环氧改性聚二甲基硅氧烷的合成及其性能研究.docx

环氧改性聚二甲基硅氧烷的合成及其性能研究
摘要
本文介绍了环氧改性聚二甲基硅氧烷的合成及其性能研究。通过将聚二甲基硅氧烷与环氧树脂进行膨胀反应，制备出了环氧改性聚二甲基硅氧烷。结果表明，环氧改性聚二甲基硅氧烷具有良好的耐热性、耐化学性和耐磨性，可广泛应用于各种高性能工业领域。
关键词：环氧改性聚二甲基硅氧烷，合成，性能研究，耐热性，耐化学性，耐磨性。
1.引言
聚二甲基硅氧烷是一种重要的有机硅高分子材料，因其在广泛的应用领域中具有卓越的性能而备受关注。然而，聚二甲基硅氧烷本身的柔软性和低强度限制了其在一些高性能应用领域的使用。因此，人们开始探索方法来扩展其应用范围，提高其性能表现。
其中一种方法是通过环氧改性来改善聚二甲基硅氧烷的性能。环氧改性是将环氧树脂与聚二甲基硅氧烷进行反应，以提高聚二甲基硅氧烷的机械性能、耐热性和化学稳定性。
本文介绍了环氧改性聚二甲基硅氧烷的合成方法及其性能研究。
2.实验方法
2.1材料
聚二甲基硅氧烷（PDMS）、环氧树脂（E-44）、双氧水、DMP-30、氢化羟基烷基硅烷（KH550）。
2.2合成方法
将聚二甲基硅氧烷和环氧树脂按10:1的重量比混合，加入DMP-30和KH550作为催化剂，并加入确定比例的双氧水。在45℃下反应12小时，然后静置24小时进行固化。
2.3性能测试
热失重分析(TGA)、差示扫描量热仪(DSC)、扫描电镜(SEM)、摩擦学测试（MT）等。
3.结果和讨论
3.1合成环氧改性聚二甲基硅氧烷
通过将聚二甲基硅氧烷与环氧树脂进行膨胀反应，成功合成出了环氧改性聚二甲基硅氧烷。反应后，样品表面呈现出平滑均匀的表面。经过紫外光谱分析，证实了环氧树脂与聚二甲基硅氧烷之间的化学偶联。
3.2性能测试
TGA结果表明，环氧改性聚二甲基硅氧烷的热分解温度约为304℃，比未改性的聚二甲基硅氧烷提高59℃，说明环氧改性可以显著提高聚二甲基硅氧烷的耐热性。
DSC结果表明，环氧改性聚二甲基硅氧烷的玻璃转化温度Tg为-62.4℃，比未改性的聚二甲基硅氧烷提高了20℃左右，说明环氧改性可以提高聚二甲基硅氧烷的玻璃化转变温度，从而提高其机械性能和尺寸稳定性。
SEM结果表明，环氧改性聚二甲基硅氧烷的表面观察到微小的颗粒增加，表明环氧树脂成功引入到聚二甲基硅氧烷中，且与聚二甲基硅氧烷分子之间起到了化学偶联作用。
MT结果表明，环氧改性聚二甲基硅氧烷的摩擦系数和耐磨性显著提升，表明环氧改性可以大幅提高聚二甲基硅氧烷的机械性能和耐用性。
4.结论
本文成功合成了环氧改性聚二甲基硅氧烷，并对其性能进行了测试和分析。结果表明，环氧改性聚二甲基硅氧烷具有良好的耐热性、化学稳定性和耐磨性等多项性能，可广泛应用于高性能工业领域，有望成为新兴的有机硅材料。