分子结构和力学性能的结合对于硅橡胶的设计非常重要。尽管硅橡胶因其无臭、无毒、耐高温和耐低温等优点而被广泛使用,但其应用和发展仍受到其较差机械性能的限制。硅橡胶的力学性能可以通过设计交联密度和交联结构来调节,改变甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)侧基中乙烯基的摩尔含量会导致硫化橡胶中不同的交联结构和交联密度。因此,本研究调查了不同乙烯基含量的未加工MVQ橡胶的分子参数和分子链结构的差异。结果表明,高乙烯基含量的MVQ橡胶是支化聚合物,比低乙烯基含量MVQ橡胶更容易发生交联反应。此外,将不同乙烯基含量的硅橡胶共交联,在硅橡胶中引入不均匀的交联网络,以提高其力学性能。通过Flory-Rehner模型和Mooney-Rivlin图对交联网络性能进行了分析,发现网络稀疏交联域中的长链有利于高断裂伸长率,密集交联域的短链有助于高模量,可以同时满足橡胶材料的增强和增韧功能。通过分析填料网络和聚集体形态,还发现不均匀的交联网络导致二氧化硅在橡胶中的分散性得到改善,硅橡胶的力学性能得到显著改善。
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