轻质硅橡胶结构胶黏剂填料界面的研究方案设计与分析开题报告

全文总字数：9840字

1. 研究目的与意义（文献综述）

硅橡胶是一种有着优异性能的线性聚硅氧烷高分子弹性材料，其主链是由硅-氧链节构成的，由于si-o键的键能(443.5 kj/mol)大于c-c键的键能(355 kj/mol)，所以硅橡胶产品的热稳定性高，耐辐射、耐臭氧等性能优越；侧链则由硅原子与其他各种有机基团相连，通过控制侧基的引入，很好地提升了硅橡胶产品的可设计性。此外，硅氧烷链的分子柔顺性比较好，分子间相互作用力也非常小，导致其具有较低的玻璃化转变温度，具有较好的耐低温性能。由于结构中既含有“有机基团”，又含有“无机结构”，因此硅橡胶产品能做到集有机物的特性与无机物的功能于一身，与普通的橡胶材料相比，硅橡胶性能优良，除具有耐高低温、耐候、耐辐射等性能外，还具有优异的耐化学品、高透气性、高生理惰性等性能，因此，硅橡胶材料应用范围十分广泛，涉及到航空航天、电气电子、化工仪表、汽车、机械、医疗卫生等领域。在发达国家，有机硅橡胶的用量近几年大多保持了10％以上的年增长速度。据统计资料显示，而我国更是以年均20％~30％的速度增长。据预计，到2020年，国内硅橡胶占橡胶消费总量的比例有望达到20%～33%，即硅橡胶消费量有望达到300万～500万吨，由此可见，对硅橡胶及其制品的深入研究具有十分重要的实用意义。

硅橡胶生胶的分子结构为螺旋形，分子链非常柔顺，分子链之间的相互作用力较弱，聚能密度低，不易产生应变诱导结晶，因此导致纯硅橡胶的力学强度极差，即使是硫化后的硅橡胶物理机械性能也非常低（硫化后拉伸强度只有0.3~0.5mpa），如果不加补强材料对硅橡胶生胶进行补强，就基本上没有实用价值，因此，硅橡胶基体加填料补强技术是硅橡胶研究领域中必不可少的。

空心玻璃微珠作为一种近年来兴起的填料，是一种正球形、空心、内含气体的多功能微细玻璃体，主要成分为sio₂, na₂o, k₂o, cao, mgo, fe₂o₃, al₂o₃, b₂o₃，平均粒径为75μm左右，壁厚1~2μm，内部充斥惰性气体。它具有许多优良的物理和化学性质，比如无毒、不燃、密度低、流动性好、导热性低、热膨胀系数小、化学稳定性好、抗压强度高等，在基体中具有较好的分散性。尤其是突出的低密度特性，使轻质的空心玻璃微珠与相同重量的普通填料相比较，能占据更多的体积，这意味着当考量单位体积经济投入时，空心玻璃微珠能更好地降低成本，从而具有更高的生产应用潜力与价值；此外，优良的低导热性使其在作为隔热材料时具有更好的保温能力，从而很好地降低了能耗，符合可持续发展理念。正因为这一系列的优点，空心玻璃微珠成为了一种很好的改性填料，可广泛应用于航空航天、隔热隔音、电绝缘以及风力发电等领域，被誉为“空间时代材料”。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

2.1.1 研究进展的综述与总结

通过深入查阅与研究相关文献，对现有的硅橡胶填料，尤其是气相二氧化硅和空心玻璃微珠的改性研究、硅烷偶联剂对填料-硅橡胶体系改性效果以及改性条件的具体影响和机理等方面的研究进展进行综述，以期总结出综合性理论与经验性结论；

3. 研究计划与安排

3. 具体进度安排

第1-3周：查阅相关文献材料，完成英文翻译任务，明确研究内容，认识研究所需要原材料、仪器及设备、初步探索技术方案，完成开题报告；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]shit s c, shah p. a review on silicone rubber[j]. national academy science letters, 2013,36(4):355-365.

[2] li b, zhang z, ma d, et al. preparation and kinetic analysis of room-temperature vulcanized methylethylsilicone rubbers[j]. journal of applied polymer science, 2015,132(41)

[3] ji j, ge x, pang x, et al. synthesis and characterization of room temperature vulcanized silicone rubber using methoxyl-capped mq silicone resin as self-reinforced cross-linker[j]. polymers, 2019,11(7):1142.