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3-77 硅与乙丙橡胶泡沫垫层材料

雷卫华马玉珍古忠云

　　天然海绵耐热、耐老化性能较差，硅泡沫、乙丙橡胶泡沫是其理想的替代品，但采用白炭黑增强的硅泡沫力学性能差，无实用性。为提高垫层材料力学性能，用乙丙橡胶和白炭黑对硅橡胶进行复合增强，开发增强型硅橡胶基垫层材料是提高硅泡沫力学性能的有效途径。

　　为此，首先用硅橡胶、乙丙橡胶分别与白炭黑混炼，制得各自的母炼胶，然后共混制成混炼胶。混炼胶用过氧化二异丙苯/偶氮二甲酰胺（DCP/Ac）作硫化发泡体系，硫化发泡温度为150℃~ 170℃、时间为10~ 20min，制得的新型垫层各项性能得到大大改善（见表1）。其泡孔结构微细、均匀（见图1），且与炸药、不锈钢相容性较好，易于粘接。其综合性能优于天然海绵。乙丙橡胶是一种综合性能极其优异的材料。

表 1 两种硅泡沫性能

	密度/g× cm^-3	硬度/邵氏A	孔径/mm	扯断伸长率/%	拉伸强度/MPa
增强型	0.5	9	f 140	176	0.6
普通型	0.3～0.6	15～30	f 30~50	540	0.85～2.0

表 2 乙丙橡胶泡沫垫层材料的力学性能

	泡沫密度/g× cm^-3	平均孔径/mm	拉伸强度/MPa	扯断伸长率/%	扯断变形/%	邵氏硬度（A）
1	0.52	f 24	3.2	540	2.5	30
2	0.55	f 24	3.3	510	2.9	38

　　图1 增强硅泡沫的显微结构　　　　图2 普通硅泡沫的显微结构　　　图3 乙丙橡胶泡沫的显微结构

　　理论分析认为，乙丙橡胶采用过氧化物硫化，具有优越的耐热、耐老化、低永久变形性能。实验表明：采用DCP作硫化剂、AC作发泡剂，能够获得收缩率小、收缩期短、泡孔细微的泡沫材料；采用气相法白炭黑作填充材料，降低了胶料的可塑度，制得的泡沫材料泡孔微细；采用不同的补强剂，能获得硬度为10～40（邵氏A）、密度为0.35～0.65g/cm³的不同规格的泡沫材料。乙丙橡胶经混炼加入补强剂、发泡剂、硫化剂，在150℃～180℃、5～10MPa下，经模压发泡，制得乙丙橡胶基垫层。泡沫泡孔均匀，平均孔径为f 24mm，具有优异的力学性能、高的压缩模量，且与若干炸药具有良好的相容性，其各项性能见表2。乙丙橡胶泡沫的显微结构见图3。