Page 134 - 《精细化工》2020年第8期

·1632· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

量增加，但随 HGB 质量分数增加到 8%时，大泡孔 拌带入的空气融入复合材料中却无法排出、打破及
的数量明显增多。在 SF/HGB 复合材料的制备过程 均匀分散，造成 SF/HGB 复合材料局部气泡过大。
中，其自由体积、搅拌进去的空气及 HGB 都将成为 从图 3 可以看出，随 HGB 用量的增加，泡孔直径分
成核剂，在泡孔形成过程中促进气泡成核 [29-31] 。随 布逐渐向小孔径方向移动，这是由于 HGB 促进气泡
着 HGB 用量的增加，气泡成核剂增加，有利于泡孔 成核，气泡数量增多，但其同时导致体系黏度增加，
的形成，增加了泡孔的数量；但当 HGB 质量分数过 阻碍泡孔的进一步生长及融合。因此，随着 HGB 质
大，如达到 8%时，体系黏度大幅增加，组分混合搅 量分数增大，泡孔孔径越小 [31-32] 。

a—SF；b—SF/HGB2；c—SF/HGB4；d—SF/HGB6；e—SF/HGB8
图 2 SF/HGB 复合材料的 SEM 照片
Fig. 2 SEM images of SF/HGB composites

从表 2 可以看出，随 HGB 用量的增加，SF/HGB
复合材料的交联密度、拉伸强度、断裂伸长率先增
大后减小，在 HGB 质量分数 6%时均达到最大值。
这是由于硅橡胶分子链与填料的表面产生物理及化
学的结合，从而达到填料增强的效果 [32-33] 。HGB 与
Si—O 分子链相容性较好，硅橡胶分子链吸附在
HGB 填料表面，形成以硅橡胶基体为介质的网络结
构。这种网络结构包括界面链段、桥接链段、环形
链段和悬挂链段，链段的相互作用提高了 HGB/SF
[34-35]
图 3 SF/HGB 复合材料的泡孔直径分布 的交联密度、拉伸强度等性能 。当 HGB 质量分
Fig. 3 Cellular diameter distribution of SF/HGB composites 数增加到 8%时，高的 HGB 用量会使体系黏度过大、

2.3 物理和机械性能 分散困难，容易出现应力薄弱点，导致 SF/HGB 复
SF/HGB 复合材料的表观密度、交联密度、力 合材料的拉伸强度及断裂伸长率均出现下降现象。
学性能数据如表 2 所示。 SF/HGB 复合材料的表观密度随 HGB 用量的增加逐
渐减小，说明自身的空心结构减小了泡沫的密度。

表 2 SF/HGB 复合材料的物理和机械性能
Table 2 Physical and mechanical properties of SF/HGB 因此，当 HGB 质量分数为 6%时，SF/HGB6 复合材
composites 料的物理和机械性能最好。
SF/ SF/ SF/ SF/ 2.4 动态力学性能
SF
HGB2 HGB4 HGB6 HGB8 SF/HGB 复合材料作为缓冲材料，其常用温度
3
表观密度/(g/cm ) 0.58 0.51 0.48 0.46 0.44
一般为–40~50 ℃，因此在其动态力学性能测试时选
交联密度/ 3.34 4.48 5.32 5.94 5.77 用的温度区间为–80~100 ℃。SF/HGB 复合材料的
5
3
〔mol/(10 ·cm )〕
储能模量、损耗模量及损耗因子如图 4 所示。从图
拉伸强度/kPa 125 194 221 289 280
断裂伸长率/% 58 74 85 88 71 4 可以看出，SF/HGB 的储能模量、损耗模量随 HGB