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超临界二氧化碳是环境友好的发泡剂,采用其发泡有机硅橡胶为绿色制备过程。本文从配方组成对硅橡胶体系流变行为的影响、配方组成对硫化反应动力学的影响、预硫化对发泡过程的影响和发泡条件对泡孔形貌的影响等方面较系统地研究了有机硅橡胶的超临界二氧化碳升温发泡过程。首先考察了不同分子量甲基乙烯基硅橡胶(生胶)、硫化剂过氧化二异丙苯(DCP)、填料气相白炭黑等有机硅橡胶配方组成对其流变行为的影响。发现DCP用量对体系的流变行为影响最显著;基于损耗因子正交实验结果优选得到适合发泡的有机硅橡胶配方为100质量份分子量600,000 g·mol-1的生胶、25质量份气相白炭黑和1质量份DCP。其次,采用差示扫描量热仪研究了不同配方的有机硅橡胶非等温硫化反应动力学。该有机硅橡胶的硫化过程均表现出典型的自催化反应特征;DCP的加入明显降低了交联起始温度,导致反应前期交联度过高反而抑制了后期相对反应程度上升;硅橡胶分子量增加也会降低交联起始温度,但基本不影响相对反应程度的变化;气相白炭黑与硅橡胶基体形成结合胶,其用量对硫化过程影响是非单调的。由Kissinger法得到含DCP体系的硫化表观活化能为138.77149.65 kJ?mol-1;?eatak-Berggren模型较好拟合了其非等温硫化动力学,反应级数接近1级。然后,考察了预硫化度对发泡过程的影响。发现未硫化有机硅橡胶发泡样品孔径较大;随着硫化度的增加,硅橡胶样品的弹性和粘性均增加,可以支撑泡孔,但硫化度过高则阻碍了CO2进入和泡孔生长,因此存在能形成较好泡孔形貌的预硫化度区间。对优选的有机硅橡胶配方体系,此预硫化度区间为36.043.8%。最后,采用超临界CO2升温发泡制备得到泡孔大小51.6465.2μm、泡孔密度0.0572.1×105 cells·cm-3、发泡倍率1.83.5的有机硅橡胶发泡材料。CO2饱和压力为10 MPa、饱和时间为120 min、发泡温度为170℃、发泡时间为80 min的较优条件下,有利于制备泡孔小和泡孔密度高的有机硅橡胶发泡材料。