有机硅压敏胶的改性与应用研究

论文摘要

有机硅压敏胶是一种用途广泛的优质压敏胶,耐电弧和漏电性特别好,且不腐蚀金属、不刺激皮肤,因而在电气电子行业中得到了广泛的应用。随着近代科学技术的进展,电气电子设备都向着质量轻、功率高、可靠性好、寿命长和能耗低的方向发展,这种设计思想对胶粘剂的性能,尤其是耐高温性能提出了很高的要求,有些要求还是十分苛刻的。胶粘剂除具有耐高温性能之外,还必须具有良好的粘合性能和电性能。有机硅压敏胶常被用作180℃材料,但理论上应该具有更高的耐热等级。纳米粒子由于粒径非常小而具有极大的比表面积,也因此产生了一系列独特的效应,在聚合物的热性能改性中获得了很大的成功,因此可以借助于纳米技术对有机硅压敏胶进行耐热性改性。本文采用硅烷偶联剂、结合超声波对纳米SiO2和纳米Al2O3进行表面处理,而后将处理的纳米粉体均匀分散到有机硅压敏胶中制备耐高温胶粘剂,并以此胶粘剂制备柔软复合材料。文中分析了不同因素与水平组合下纳米粒子的分散状态,并以此确定了分散工艺;探讨了不同纳米粉体掺入量对有机硅压敏胶热性能和电性能的影响;对柔软复合材料的阻燃性能也进行了研究。采用电子扫描显微镜（SEM）对纳米粒子形貌的分析表明:经过表面处理的纳米SiO2和纳米Al2O3均匀分散到有机硅压敏胶基体中。在含量低于5.5wt%的范围内,纳米SiO2和纳米Al2O3对有机硅压敏胶的性能影响具有明显的规律性:纳米SiO2和纳米Al2O3改性胶的表观分解温度（Td）都是先升后降的,SiO2含量为4.5wt%、Al2O3为1.5wt%时,改性胶的Td分别达到极值,分别提高了8.32%和14.02%;SiO2改性胶的温度指数（T20000）也有类似的变化趋势,在4.5wt%时达到极值,提高到196℃以上,而Al2O3改性胶的T20000在02.5wt%是不断提高的,在1.5wt%时提高到203℃以上;柔软复合材料的击穿强度也是随SiO2和Al2O3含量的增加而先升后降,且都是在1.5wt%时获得了较好的改性效果,分别提高了16.96%和15.96%;复合材料的体积电阻率随纳米粉体含量的增加而持续降低;柔软复合材料的阻燃测试表明其可达到UL-94标准中的FV-0级。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景与研究意义
• 1.2 耐高温胶粘剂简介
• 1.3 有机硅压敏胶简介
• 1.4 胶粘剂耐热性改性
• 1.4.1 改性方法
• 1.4.2 研究现状
• 1.5 课题研究内容
• 第2章 实验方案设计
• 2.1 胶粘剂制备方案拟定
• 2.2 柔软复合材料制备方案拟定
• 2.3 本章小结
• 第3章 耐高温胶粘剂制备与表征
• 3.1 实验原料
• 3.2 实验仪器
• 3.3 耐高温胶粘剂制备
• 3.4 耐高温胶粘剂测试与表征
• 3.4.1 微观形貌表征
• 3.4.2 粘接性能测试
• 3.4.3 热性能测试
• 3.5 结果与讨论
• 3.5.1 微观形貌表征
• 3.5.2 纳米粒子含量对粘接性能的影响
• 3.5.3 纳米粒子含量对热性能的影响
• 3.6 本章小结
• 第4章 柔软复合材料制备与表征
• 4.1 实验原料
• 4.2 实验仪器
• 4.3 柔软复合材料制备
• 4.4 柔软复合材料测试与表征
• 4.4.1 电性能测试
• 4.4.2 阻燃性能测试
• 4.5 结果与讨论
• 4.5.1 纳米粒子含量对工频击穿强度的影响
• 4.5.2 纳米粒子含量对体积电阻率的影响
• 4.5.3 阻燃性能
• 4.6 本章小结
• 结论
• 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位间发表的学术论文
• 致谢