Page 127 - 《橡塑技术与装备》2025年4期

外文精译
FOREIGN LANGUAGE PRECISION TRANSLATION

催化）中的结晶相量达到整个聚合物质量的 30% 左右， 硅橡胶配方中用作补强剂或增稠剂。它具有较高的比
并且它可能由具有高表面贡献的小晶体组成。同时， 表面积，可与硅聚合物基质产生良好的相互作用。硅
由于 MQ 的 XRD 图谱随施加应变而变化，因此 MQ 橡胶具有独特的化学结构，其骨架由硅原子和氧原子
的一般晶体结构一直是讨论和研究的问题。 交替组成，与构成有机橡胶主链的碳 - 碳键相比，硅
图 1 显示了未硫化的 BR 和 VMQ 橡胶的 DSC 结 橡胶的原子间距较大，旋转能极低，因此具有优异的
果。BR 在以 20 ℃ /min 的速度冷却过程中完全结晶， 柔韧性、耐热性和低温性能。二氧化硅的表面化学性
这与文献一致，而 VMQ 在加热过程中仍表现出冷结 质可通过硅醇（Si—OH）基团与硅聚合物链形成强氢
晶。这种冷结晶是 VMQ 相对较慢的结晶动力学的影 键。这种相互作用改善了硫化硅橡胶的补强性和机械
响。橡胶在冷却过程中无法完全结晶，因此会在随后 性能，还促进了良好的分散性和界面粘附性。
的加热阶段最终结晶。如文献所述，MQ 通常会出现 因此，二氧化硅团簇 / 颗粒会阻碍硅橡胶结晶结
冷结晶。 构的形成，该结构由薄片和球状颗粒组成。有关硅酮 -
图 2 显示了硫化 BR 和 BR/VMQ 共混胶（未添加 丁二烯橡胶共混物的文献结果证实，二氧化硅团簇主
填料）在加热运行中记录的 DSC 结果。从图中可以看 要以分散相的形式存在于硅橡胶的丁二烯橡胶基体中，
出，两种橡胶都出现了冷结晶现象。这很可能是由于 尤其是在共混聚合物的界面处。这可能就是为什么 BR
硫交叉链节限制了大分子的流动性。因此，在加热阶 的晶化和熔化峰仍然清晰可见的原因，因为硅在 BR
段之前的冷却过程中，受限制的大分子无法完全结晶， 相中的干扰较少。出于后一个原因，通过添加硅橡胶，
因此在加热之后出现冷结晶。对于混合物，两种橡胶 降低了块状化合物中的聚合物比例。硅橡胶在混合物
的特征峰清晰可见。此外，与未硫化橡胶（图 1）相比， 中的添加量仅为 20 份。随着二氧化硅含量的增加，未
硫化胶的结晶温度和熔化温度明显较低。这是由于硫 结合的硅橡胶含量与未结合的 BR 含量相比明显减少。
化橡胶块体中形成的晶体结构不完善造成的。交叉链 因此，白藜芦醇可观察到清晰的结晶和熔化峰，而硅
接扰乱了分子排列，降低了链的柔韧性，导致结晶和 橡胶则相对不明显。
熔化温度降低。 还有一种避免 BR 结晶的方法，即合成具有不同
例如，“ 精神 ” 号探测器在火星赤道上记录到的 数量的各种构型的聚合物（顺式、反式或乙烯基）的
大气温度从冬夜的 -90 ℃到夏日的 35 ℃不等，日振 弹性体大分子。在钕催化的 BR 中，顺式聚合物的含
幅约为 80。从 DSC 结果中观察到的橡胶冷结晶和熔 量非常高，达到 96% 以上，这有利于 BR 结晶。将聚
化证明，这种 BR-VMQ 混合橡胶的体积和机械性能 合催化剂改为锂后，顺式聚合体的含量为中等，而反
每天都会发生变化，因此不适合用于密封应用。 式聚合体和乙烯基聚合体的含量较高。这样，BR 大
分子的结构规整性大大降低，导致无法结晶。对使用
钕催化剂（丁腈橡胶 CB1220）或锂催化剂（丁腈橡
胶 CB380）合成的两种牌号的丁腈橡胶进行 DSC 分析，
就可以证明这一点 ( 图 4)。BunaCB380 中较低的顺
式聚合物含量导致其无法结晶，但也使其 T g 上升了约
10 ℃。从火星应用的角度来看，这又是一个负面影响，
因为火星应用需要非常低的 T g 值。
将这两种方法结合起来是设计火星密封应用橡
胶的一种前瞻性解决方案。成功消除 BR-VMQ 共
混胶中的结晶现象，可产生一个宽而稳定的橡胶
图 3 BR-VMQ 硫化胶的 DSC 热曲线图 ；未填充和填充 高原，覆盖火星上大部分的日温差。对 amBR-
了 5、15 或 30 份的二氧化硅
VMQ-N330-30 样 品 进 行的 动 态 机 械 分析（DMA）
图 3 显示，加入二氧化硅填料可减少或部分消除 证明了这一点，该样品含有中等顺式 BR 和 30 份的炭
分散硅橡胶相的结晶。这一发现可能是由于在共混物 黑（CB），用于在其表面吸附 VMQ 大分子，从而防
中加入填料而产生的稀释效应。气相二氧化硅通常在 止其结晶（图 5）。正如文献所报道的那样，炭黑具有

2025 第 51 卷 ·75·
年