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硅橡胶泡沫材料是一种多孔性高分子材料,具有优异的综合性能,广泛应用于电子工业、化工、航空航天等领域。但用传统发泡方法制得的硅橡胶泡沫泡孔不均,泡孔孔径大,且常用的有机发泡剂会对环境造成污染。为了解决以上问题,本论文采用超临界CO2作为发泡剂,通过“预硫化-发泡-完全硫化”的发泡工艺,制备出泡孔结构均匀、泡孔孔径小于10μm、泡孔密度高达到108 cells/cm3的微孔高温硫化硅橡胶泡沫材料。主要研究结果总结如下:首先,实验分析了预硫化时间对硅橡胶发泡性能的影响,当预硫化时间由5 min增加到7 min,硅橡胶泡沫材料的表观密度也随之增加。预硫化时间越长,硅橡胶泡沫材料的泡孔密度越大,泡孔孔径越小,但是泡孔的连续性变差,当预硫化时间为6 min时,泡孔结构较为均匀和连续。其次,研究了混炼胶中硅油用量、硅橡胶中的苯基及白炭黑种类对硅橡胶发泡性能的影响。硅油有助于改善白炭黑在基体中的分散性,增加异相成核点,从而增加泡孔密度,当硅油含量为40 phr时,硅橡胶泡沫材料的泡孔结构较好;相比于甲基乙烯基硅橡胶(VMQ),甲基乙烯基苯基硅橡胶(PVMQ)中的自由体积较大,气体的饱和浓度高,所以泡孔形貌对预硫化时间的依赖性不是很大;相比于气相法白炭黑A200,添加沉淀法白炭黑T36-5有助于气体在基体中的异相成核,从而增加硅橡胶泡沫材料的泡孔密度,减小泡孔孔径。最后,论文探讨了发泡温度和发泡压力对硅橡胶发泡性能的影响。硅橡胶泡沫材料的表观密度随着发泡温度或发泡压力的增加而增加,随着发泡温度由40℃提高到70℃,泡孔的合并和塌陷现象逐渐减缓,泡孔的连续性提高;随着发泡压力由5 MPa增加到8 MPa,气体在基体中的溶解度增加,泡孔孔径由23.1μm减小到9.8μm,泡孔密度由5.01×107 cells/cm3增加到1.07×108 cells/cm3;随着饱和压力由2 MPa增加到5 MPa,由于气体在高压反应釜中的单位体积摩尔量增加,CO2在硅橡胶基体中的溶解度由2.45 wt%增长到3.24 wt%,扩散系数由1.62×10-5 cm2/s迅速增加到7.83×10-5 cm2/s。