飛機(jī)在高空中高速飛行和降落過程中，需要承受上百攝氏度的溫差，這對(duì)于密封件來說是個(gè)巨大的考驗(yàn)。硅橡膠具有優(yōu)異的耐高低溫性能和耐候性能，被廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。針對(duì)起落架艙門的密封件，本文選用硅橡膠作為基體膠，保證其耐高低溫性能，通過配方優(yōu)化，制備高撕裂強(qiáng)度硅橡膠，同時(shí)結(jié)合有限元對(duì)制備的高撕裂硅橡膠進(jìn)行壽命預(yù)測(cè)。
為了制備出性能穩(wěn)定的制品，首先對(duì)生膠性的分子量及分子量分布、生膠的耐寒性、熱穩(wěn)定性進(jìn)行表征，以期能對(duì)建立完善的硅橡膠生膠表征體系，對(duì)制備出性能穩(wěn)定的硅橡膠制品提供技術(shù)支撐。
在制備高撕裂強(qiáng)度硅橡膠過程中，研究了乙烯基含量0.08%和0.22%硅橡膠并用比對(duì)硅橡膠性能的影響，發(fā)現(xiàn)隨著并用膠中乙烯基含量增大，硅橡膠的t90呈減小趨勢(shì)，硫化膠的交聯(lián)密度增大，拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率逐漸降低，撕裂強(qiáng)度呈降低趨勢(shì)。
此外通過正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，研究了硫化劑DBPMH、白炭黑、含氫硅油三個(gè)因素及其水平數(shù)對(duì)硅橡膠力學(xué)性能的影響，發(fā)現(xiàn)含氫硅油對(duì)硅橡膠撕裂強(qiáng)度影響最大。
在此基礎(chǔ)上，通過選用乙烯基含量為0.04%、0.05%和0.08%的生膠，并分別添加3 phr含氫硅油，發(fā)現(xiàn)含氫硅油可以顯著提高硅橡膠的撕裂強(qiáng)度，乙烯基含量0.08%的硅橡膠，撕裂強(qiáng)度達(dá)到了45 kN/m。
同時(shí)含氫硅油可以提高硫化膠的硬度、撕裂強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率，但是硫化膠的拉伸強(qiáng)度降低。最后選用乙烯基含量0.08%的硅橡膠，研究含氫硅油用量對(duì)硅橡膠性能的影響，發(fā)現(xiàn)加入1.5 phr含氫硅油的G2膠料綜合性能最好，拉伸強(qiáng)度可達(dá)10.41 MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為496%，撕裂強(qiáng)度達(dá)到了49 kN/m，同時(shí)有較好的耐低溫性能。
基于橡膠材料疲勞裂紋擴(kuò)展理論，對(duì)制備出的高撕裂強(qiáng)度硅橡膠進(jìn)行疲勞壽命預(yù)測(cè)，發(fā)現(xiàn)G2的疲勞壽命最大，達(dá)到了643.4萬次，是制備出的高撕裂強(qiáng)度硅橡膠中抗疲勞裂紋擴(kuò)展最為優(yōu)異的。