摘 要

为降低生活中由火灾而引起的人身财产危害，防火阻燃材料成为其中的关键问题。可陶瓷化硅橡胶复合材料作为一种防火阻燃材料，在高温环境下已经取得了广泛的应用，有望在防火阻燃领域也有一定的使用价值。本论文以甲基乙烯基硅橡胶（VMQ）作为基体，通过添加滑石粉作为成瓷填料，制备了可以在高温环境下发生陶瓷化反应，生成具有自支撑结构的陶瓷体。

璃纤维作为增强材料可以有效改善陶瓷化硅橡胶的热力学性能。在热稳定性方面，玻璃纤维的添加能够明显提高材料最后的残留率，其留率从51%提升至59%。添加高硅氧玻璃纤维作为增强材料可以有效改善陶瓷化硅橡胶的热力学性能。弯曲性能在600℃之后有明显的提高，并且在1000℃时达到最大值6.04MPa，比未加入前的0.86MPa,有了明显提升。

关键词：陶瓷化反应 甲基乙烯基硅橡胶 滑石粉 高硅氧玻纤

Abstract

In order to reduce the damage to life and property in our daily life, which caused by fire, fire retardant materials becomes the key point. As a kind of fire retardant material, ceramizable silicone rubber composite has made a wide range of applications in the field, and expected to have a further value. In this paper, ceramizable silicone-based composite was prepared by using VMQ as matrix and pulvistalci as additives, the ceramifying reaction can occur at high temperature and become a self-supporting structure of the ceramic body

High silica glass fiber was added as a reinforcing material, which can effectively improve the thermodynamic property of silicone rubber. When glass powder was added, the residual rate increased from 51.00% to 59.00%. The flexural strength improved significantly after 6000C, and the maximum were 6.04MPa, which increased5.18MPa, compared with fiber enhanced before.

Keywords: ceramifying reaction, methyl vinyl silicone rubber, pulvistalci, High silica glass fiber

目录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1有机可瓷化硅橡胶复合材料 1

1.1.2成瓷填料的分类概述 2

1.1.3陶瓷化有机硅复合材料的国内外研究进展 3

1.2课题研究的背景、内容及应用 6

1.2.1课题研究的应用及意义 6

1.2.2课题的研究内容 7

第2章 陶瓷化硅橡胶复合材料的制备与性能研究 8

2.1引言 8

2.2实验部分 9

2.2.1实验原料 9

2.2.2实验仪器与设备 9

2.3陶瓷化复合材料的制备 9

2.4分析与讨论 10

2.4.1填料表征分析 10

2.4.2硅橡胶复合材料的硫化后弯曲强度 11

第3章 高硅氧玻璃纤维增强硅橡胶复合材料的制备与性能研究 11

3.1引言 12

3.2实验部分 12

3.2.1实验原料 12

3.2.2实验仪器和设备 12

3.3纤维增强硅橡胶复合材料的制备 12

3.4.1热性能分析（TG-DSC） 13

3.4.2电子扫描电镜分析（SEM） 13

3.4.3弯曲强度测试 13

3.5分析与讨论 13

3.5.1玻璃纤维增强复合材料的热性能对比分析 13

3.5.2玻璃纤维增强前后的弯曲性能对比分析 14

3.5.3强复合材料在不同温度下的形貌分析 14

3.6本章小结 16

第4章 结果与讨论 17

参考文献 18

第1章 绪论

1.1有机可瓷化硅橡胶复合材料

1.1.1硅橡胶种类与性能

硅橡胶（silicon rubber）是一种共同具有有机特性和无机特性的高分子弹性体，其主链骨架结构是由硅氧原子交替排列组成（Si-O-Si），与硅原子连接的侧链有机基团主要有甲基、乙烯基、苯基等等。在这之中乙烯基属于不饱和基团类，这种含有乙烯基（低不饱和度）结构的硅橡胶兼具良好的耐热耐候老化性、耐紫外线，并对臭氧的破坏有很好的抗性。因为硅橡胶分子的分子链结构具有优异的柔韧性，同时其相互间的作用力较弱，所以硫化胶兼具柔软且富有高弹性的双重特征，但同时也表现出了较弱的物理相关性能。

早在20世纪40年代，人们已经开始了对于硅橡胶的研究与应用，在国外，

二甲基硅橡胶是最先被研究的。此后美国Dow Corning和General Electric两家公司在1944年前后分别开始将其进行商业化生产。国内对硅橡胶的研究应用起步相对较晚，大约在60年代初期才取得研究成果并初步工业化生产。目前，硅橡胶的产业化生产发展逐渐完善并进一步的扩大，产品品种繁多，牌号达1000种以上。

根据不同的分类标准，硅橡胶具有不同的种类。依其硫化机理的不同，硅橡胶可大致分为热硫化型硅橡胶室温硫化型硅橡胶加成硫化型硅橡胶

三大类：

（1）热硫化型硅橡胶^[1]：

其成型工艺较为简单，只需要添加极少量的过氧化物，在高温下使用较简单的设备即可完成硫化过程。此外还具有其它良好的特性：在高温硫化的过程中不会有小分子的释放，也不会产生任何有毒有害气体，添加过氧化物硫化剂的硅橡胶产品对人体无任何伤害，硫化程度完全，硫化制品通透性好，此外，还具有高弹性，阻燃性，优异的力学性能，单就两项数据线收缩率与抗压永久形变而言，加成型热硫化硅橡胶是三类硅橡胶中最低的一种^[2]。甲基乙烯基硅橡胶（polymethyl vinyl siloxane rubber）是应用领域最广泛，产品产量最高的硅橡胶,它是由二甲基硅氧烷与少许乙烯基硅氧烷通过共聚合反应所得，其中乙烯基的含量大约为0.1%~0.3%之间。

（2）室温硫化型硅橡胶；