Физико-химическое модифицирование силоксановых композиций электротехнического назначения в процессе смешения

• Автор: Лазарев, Дмитрий Николаевич
• Шифр специальности: 02.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 157 с. : ил.

Оглавление
Введение.

1 Состояние проблемы и постановка задач исследования

1.1 Важнейшие свойства полисилоксанов и композиций на их основе

1.2 Полисилоксановые композиции и их применение в электронике и электротехнике

1.3 Проблемы создания и эксплуатации полимерных изоляторов

1.3.1 Назначение и область применения.

1.3.2 Материалы для изготовления отдельных элементов

1.3.3 Основные конструктивные решения.

1.3.4 Технология изготовления.

1.3.5.Состояние производства и проблемы эксплуатации

1.4 Особенности процессов приготовления и свойства полисилоксановых композиций электротехнического назначения.
Выводы и постановка задач исследования
2. Методические вопросы экспериментального исследования.
2.1. Объекты исследования.
2.2 Приготовление композиций
2.3 Реологические испытания.
2.3.1 Общие положения.
2.3.2 Капиллярная вискозиметрия.
2.3.3 Ротационная вискозиметрия.
2.3.4.Вибрационный метод
2.4 Определение технологических показателей.
2.5 Методы исследования процессов вулканизации и структурирования
2.5.1 Метод равновесного набухания
2.5.2 Динамический метод
2.5.3 Ротационная вулканометрия.7Я
2.6 Определение физикомеханических и эксплуатационных характеристик материала.
2.6.1 Плотность.
2.6.2 Твердость.
2.6.3 Прочность и относительное удлинение при разрыве.
2.7 Определение эксплуатационных характеристик композиций
3. Физикохимическое модифицирование силоксановых композиций электротехнического назначения.
3.1.Предварительные замечания. Структура теоретических и экспериментальных исследований
3.2 Сравнительный анализ поведения композиций на основе высоко и низкомолекулярных полисилоксанов
3.3 Реологическое поведение силоксановых композиций с различными типами наполнителей.
3.3.1 Особенности состава композиций электротехнического назначения
3.3.2. Анализ возможных путей регулирования реологического поведения
композиций
3.3.3 Влияние инертных наполнителей.
3.3.4 Влияние усиливающих наполнителей
3.3.5 Совместное влияние инертных и усиливающих наполнителей
3.4 Модель формирования структуры наполненных композиций при смешении
3.5 Влияние условий смешения на процесс вулканизации и свойства силоксановых композиций
4. Практическая реализация результатов исследований
4.1 Регулирование реологических и вулканометрических свойств композиции в процессе смешения
4.2 Количественное определение критерия эффективности деформационного воздействия для различного оборудования
4.3 Способ получения полимерных изоляторов
4.4 Технологическая схема изготовления полимерных изоляторов литьем под давлением
ВЫВОДЫ.
Литература


Изменение формы цепей раскручивание спиралей при повышенной температуре, обусловливающее в метилсиликоновых маслах малое изменение вязкости с температурой, у метилсиликоновых эластомеров также проявляется в малом изменении большинства свойств в широком интервале температу р. Стойкость к действию кислорода и озона у этих материалов исключительна вследствие того, что в отличие от большинства органических эластомеров только некоторые типы силиконовых эластомеров содержа ненасыщенные радикалы. Изза слабых межмолекулярных сил в структуре полимеров не образуются физические узлы связи, которые обеспечивали бы каучукоподобное поведение в невулканизованном состоянии, как это наблюдается у натурального каучука и других эластомеров. Как известно, большинство органических каучуков при нагревании переходят из высокоэластического состояния в вязкотекучее, что сильно облегчает их формование при переработке. Вязкость же силиконового каучука практически не зависит от температуры и поэтому его нельзя с помощью нагрева перевести в вязкотекучее состояние, особенно это относится к композициям на его основе, содержащим наполнители. Только в результате вулканизации полимер переходит из текучего состояния в высокоэластическое, приобретая типичные каучуколодоб ые свойства. Исключительно большая подвижность цепи и заместителей у атома кремния определяет стойкость таких материалов к действию низких температур. Кислород с большим углом связи обусловливает большую подвижность цепи, которая, с одной стороны, лежит в основе ее эластичности, а с дртой является причиной слабых межмолекулярных сил и тем самым более низких физикомеханических свойств. МПа, а в наполненном 68 Мпа в отличие от более прочных полиариленсилоксанов 1. МПа и МПа соответственно I. Для улучшения свойств силоксановых каучуков, например, маслостойкости и стойкости к растворителям, применяют методы, которые себя оправдали при модификации диеновых каучуков, когда в качестве обрамляющих групп для защиты основного углеродного сегмента вводились полярные группы, увеличивающие межмолекулярные силы нитрильные и фгор содержащие группы. Основным промышленным способом получения силоксановых каучуков является полимеризация циклических диорган илсилоксанов, которые получаются при гидролизе диорганилдихлорсиланов. Силоксановые каучуки в чистом виде вырабатываются в очень незначительном количестве. Основная масса их поставляется потребителям в виде наполненных резиновых смесей, реже в виде смесей каучука с кремнекислотными наполнителями. Способность силоксановых резин сохранять эластические свойства в широком интервале температур, по величине которого они превосходят все другие типы эластомеров, непосредственно связана с особенностями строения высокомолекулярных полидиорганосилоксанов. Вместе с тем, нижний температурный предел сохранения эластичности и верхний температурный предел. Так, низкотемпературные свойства силоксановых резин обусловлены, прежде всего, низкими температурами стеклования полидиорганосилоксанов около 5С. Такие низкие температуры стеклования свидетельствуют о большой гибкости полимерной цепи и малых величинах межмолекулярного взаимодействия. Спектроскопические исследования и термодинамические расчеты показывают, что вращение вокруг связи 0 в силоксанах является почти свободным. Кроме того, высокая гибкость силоксановой цепи обеспечивается легкостью деформации . В основе производства композиций из силоксановых каучуков лежат принципы резинового производства. В связи с тем, что силоксановые связи могут расщепляться ионными реагентами, при изготовлении резиновых смесей необходимо использовать нейтральные ингредиенты, которые в процессе вулканизации и эксплуатации резин не выделяют продуктов кислого или щелочного характера. Универсальность полимеризации при изготовлении силоксановых полимеров обеспечивает простоту введения в них достаточного количества органических групп, что позволяет значительно расширить диапазон свойств и области применения 2. Например, введение 3,3,3грифторпропиловых групп в политрифторпропилметилсилоксан позволяет повысить его стойкость к маслам.