Page 133 - 《精细化工》2020年第8期
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第 8 期                   谭   宇,等:  硅橡胶泡沫/空心玻璃微珠复合材料的制备及性能                                ·1631·


                                     E                         对温度,K。
                                    y               (1)
                                    3RT                        1.3.2    泡孔微观形态
                                        3
            式中: 为交联密度,mol/cm ;E y 为杨氏模量,                          采用扫描电子显微镜进行形貌表征,泡孔直径
            MPa;R 为普适气体常数,8.314 J/(mol·K);T 为绝                 和壁厚采用软件 Image-Pro Plus 6.0 进行统计。

                                                 表 1    SF/HGB 复合材料配方
                                          Table 1    Feed composition of SF/HGB samples
                                                        A                                      B
               编号      w(HGB)/%
                                 m(PMHS)/g   m(Vi-PDMS)/g  m(C 8H 12O)/g   m(HGB)/g   m(Hy-PDMS)/g  m(CAT-PL-56)/g
                SF        0         8.0          54.2         0.3           0           45           0.5
              SF/HGB2    2.0        8.0          54.2         0.3          2.2          45           0.5
              SF/HGB4    4.0        8.0          54.2         0.3          4.5          45           0.5
              SF/HGB6    6.0        8.0          54.2         0.3          6.9          45           0.5
              SF/HGB8    8.0        8.0          54.2         0.3          9.4          45           0.5

            1.3.3    力学性能                                      1.3.7    动态疲劳性能
                 采用电子万能试验机按照 ISO 1798—2008 标准                      采用恒定样品 30%变形时的载荷,频率 3 Hz,
            进行力学性能测试,拉伸速率为 500 mm/min,测试                       进行动态压缩疲劳实验,当应变在疲劳过程中发生
            时采用红外对标器测试断裂伸长率。                                   超过起始变形的 60%或疲劳次数达到 600 万次时停
            1.3.4    傅里叶变换红外光谱                                 止疲劳实验,测试压缩应力-应变曲线。
                 采用傅里叶变换红外光谱仪进行 FTIR 测试,                           高度保持率为疲劳之后和疲劳之前高度的比
                                             –1
            ATR 模式,扫描范围为 675~4000 cm ,扫描次数为                    值,用游标卡尺测量疲劳之后和疲劳之前的高度,
                              –1
            16 次,分辨率 4 cm 。                                    计算高度保持率。测量 5 个点,然后计算平均值。
            1.3.5    动态力学性能
                 采用动态黏弹谱仪,按照 ISO 4664-1—2005 标                 2   结果与讨论
            准进行动态力学性能测试,测试过程静态应变
                                                               2.1    红外光谱
            5.0%,静态力 80 N,动态应变 0.5%,动态力 60 N,
                                                                   SF/HGB 复合材料的红外图谱见图 1。由图 1 可
            温度范围–80~100  ℃,升温速率 2.0  ℃/min,频率
                                                                                      –1
                                                               知,810、1099、2960  cm 处分别为 Si—O—Si 键
            2 Hz。试样规格为:直径 28 mm,高度 30 mm。
                                                               对称伸缩振动吸收峰、Si—O—Si 键反对称伸缩振动
            1.3.6    静态缓冲性能
                                                                                                       –1
                                                               吸收峰、C—H 键伸缩振动吸收峰。2164  cm 处为
                 按照 GB/T 8168—2008 包装用缓冲材料静态压
                                                                                              –1
                                                               Si—H 键伸缩振动吸收峰,910  cm 处为 Si—C==C
            缩实验方法,测试试样的应力-应变曲线,尺寸为
                                                               键中 C—H 面外弯曲振动峰。HGB 用量不同 SF/HGB
            100 mm×100 mm×40 mm,压板以 12 mm/min 的速度
                                                               复合材料的红外图谱差异不大,表明 HGB 填料并不
            沿着厚度方向对实验样品逐渐增加载荷,当载荷急
                                                               参与组分间的化学反应。
            剧增加时停止实验。根据公式(2)计算压缩应力,
            根据公式(3)计算压缩应变,根据公式(4)、(5)
            计算静态缓冲系数。
                                   
                                     10  6        (2)
                                   A
            式中:σ—压缩应力,Pa;P—压缩载荷,N;A—实
                                  2
            验样品的承载面积,mm 。
                                   DD
                                      i             (3)
                                     D
            式中:ε 压缩应变,%;D 实验样品原始厚度,mm;

            D i 实验样品实验后的厚度,mm。
                                                                       图 1    SF/HGB 复合材料的红外图谱
                                e   ε  d             (4)           Fig. 1    FTIR spectra of SF/HGB composites
                                    σε
                                   0
                                 3
            式中:e 为应变能,J/m 。                                    2.2   泡孔结构
                                  C  σ               (5)          SF/HGB 复合材料的泡孔照片如图 2 所示,泡
                                      e                        孔直径分布如图 3 所示。从图 2 可以看出,HGB 与
            式中:C 为静态缓冲系数。                                      硅橡胶体系之间相容性较好,添加 HGB 后,泡孔数
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