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关于聚硫密封橡胶耐压缩性能的日常试验研究

摘要

聚硫橡胶属特种的合成材料，其固化物具有优异的特性和良好的施工性能由以液态聚硫橡胶为主剂，合理地选择金属氧化物固化剂和有效的辅助材料，优化配方配比的聚硫粘接密封胶、聚硫灌封胶，在航天产品的红外光学系统和电子电气系统中的特殊应用，达到了最佳的技术指标和技术状态。本文主要介绍通过对影响聚硫橡胶性能的各个因素，通过固化速度分析，应力－应变性能分析，压缩应力测试，压缩永久形变测试，溶胀率和凝胶率测试等各项实验方法来探究影响聚硫橡胶性能因素。发现对于聚硫橡胶来说，采用不同活性的二氧化锰或调整固化剂的用量，凡能减少未交联端巯基而增加体系交联密度，溶胀率下降，硬度上升。体系交联越完善，耐压缩性能越好。或采用小分子量聚硫橡胶，和二氧化锰的交联点增多，也能提高体系的耐压缩性能。一般来说，硬度上升会导致压缩应力增加，但同时随着端—SH减少，体系的完善程度的贡献大于压缩应力增加的贡献，所以耐压缩性能变好。若聚硫橡胶分子量相同，则巯基浓度和二氧化锰的用量也相同，—SH的交联程度也一样，引起压缩形变产生的端巯基数目也相同。而单纯三官能度的增加，会导致硬度上升，从而压缩应力上升，而单纯的压缩应力上升，会导致压缩内耗增加，从而导致耐压缩性能变差。所以，对于有相同未反应端巯基数量的体系来说，硬度越小的，压缩损耗也越小，耐压缩性能越好。

关键词：聚硫橡胶压缩应力测试三官能团固化剂活性锰配方比巯基浓度

目录

TOC\o1-3\h\z\u引言 3

第一部分分子量和三官能团含量对聚硫橡胶的力学性质的影响 5

1.前言 5

2．实验部分 5

2.1实验原料 5

2.2聚硫密封胶的制备 5

2.3表征测试 6

3．结果与讨论 7

3.1分子量对聚硫橡胶力学性能的影响 7

3.2三官能团含量对聚硫橡胶力学性能的影响 8

3.3压缩永久形变分析 10

3.4溶涨率分析 11

3.5结论 11

第二部分固化剂用量对聚硫橡胶性质的影响 12

1.前言 12

2．实验部分 12

2.1聚硫密封胶的制备 12

2.2表征测试 12

3．结果与讨论 13

3.1固化剂用量对聚硫橡胶力学性能的影响 14

3.2硬度和压缩永久形变分析 14

3.3溶涨率和凝胶率分析 15

3.4压缩永久形变与溶胀率关系分析 15

3.5结论 16

第三部分两种不同活性二氧化锰对聚硫橡胶性质的影响 16

1.前言 16

2．实验部分 16

2.1实验原料 16

2.2聚硫密封胶的制备 17

2.3表征测试 17

3．结果与讨论 18

3.1实验结果与讨论 18

3.2结论 21

结论 21

参考文献 21

引言

本文所说的聚硫橡胶系指以液态聚硫橡胶为主剂的固化物。其特点是富有弹性，能广泛用于不同质性材料、不同膨胀系数、不同温度情况下产生位移变形的连接部位，以及要求无紧固应力或紧固应力较小的连接部位。它还有较高的耐压性。聚硫橡胶的粘接密封和灌封填补效果，主要是依靠其固化后所具有的弹性，以及在固化过程中所产生的粘接强度来达到的。液态聚硫橡胶在固化前，分子链均卷曲成不规则的线状结构，经过固化反应，线型结构交叉连接成体型结构，从而使分子链变得较为牢固，具有优异的弹性。但是固化过分，又会使分子链进一步交联，形成更加紧密的网状交联结构，重新失去弹性。因此．恰如其分地进行固化，合理地选择固化剂种类、其他有效辅助组分和优化配方配比，是获得聚硫橡胶粘接、密封、灌封、填补救果的重要和必要条件。

液态聚硫橡胶型聚硫橡胶的分子主链上有硫原子，构成-S-C-键或-S-S-键，分子量一般为l000～5000，分子结构可用下式表示：

【—CH2—CH2—Sx—】nn=6～23

聚硫橡胶的分子链是饱和的，又含有硫原子，因此具有良好的耐油性、耐溶剂性、耐老化性、耐冲击性等性能，以及低透气率和优良的低温挠曲性。

液态聚硫橡胶的分子链上带有活性反应基团硫醇基HS。因此能与固化剂发生反应，使其从液态变为弹性固态。这里选用金属氧化物以二氧化铅为主的固化剂。由于反应是固液反应，活性氧从二氧化铅粒子表面扩散而使液态聚硫橡胶固化通常固化反应能在室温或较低的温度下进行，并且伴随固化反应过程中反应热的生成，还将加速固化反应。

早在20世纪3O年代前国外已合成和研制成功液态聚硫橡胶的密封胶，由于其最初制品在可挠曲性、粘接性、耐化学介质性上具有特独的性能使其得到广泛的认可，而且可得到在室温固化的液态聚硫橡胶，因此很快就被指定许多国防军事用途。至今，飞行燃油箱所用的主