發(fā)布時間：2020-10-20 01:57

　　 近年來,隨著我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,硅橡膠在工業(yè)生產(chǎn)中的用量極大增加。硅橡膠因具有優(yōu)異的耐熱性、柔韌性、耐候性、絕緣性,被作為通用橡膠而大量應(yīng)用于汽車機械工業(yè)、醫(yī)療及電氣絕緣等多個領(lǐng)域。尤其在電氣絕緣領(lǐng)域,硅橡膠被用于新型電纜材料、絕緣套管、絕緣子傘裙等各類絕緣器件。其中,因硅橡膠的使用溫度范圍廣、耐熱性高、高溫尺寸穩(wěn)定、材質(zhì)柔軟等一系列優(yōu)異性能,普遍被用來制備絕緣套管。但因絕緣套管是由半導(dǎo)電內(nèi)芯、阻燃絕緣層和半導(dǎo)電外蒙皮三層不同性能的硅橡膠所組成,如果對硅橡膠進行一系列功能改性—阻燃改性、透明導(dǎo)電改性及彩色響應(yīng)性,可實現(xiàn)硅橡膠的阻燃性、可視性以及功能響應(yīng)性,這使新型絕緣套管的研制具有現(xiàn)實性的意義。硅橡膠因阻燃性不足,無法滿足絕緣套管的高耐溫等級要求。因此提高硅橡膠阻燃性能極為重要。本文采用改性氫氧化鋁(m-ATH)/微膠囊紅磷(MRP)無鹵復(fù)合阻燃劑以共混法對硅橡膠進行阻燃改性,并與目前使用相對成熟的含溴復(fù)合阻燃劑(m-ATH/十溴二苯乙烷(DBDPE)復(fù)合阻燃劑)改性的阻燃硅橡膠進行對比。m-ATH/MRP無鹵復(fù)合阻燃劑不僅能顯著提高硅橡膠的阻燃性能,且?guī)缀醪挥绊懥W(xué)性能。為解決市場中因套管不透明所導(dǎo)致的一系列事故問題,本文利用馬蘭戈尼界面自組裝法制備一維CNT混合二維G的透明導(dǎo)電薄膜,并涂覆于硅橡膠表面,從而實現(xiàn)硅橡膠的透明導(dǎo)電。這為研制透明套管提供了可能性。我們發(fā)現(xiàn)這種透明導(dǎo)電硅橡膠(TCSR)同時具有良好的透光性和穩(wěn)定的導(dǎo)電性。此外,由于硅橡膠表面透明硅膠油墨的存在,CNT+G薄膜與硅橡膠間具有良好的機械附著力。氧化石墨烯(GO)水分散液因具有液晶性,能夠自組裝成彩色薄膜。這種彩色薄膜還能根據(jù)周圍環(huán)境變化而發(fā)生色彩響應(yīng)。本文為了制備這種具有色彩響應(yīng)性的彩色硅橡膠,利用由真空抽濾法制備的致密GO彩色薄膜轉(zhuǎn)移到硅橡膠表面。這種彩色硅橡膠對一些溶劑有色彩響應(yīng)性。此外,當彩色硅橡膠被高溫還原后,GO彩色薄膜會產(chǎn)生些許微裂紋,影響還原彩色硅橡膠的導(dǎo)電性。為了避免微裂紋的產(chǎn)生,拉伸率為10%的硅橡膠被用來轉(zhuǎn)印GO彩色薄膜。當拉伸力釋放時,硅橡膠表面會形成褶皺的GO彩色薄膜,這為GO片層在高溫下的失重收縮提供了收縮余量,避免了GO彩色薄膜在高溫還原過程中微裂紋的出現(xiàn)。因此,這種方式制備的彩色硅橡膠在經(jīng)高溫還原后還具備一定的導(dǎo)電性能。
【學(xué)位單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TQ333.93
【部分圖文】：

第一章 緒論等人研究了在印度西尼西亞生存的天牛。這種天牛的鞘翅一般呈金黃色，度的變化，其顏色會逐漸藍移變成綠色。當在其鞘翅表面滴些許水時，該變成紅色，等到水分蒸發(fā)后，鞘翅顏色恢復(fù)至原始色彩[83]。這表明自然界色會在外界條件變化的情況下也發(fā)生色彩的可逆變化。這種色彩的可逆變式，一種是自然界中大多數(shù)的生物通過色素的調(diào)節(jié)改變顏色，另一種是自的生物通過改變微觀結(jié)構(gòu)來變化顏色。

硅橡膠的制備過程如圖 2.1 所示。首先將開煉機的溫度調(diào)制在 40℃左右，將 100 份硅橡膠生膠放置在開煉機上薄通6次。將薄通后的硅橡膠再加入白炭黑混合均勻并包輥。之后，開煉機的棍距被調(diào)整至 1mm 作用，再向包輥的硅橡膠中加入二甲基硅油等填料，等到硅橡膠混煉均勻后再向其中加入阻燃劑混合。最后，將硫化劑加入硅橡膠中，以打三角包的方式重復(fù)混合 5 次后，將混煉好的硅橡膠在室溫下停放 8h。將放置一定時間的硅橡膠再在開煉機上以打三角包和打卷的方式分別返煉 5 次和 3 次。將上述混煉完成的硅橡膠取一定質(zhì)量鋪入平板模具中，在把熱硫化機的溫度調(diào)制170℃左右，壓力設(shè)置在 1.5MPa 左右，硫化 15 分鐘后制成 4mm 厚的試片。此外，對于極限氧指數(shù)的測試實驗的樣品應(yīng)采用（120±1）mm×（10±0.5）mm 的樣品條；用于拉伸強度及斷裂伸長率測試的試樣，用長度為 115mm 的Ⅱ型啞鈴型試件進行制備；對于進行介電常數(shù)及介電損耗系數(shù)測試的樣品應(yīng)裁制成直徑為（50±1）mm 圓片；用于體積、表面電阻率測試實驗的樣品大小為（100±1）mm×（100±1）mm。

圖 2.2 阻燃硅橡膠的極限氧指數(shù)性RP 無鹵復(fù)合阻燃劑相比于 m-ATH/DBDPE 含溴復(fù)合無鹵復(fù)合阻燃劑可以在添加量越少的情況下，使改性硅橡膠 可知，無論硅橡膠中加入的是無鹵還是含溴復(fù)合阻燃劑，改面電阻率）都比硅橡膠本身的體積電阻率（表面電阻率）要到 1014歐姆。因此改性硅橡膠的絕緣性能均優(yōu)于硅橡膠本身TH 能夠均勻的分散在橡膠體系中，從而更好的發(fā)揮硅橡膠于 m-ATH/DBDPE 含溴復(fù)合阻燃劑制備的改性硅橡膠， DBDPE 的含溴復(fù)合阻燃劑時，改性硅橡膠的電絕緣 無鹵復(fù)合阻燃劑制備的改性硅橡膠，在加入 80 份 m-ATH/1
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本文編號：2848037