶, 双组分加成反应, 交联固化, 流变性能

Abstract:

The kinetic for two-component silicon rubber formed by addition reaction was studied by the rheological method. The influence of reaction temperature on reaction rate was also explored. The Oscillatory frequency has no influence on the study for the cross-linking process of two-component silicon rubber with rheological method. As the addition reaction going on, the cross-linking degree becomes bigger and the properties of system change from liquid properties dominate to solid properties dominate. With reaction temperature increasing, the cross-linking rate of silicon rubber quickens and less time is needed to finish the cross-linking reaction. Based on the relation between cross-linking velocity and the reaction temperature, the apparent activation energy of system can be obtained. Rheological method is suitable for studying the silicon rubber cross-linking process.

Key words: Silicon rubber, Two-comporment addition reaction, Cross-linking, Rheological property

中图分类号:

O631

TrendMD:

张欢欢, 许东华, 管东波, 姚卫国, 石彤非. 双组分加成型硅橡胶交联固化过程的流变学研究. 高等学校化学学报, 2015, 36(4): 788.

ZHANG Huanhuan, XU Donghua, GUAN Dongbo, YAO Weiguo, SHI Tongfei. Rheological Properties of Two-component Silicon Rubber During Cross-linking by Addition Reaction^†. Chem. J. Chinese Universities, 2015, 36(4): 788.

图/表 8

Scheme 1 Chemical formulas of A component and B component of silicone gel E642#

Fig.1 1H NMR of A component(A) and B component(B) of silicone gel E642# in CDCl3

Fig.2 Storage modulus(G') and loss modulus(G″) versus strain γ ■ 0 ℃-beginning G'; □ 0 ℃-beginning G″; ● 0 ℃-finshed G'; ○ 0 ℃-finshed G″; ▲ 40 ℃-finshed G'; △ 40 ℃-finshed G″; ▼ 40 ℃-beginning G'; ▽ 40 ℃-beginning G″.

Fig.3 Storage modulus(G') and loss modulus(G″) plotted against t The temperature is 25 ℃, the strain is 1%. ● 0.1 rad/s, G'; ○ 0.1 rad/s, G″; ▲ 10 rad/s, G'; △ 10 rad/s, G″; ▼ 100 rad/s, G'; ▽ 100 rad/s, G″.

Fig.4 Reaction time dependence of G' and G″

Fig.5 Reaction temperature dependence of Vmax(A) and tc(B) and lnVmax dependence of T-1(C)

Fig.6 G' and G″ of samples at different time versus angular frequency(ω) The reaction temperature is 25 ℃ and the strain is 1%. a. 10 s, G'; b. 10 s, G″; c. 5010 s, G'; d. 5010 s, G″; e. 15210 s, G'; f. 15210 s, G″.

Fig.7 Reaction time dependence of G″ and XReaction temperature/℃: (A) 0; (B) 15; (C) 25; (D) 40.

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Rheological Properties of Two-component Silicon Rubber During Cross-linking by Addition Reaction^†

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