硅橡胶／复配金属氧化物复合体系耐高温性能研究
无卤阻燃硅橡胶材料性能研究
无 卤阻燃硅橡胶材料性 能研 究
盛旭敏 ，李又 兵 ，史文 ，张媛媛 （ 重庆 理 工大 学材 料科 学与 工程学 院，重庆 市 ，４ ０ ０ ０ ５ ４ ）
摘要：考察 了无 卤阻燃剂 氢氧化铝 （ Ａ ＴＨ） 、聚磷酸铵 （ Ａ Ｐ Ｐ） 、金属氧化物三氧化 二铁 （ Ｆ ｅ 。 ｏ， ）对 甲基 乙烯基 硅橡胶 （ ＭＶ Ｑ ）阻燃性能及拉 伸性 能的影响。结果表 明：硅橡胶 中添加 ３ ｏ份 ＡＴ Ｈ 后 ，材料氧指数达到 ３ ２ ％；在
扫描 电子 显微 镜 ，Ｊ Ｓ Ｍ６ ４ ６ ０ Ｌ Ｖ， 日本 电子株 式会
社。
１ ． ３基本 配方
２ 结果 与讨论
基本 配方 （ 质 量份 ） ： 硅 橡胶 １ ｏ ０ ； 白炭黑 ３ ０ ；
硅油 １ ． ５ ；双二 五 ２ ；氢 氧化 铝 、聚磷 酸铵 、三 氧 化 二铁变 量 。 １ ． ４试样 制备
授 ，硕 士，主要从事 高分 子材料成型加工 及改性方面 的 教学及科研 。
Ｃ ＭＴ ５ １ ０ ５ ，深 圳市 新三 思材料 检测 有 限公 司 ；氧
橡塑资源利用
指 数仪 ， ＸＹ Ｃ ． ７ ５ ， 承 德市 金建检 测仪器 有 限公 司；
５ ０ ｍｍ／ ｍｉ ｎ 。材料 形态微观 形貌 取试 样液氮 脆 断断 面观 察 。观 察之 前 ，断面进 行 了真空镀 金处 理 。
系无 明 显 协 同阻 燃作 用 。
关键词 ：无 卤阻燃剂 ；硅橡胶 ；阻燃 ＤＯ Ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ￣ ． ｃ ｎ ． １ ２ － １ ３ ５ ０ （ ｔ ￣． ２ ０ １ ３ ． ０ ５ ． ０ ０ １
引言
复配生胶体系对复合绝缘子用硅橡胶性能影响的研究
２ ０ ０ ６ 年达到 ３ ０ ０ 万支 ， 目前 复 合 绝 缘 子使 用 数 量 已 经超 过 ６ ０ ０ 万支 ， 复 合绝 缘 子 的大 量使 用 ， 促 进 了 电 力 行 业 的发展 。 硅 橡 胶 伞 裙 在 复 合 绝 缘 子 芯 棒 外 面 起 着 承 受
乙烯基生胶并用作为基体 ， 研究其对复合绝缘子用
ｒ ａ ｗ ｒ ｕｂ ｂ ｅ ｒ ｗｉ ｔ ｈ ｖ ｉ ｎ ｙ ｌ ｃ ｏ ｎｔ ｅ ｎｔ ｏ ｆ ０ ． １ ６ ％ ｕｂ ｒ ｂ ｅ ｒ ａ ｒ ｅ ｂ ｅ ｔ ｔ ｅ ｒ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ：ｒ ａ ｗ ｒ ｕｂ ｂ ｅ ｒ ；ｍ ｏ ｌ ｅ ｃ ｕ ｌ ａ ｒ ｗｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ；ｖｉ ｎ ｙ ｌ ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ；ｍ ｅ ｃ ｈ ａ ｎｉ ｃ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ０ ． ０ ６ ％ ｉ ｓ ６ ０： ４０ ．ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｔｉ ｒ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｌ ｉ ｃ ｏ ｎ ｅ
０ 引 言
子 量 对 于 混 炼 胶 的力 学 性 能 及 加 工 性 能均 有 较 大
的影 响 。选 用 不 同分 子 量 和 乙烯 基 含 量 的 甲基
复 合 绝 缘 子 由玻 璃 纤 维 复 合 材 料 芯 棒 及 硅 橡
胶伞裙 构成 ， 具 有质量 轻 、 安全 可靠 、 抗无 线 电干 扰、 耐 污性 好 、 安装 费用 低 等 优 点 。 自９ Ｏ年代 中期 以来 ， 复 合绝 缘 子在 我 国得 以迅 速推 广使 用 ， 至
室温硫化硅橡胶耐热性的研究进展
一般说来，在无氧、高温密闭条件下，硅橡 胶主要发生主链断裂反应，导致硅橡胶变软；在 有氧、高温开放环境中，硅橡胶主要发生侧基氧 化反应，导致硅橡胶变硬。
, . / 硅橡胶的耐热性
. / 硅橡胶按其包装形式，可分为单组分 和双组分两大类；按其硫化机理，又可分为缩合 型和加成型。井山凯夫认为，缩合型 . / 硅橡 胶的热氧老化机理主要是聚硅氧烷的主链在高温
第 (期
程买增等)室温硫化硅橡胶耐热性的研究进展
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! 结束语
通过改变聚硅氧烷主链和侧基的结构、采用 新型硫化体系、添加耐热添加剂、添加硅氮类化 合物等途径能有效提高硅橡胶的热稳定性，进一 步拓宽其应用领域。今后，开发能在" # #$以上 高温长期使用的 % & ’ 硅橡胶已成为耐高温材料 发展的一个重要方向。 参 考 文 献
［ ］ ; 常用交联剂的水解反应活性 。
由表,可以看出，交联剂的水解反应活性顺 序为：脱酮型%脱酸型%脱酮肟型%脱醇型。脱 酮型交联剂的水解反应活性最高，其硫化胶的耐 热老化性最好；脱醇型交联剂的水解反应活性最 差，其硫化胶的耐热老化性也最差。主要原因是 活性高的交联剂分解速度快，硫化胶中残留的硅 羟基比较少，从而减少了对聚硅氧烷主链的破 坏，所以表现出较高的热稳定性。 日本信越化学公司对脱丙酮型 . / 硅橡胶 做了较深入的研究，所开发的流动型胶粘剂 = > % ) + 0和非流动型胶粘剂 = >% ) + 1 都能在 % 2 23 以上长期使用。其中 = >% ) + 1在% 2 2 3 下老化 % 2天后，拉伸强度保持率为 1 2 <，且 对 玻 璃、 ［ ］ + 2 铝、铁等多种基材保持良好的粘接性 。广州 白云粘胶厂研制的含环氧型偶联剂和耐热添加剂 的脱酮肟型 . / 硅橡胶粘接剂在 , * 2 3 的热空 气中放置; ’5 后，对玻璃和铝材仍具有良好的
耐高温有机硅导热绝缘复合材料的制备及性能研究
耐高温有机硅导热绝缘复合材料的制备及性能研究
万炜涛;彭庆元;王红玉;陈田安;苗本田
【期刊名称】《有机硅材料》
【年(卷),期】2024(38)1
【摘要】以高黏度双组分硅树脂为基体、复配改性氧化铝为填料,与聚酰亚胺膜复合成型制得有机硅导热绝缘复合材料。
测试了该复合材料的性能,及其在250℃高温、冷热循环、高温高湿条件下老化1000 h后的性能变化情况。
结果表明,有机硅导热绝缘复合材料的热导率为4.2 W/(m·K)、邵氏OO硬度为65、密度为3.35 g/min、拉伸强度为10.5 MPa、断裂伸长率为56%、击穿电压为17.8 kV/mm、1 kV直流绝缘阻抗为56752 MΩ,耐高温和耐老化性能良好,有望在新能源汽车等领域得到进一步应用。
【总页数】6页(P22-26)
【作者】万炜涛;彭庆元;王红玉;陈田安;苗本田
【作者单位】深圳德邦界面材料有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ324.21
【相关文献】
1.绝缘导热加成型有机硅灌封胶的制备及性能研究
2.氧化锌@石墨烯/环氧导热绝缘复合材料的制备及性能研究
3.导热绝缘有机硅复合材料的制备与性能
4.导热绝
缘有机硅复合材料的制备与性能5.氮化硼/石墨烯复合导热填料的制备及其环氧树脂复合材料阻燃导热绝缘性能的研究
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耐高温SiO2气凝胶隔热复合材料的设计、制备与性能研究
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研究成果评价与讨论
创新性
本研究的创新点在于成功制备出具有优异耐高温性能的SiO2气凝胶隔热复合材料，为解决高温环境下的隔热 问题提供了一种新的解决方案。
应用前景
所制备的SiO2气凝胶隔热复合材料具有广泛的应用前景，可用于航空航天、汽车、工业高温设备等领域，提 高设备的隔热性能和安全性。
研究不足与展望
量化设计。
SiO2气凝胶隔热复合材料的制 备过程中不使用有机溶剂，因此 不会产生环境污染问题，更加环
保。
应用优势与局限性
应用优势
SiO2气凝胶隔热复合材料具有优异的隔热性能、耐高温性能和环保性能，可 以应用于多个领域，如工业炉、航空航天和建筑保温等。
局限性
SiO2气凝胶隔热复合材料的制备过程相对复杂，成本较高，可能会限制其广 泛应用。此外，该材料在高温环境下长期使用可能会受到一定程度的侵蚀和 氧化，需要进一步改进和完善其性能和稳定性。
材料制备方法的限制
虽然本研究已经优化了制备条件，但是仍 然存在一些不足之处，例如制备过程中需 要使用大量的有机溶剂，可能会对环境造 成一定的影响。未来可以进一步探索绿色 、环保的制备方法。
VS
材料性能的进一步提高
虽然本研究已经提高了SiO2气凝胶隔热 复合材料的性能，但是仍然存在一些不足 之处，例如材料的热导率较高，未来可以 进一步探索降低热导率的方法，提高材料 的隔热性能。
06
研究结论与展望
研究结论总结
制备方法的优化
通过对比实验，确定了最佳的制备条件，包括前驱体选择、合成 温度、合成时间等。
材料性能的改善
通过引入纳米SiO2颗粒，显著提高了SiO2气凝胶隔热复合材料 的热稳定性和隔热性能。
EPDM,PP及EPDM-PP阻燃化的研究进展
EPDM ,PP 及EPDM/PP 阻燃化的研究进展于 莉,程新建,王艳飞,肖卫东(湖北大学化学与材料科学学院,湖北武汉 430062)摘 要:总结了近年来EPDM ,PP 及EPDM/PP 阻燃化研究的进展。
对EPDM ,当前国内外一般采用含卤有机物,并配合少许三氧化二锑等来提高阻燃效果;对于PP ,磷2溴体系阻燃效果好,发烟量低;对EPDM/PP ,适用的阻燃剂少,目前只有十溴二苯醚/三氧化二锑、红磷。
关键词:EPDM ;PP ;阻燃;进展中图分类号:TQ33314 文献标识码:A 文章编号:1005-4030(2003)04-0056-04收稿日期:2003-03-10基金项目:湖北省重点实验室资金项目(2001B1)作者简介:于 莉(19752),女,黑龙江佳木斯人,湖北大学2001级硕士研究生。
三元乙丙橡胶(EPDM )是一种综合性能较好的橡胶,其分子主链上没有不饱和键,因此具有极好的耐老化、耐介质性能,但强度不高。
聚丙烯(PP )是一种重要的大品种高分子材料,其力学性能优异,耐应力开裂性和耐磨性好,并有较好的耐热性、优良的化学稳定性和电性能以及优异的加工性能。
将PP 与EPDM 按一定比例共混,所得的共混物兼具2者优点,它保持了EPDM 的高弹性,克服了EPDM 的塑炼粘辊性,具有卓越的抗疲劳性、良好的耐磨性、耐介质性、很高的抗撕裂强度、极优的耐臭氧和耐候性,广泛用于汽车工业(防尘罩、密封条等)、机械工业(减振器、密封垫等)、电器工业(线缆包皮、外壳制造等)、建筑工业(嵌缝密封等)及服饰行业(制造人造革等)等领域,用量逐渐增大,大有取代沿用材料的趋势。
但EPDM ,PP ,EPDM/PP 均属易燃性材料,这极大地限制了它们的使用范围,为此国内外对它们的阻燃性进行了一些研究。
本文简单总结近年来EPDM ,PP 及EPDM/PP 阻燃性的研究状况。
1 EPDM 的阻燃剂111 有机卤阻燃剂有机卤阻燃剂是聚合物传统的阻燃剂,一般采用全氯戊环癸烷、十溴联苯醚[1]、氯化石蜡、亚乙基双四溴邻苯二甲酰亚胺[2]等来阻燃EPDM ,这些阻燃剂与三氧化二锑复配使用可以提高阻燃效果,使氧指数增大,但有机卤阻燃剂的加入使EPDM 的物理性能下降。
加成型硅橡胶增粘剂的制备及性能研究
PBT 0 + 0 0 + + 0
增粘剂 A 增粘剂 B 增粘剂 C 增粘剂 D 增粘剂 E 硼改性
表 3 两种增粘剂的增粘效果及复配效果 增粘剂质量 分数 / %
0
粘接强度 /M Pa 固化条件 铜
80 ℃ × 1 h 25 ℃ × 48 h 011 011 015 012 019 110 111 113
中毒情况 轻微中毒 中毒 无 中毒 无 无
粘接效果 1) 铜
+ + + + + + + + + + + + + + +
铝
+ + + 0 0 + + + +
不锈钢
+ + + + + + + + + + +
PCB 板 + + + 0 0 + + + 0
尼龙
0 0 0 0 + 0
PBT 0 + 0 0 + + 0
5 000 mm / s 端乙烯基硅油 、 60 份气相法白炭黑
2 - 6
・ 34 ・ 表 1 增粘剂种类对灌封胶粘接性能的影响 (硫化条件为 80 ℃ × 1 h) 增粘剂种类 增粘剂 A 增粘剂 B 增粘剂 C 增粘剂 D 增粘剂 E 硼改性
注 : 1)
第 24 卷
增粘剂质量 分数
2)
110 015 110 015 015 110
+ + +表示胶不能从基材上剥离 ,
耐热不锈钢的高温抗氧化涂层研究
耐热不锈钢的高温抗氧化涂层研究引言：随着工业发展的进一步推进，高温环境下材料的性能需求日益增加。
耐热不锈钢作为一种重要的结构材料，在高温条件下具有优异的耐腐蚀和耐氧化性能，广泛应用于航空航天、能源和化工等领域。
然而，由于长期在高温环境下使用，耐热不锈钢容易受到氧化破坏，导致材料性能下降。
因此，开发出高温抗氧化涂层是提高耐热不锈钢使用寿命和性能的重要途径。
高温抗氧化涂层的研究进展：1. 传统的高温抗氧化涂层传统的高温抗氧化涂层主要以铝基涂层为代表，通过形成致密的氧化铝层来提高材料的氧化抗性。
这种涂层通常通过化学气相沉积、物理气相沉积和热喷涂等技术制备，能够有效提高耐热不锈钢的高温抗氧化性能。
然而，传统涂层在一些特殊应用条件下存在一定的局限性，如固溶处理温度低、成本较高等问题，因此需要进一步的研究。
2. 新型高温抗氧化涂层的研究为了克服传统高温抗氧化涂层的局限性，近年来，研究人员提出了一系列新型高温抗氧化涂层的设计和制备方法。
其中包括：(1) 纳米复合涂层：利用纳米材料的特殊性质，如高比表面积和界面相互作用等，将纳米颗粒与基体材料相结合，提高涂层的抗氧化性能。
例如，在铝基涂层中引入纳米颗粒，可以显著减少氧化物层的生长速率，使涂层具有更好的高温稳定性。
(2) 涂层结构设计：通过调控涂层的结构和成分，提高涂层对高温气氛的稳定性。
例如，采用多层复合结构、梯度结构或合金化涂层等方法，可以有效抑制氧化层的形成，提高涂层的耐热性能。
(3) 化学改性涂层：通过对涂层材料的化学成分进行改变，提高涂层的氧化抗性。
例如，添加Ti、Si等元素，形成更稳定的氧化物，可以有效提高涂层的抗氧化性能。
(4) 表面改性涂层：在涂层表面引入功能性纳米颗粒，形成高温抗氧化保护膜，从而提高涂层的抗氧化性能。
例如，在涂层表面引入纳米氧化铝颗粒，可以形成致密的氧化保护层，提高耐热不锈钢材料的高温抗氧化性能。
挑战与机遇：高温抗氧化涂层的研究面临一些挑战，其中包括：1. 涂层与基体的结合性能问题：涂层与基体之间的结合强度是保证涂层性能稳定性和可靠性的关键因素。
国内外丁基橡胶的供需现状及发展前景
基橡胶总进 口量的４ ．％ ｏ９。
我国丁基橡胶主 要 以进料加 工贸易 、保税 区仓储转 口货物贸易和一般 贸易为主，２ １年这 ００ ３ 贸 易方 式 的 进 口量 约 占总 进 口量 的 ９ ５ ， 种 ６．％
同 比增 长 约 １ ．％ ３ ８ 。其 中一 般 贸易 的进 口量 约 占 ３ ．％ 同 比减 少 约３ ７ ；进 料 加工 贸易 的 进 口 ９７ ， ．％
观消费量的年均增长率约为１ ．３ 。相应 的产品 ２７％ 自给率由２ ０年的２ ．％ ０３ ６９ 下降Ｎ２ ｏ年的１ ．％ ｏ６ ９３， ２ １年进一步下降到１ ．２ ，说明我国的丁基橡 ００ ４９％ 胶产品主要依赖进 口，国内市场发展前景很好 。 ２ １ 年，我 国丁基及 卤化 丁基橡 胶的总消 ００ 费量约为２ 。Ｚ 吨 （ 中卤化丁基 橡胶 的消费量 ８２ ｉ 其 ＂ 为 １ ．万 吨） ７０ ，其中轮胎方面的消费量约 占总消
橡胶 的总消费量呈稳定增长的趋势。２ ０年全世 ０６ 界丁基橡胶的总消费量约为８ ．万 吨，２ １年消 ２１ ００
新上一套６ｏ／ 年丁基橡胶装置；台塑合成橡 ．） 吨／
费量达到约１ ０ ｏ ．万吨，其 中卤化丁基橡胶 的消 １ 费 比例超过８ ．％ ０ ０ 。预计今后几年，世界丁基及 卤化丁基橡胶 的消费量将 以年均约５７ 的速度增 ．％
１ ６
的丁基 橡胶 生 产 国家之 一 。
２ ３进 出 口情况 ．
国内外丁基橡胶的供需现状及发展前景
关 的进 口量 约 占８ ５ ， 同 比增 长 约９ ８ ；厦 门海 ．％ ．％
由于 目前我国丁基橡胶的生产能力和产量还
关的进 口量约占６ ２ ，同比减少约 １３ ；杭州海 ．％ ．％ 关 的进 口量约 占６ ２ ，同 比增 长约 １ ．‰ ．％ ３１
硅橡胶热膨胀成型复合材料力学性能研究
硅橡胶热膨胀成型复合材料力学性能研究易文清;宁晓磊;李金良;王海东【摘要】In order to solve the difficulties in moulding and demoulding of composite small-wall deep-walled and multi-cavity structure, the thermal expansion molding process of silicone rubber was explored in this study.Through the test, the process gap formula which suitable for production and processing is given.The mechanical properties of test piece with different process gaps were compared.And a small shell product was also made to provide experimental data in the manufacture of composite products using thermal expansion molding process.%针对小型深腔薄壁、多腔结构体复合材料制品难以成型,脱模困难等问题,实验探索硅橡胶热膨胀成型工艺.通过试验,摸索出适合生产加工条件的工艺间隙公式.比较了不同工艺间隙制备出试片的力学性能.而且制备出小型壳体产品,为热膨胀成型工艺在复合材料结构方面的制造提供了实验数据.【期刊名称】《河北省科学院学报》【年(卷),期】2017(034)001【总页数】5页(P73-77)【关键词】复合材料;硅橡胶;热膨胀【作者】易文清;宁晓磊;李金良;王海东【作者单位】中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北石家庄 050081;中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北石家庄 050081;中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北石家庄 050081;中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北石家庄 050081【正文语种】中文【中图分类】TB332复合材料具有重量轻、模量高、耐腐蚀、热膨胀系数低等特点，近年来在航空、航天、电子以至日常生活等领域都有广泛的应用。
耐高温硅橡胶用金属氧化物及复合物的研究
耐高温硅橡胶用金属氧化物及复合物的研究耐高温硅橡胶的开发和应用是现代工业技术发展的一个重要部分，其加工性能、导电性能和耐磨性能几乎可以满足不同行业的要求。
近年来，研究人员研究并得出一系列结论，以提高耐高温硅橡胶材料的物理性能和力学性能。
本文旨在研究耐高温硅橡胶使用金属氧化物及复合物的可能性。
硅橡胶是一种耐高温的合成橡胶，具有优异的抗热性能，能承受极高的温度，且机械性能、抗化学性能和耐气候性能均优异。
据研究，硅橡胶和其他类型的橡胶的化学结构的主要不同之处是硅橡胶具有更高的分子量和抗拉应力，且有良好的耐热性能和耐腐蚀性。
但是，目前技术上还缺乏一种方法来有效提高耐高温硅橡胶材料的物理性能和力学性能。
因此，研究者尝试使用金属氧化物及复合物来改善耐高温硅橡胶的性能特征，使其具有良好的耐酸碱性、抗腐蚀性、耐高温性和抗热老化性。
首先，最常用的金属氧化物是铁氧化物、铬氧化物和氧化铝，其具有优异的抗腐蚀性，可以有效抵抗耐高温硅橡胶材料的氧化反应，并提高其耐氧化性。
此外，通过加入金属氧化物及复合物，可以改善耐高温硅橡胶材料的抗挤压变形强度、抗热老化性能和韧性等特性。
另外，为了进一步提高耐高温硅橡胶材料的性能，研究者还开发了其他类型的复合材料，如硅橡胶/石墨复合材料、硅橡胶/有机硅复合材料、硅橡胶/碳膜复合材料等复合材料。
这些复合材料的开发可以提高其耐热性、抗氧化性和抗腐蚀性，从而满足不同行业的需求，有助于实现现代工业中高温高压环境下的安全运行。
本文研究了耐高温硅橡胶使用金属氧化物及复合物的可能性。
研究表明，金属氧化物及复合物能有效改善耐高温硅橡胶材料的抗腐蚀性、抗热老化性能以及抗挤压变形强度等特性，并且可以满足不同行业的要求，有助于实现现代工业中高温高压环境下的安全运行。
此外，研究者还可以继续研究复合材料的制备方法，以提高耐高温硅橡胶材料的性能和力学性能，实现应用领域的潜在潜力。
总之，耐高温硅橡胶使用金属氧化物及复合物可以有效提高其抗腐蚀性、抗热老化性、抗挤压变形强度等特性，从而满足不同行业的需求，为现代工业的发展提供可靠的技术支持。
乙烯基硅橡胶的高温拉伸性能研究
２ 结 果 与 讨 论
２ １ Ｓ ６ ５ 橡胶 的物理 机械 性能 ． Ｅ ４ ０硅
目前 ，对硅 橡胶 的耐热 性研究 较 多 Ｊ ，但对 其 高温下 的力 学性 能研究 尚未见 报 道 。本 实验 研究 了 Ｓ６５ Ｅ ４ ０在 高 温 区 拉 伸 性 能 的 变 化 ，以 期 对
Ｓ ６５ Ｅ４ ０硅橡 胶 是 以 乙烯 基 封 端 的硅 橡 胶 生 胶 配合 高 比表 面积 的经表面处 理 的 白炭 黑 以及 少 量 高 乙烯基 含量硅 油 等制成 的混炼胶 。表 １ 出 列
乙烯基 硅橡胶 胶 料 ：Ｓ ６ ５ ，本 院 。 Ｅ ４０ 压力成 型 机 ：Ｙ Ｄ ＿ ． ０ ｘ ＿ ０ ５ ＭＮ，上 海 西 玛 伟
力 橡 塑 机 械 有 限 公 司 ； 拉 力 试 验 机 ：Ｉｓｏ ｎｔｎ ｒ
３ ６ ，美 国英斯 ． 在 １ ５℃ 下 热 压 硫 化 １ ｎｎ ６ ０ ｒ ，压 机 表 压 为 ｉ １ ａ ０ＭＰ ；在 烘 箱 中进 行 二 次 硫 化 ，从 室 温 升 至 ２ ０℃ ，并保 持 ４ｈ ０ 。
关 键 词 ：硅 橡胶 ，拉 伸 性 能 ， 高 温性 能 中 图 分 类 号 ：Ｔ ３ ． ３ ３ ３９ 文 献标 识码 ：Ａ 文章 编 号 ：１０ ４ ６ （０ ０ ４— ２ ５— ０ ０ ９— ３ ９ ２ １ ）０ ０ １ ０ ３
硅橡胶 具有 优异 的耐 高低温 、耐臭 氧及 大气 老化性 能 ，还兼 有 良好 的介 电 、憎水 、生理 惰性 等特 点 ，是 航 空 领 域 必 不 可 少 的 密 封 材 料 ¨ 。 ｊ
了 Ｓ ６ ５ 橡胶硫 化胶 的性能 。 Ｅ ４ ０硅
表 １ Ｓ６５ Ｅ ４ ０硅 橡 胶 硫 化 胶 的性 能
耐高温硅橡胶的配方研究
耐高温硅橡胶的配方研究葛铁军;张瑾【摘要】To improve the heat resistance of silicone rubber, and to determine the best experimental formula, a type of heat resistant silicone rubber was prepared, using polymethyl-vinyl siloxane rubber as basic gum, octahydridospherosiloxane (T8H8) as crosslink agent, silica as reinforcing filler, nano SnO2 as heat-resistant filler. In this formula, T8H8 was self-synthesized as heat resistant silicone rubber crosslniking agent. The structure was characterized by means of Fourier Transform infrared spectroscopy ( FTIR) , X-ray diffraction ( XRD) , i1HMR. The effect of different formula on heat resistant of rubber was studied. Results showed that when the amount of polymethyl-vinyl siloxane oil, the mass ratio of Si—H and Si—Vi, the amount of silica, and SnO2 was 100 phr, 4:1, 15 phr, and 8 phr, respectively, initial decomposition temperature of silicone rubber can reach 489.77 ℃, and its tensile strength and shear strength is 4.06 MPa,and 1.69 MPa.%为提高硅橡胶的耐高温性能,确定最佳的实验配方,以乙烯基硅橡胶为基础胶,八氢基笼型倍半硅氧烷(T8 H8)为交联剂,白炭黑为补强填料,纳米级氧化锡为耐热填料,制备出一种耐高温硅橡胶.该配方中T8 H8为自行合成的耐高温硅橡胶交联剂,通过红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、核磁共振氢谱(1HNMR)对T8H8结构进行表征,探究了不同配方对硅橡胶耐热性能的影响.结果表明,当乙烯基硅油用量为100 phr,T8 H8中Si—H与乙烯基硅橡胶中Si—Vi的摩尔比为4:1,白炭黑添加量为15 phr,氧化锡添加量为8 phr时,硅橡胶的初始分解温度达到489.77℃,拉伸强度为4.06 MPa,剪切强度1.69 MPa.【期刊名称】《材料科学与工艺》【年(卷),期】2018(026)003【总页数】5页(P79-83)【关键词】耐高温硅橡胶;八氢基笼型倍半硅氧烷;耐热性能;配方;强度【作者】葛铁军;张瑾【作者单位】沈阳化工大学材料科学与工程学院,沈阳110142;沈阳化工大学材料科学与工程学院,沈阳110142【正文语种】中文【中图分类】TQ333.93硅橡胶是高性能的合成橡胶，与一般橡胶相比，硅橡胶具有优异的耐高温、耐候性、电绝缘性能等，因而在航空、宇航、医疗卫生、机械等领域都有广泛的应用[1].然而，随着技术的不断发展，现有硅橡胶产品的应用已接近或达到其性能的极限，很难再满足航天等特殊环境对硅橡胶耐热温度和强度的要求.因此，很多学者开展了对硅橡胶增强改性方面的研究[2].研究发现，交联剂对硅橡胶的性能起着决定性的作用，目前普遍使用含氢硅油作为交联剂.魏鹏[3]采用乙烯基硅橡胶为基胶，以含氢量1.5%的含氢硅油为交联剂，其拉伸强度为0.34 MPa，断裂伸长率59.5%.刘利萍等[4]采用乙烯基硅橡胶为基胶，以含氢量1.5%的含氢硅油为交联剂时，其拉伸强度约2.5 MPa,断裂伸长率90%.含氢硅油作为交联剂时，对硅橡胶耐热温度的提高幅度较小，因此对这一方面的研究少之又少.近几年的研究开始将笼型倍半硅氧烷(POSS)应用到硅橡胶体系中，可以明显提高相应的使用温度、分解温度及力学性能.陈东志[5]分别合成了乙烯基笼型倍半硅氧烷(Vinyl-POSS)、甲基笼型倍半硅氧烷(Me-POSS)、氯丙基笼型倍半硅氧烷(Chloropropyl-POSS)、苯基笼型倍半硅氧烷(Ph-POSS)、辛烷基笼型倍半硅氧烷(Octyl-POSS)、八(三甲氧基硅乙基)笼型倍半硅氧烷(OPS)、二(乙烯基)-六(三甲氧基硅乙基)笼型倍半硅氧烷(DVPS)，将其作为交联剂应用于107#端羟基硅油中，探究了不同交联剂对缩合型硅橡胶性能的影响.Shi等[1]合成了乙氧基苯基笼型倍半硅氧烷(DOPO)并将其作为交联剂应用于107#端羟基硅油中，探究了DOPO的结构对缩合型硅橡胶耐热性能的影响.目前，以化学键和的方式将POSS引入到硅橡胶的文献不是很多，关于室温硫化加成型硅橡胶(RTV)耐热性和力学性能方面研究的报道很少，更没有研究过POSS交联剂、气相白炭黑以及金属氧化物协同作用对硅橡胶性能的影响.本文通过合成一种八氢基笼型倍半硅氧烷(T8H8)并将其作为交联剂来提高加成型室温硫化硅橡胶的耐热性.它本身是由Si—O—Si组成的三维笼形结构，这种结构能赋予杂化材料优良的热稳定性能，且顶角连接有Si—H键，具有很高的反应活性，T8H8中Si—H与乙烯基硅橡胶中的Si—Vi发生硅氢加成反应，将笼型倍半硅氧烷引入到乙烯基硅橡胶中，形成交联网状结构，提高了RTV的耐热温度.并进一步考察了补强填料、耐热添加剂对硅橡胶性能的影响，寻求最佳配方.1 实验1.1 试剂与仪器八氢基笼型倍半硅氧烷(T8H8)，实验室自制，参照文献[6-7]中的方法；甲基含氢硅油(PMHS)含氢量1.5%,端乙烯基硅油，粘度10 000 mPa·s，乙烯基质量分数为0.37%，挥发分<0.5%，建德市聚合新材料有限公司；铂金催化剂，铂浓度为5%；加成型硅胶抑制剂，PC-610，黏度2 mPa·s，上海中子星化工科技有限公司；环己烷，AR，恒兴试剂；硅烷偶联剂处理过的气相白炭黑；硅烷偶联剂处理的纳米氧化锡.仪器：美国 Nicole 公司 Nicole-5DX 型红外光谱仪，瑞士仪器AVANCEⅢ核磁共振波谱仪上测试1HNMR，美国TA仪器公司TGA-Q50热重分析仪，日本理学DMAX-RC型公司X射线衍射仪，深圳瑞格尔仪器检测有限公司H10KS型微机控制电子拉伸试验机.1.2 八氢基笼型倍半硅氧烷的合成及硅橡胶复合材料的制备1.2.1 笼型八氢基倍半硅氧烷的制备将25 g三氯化铁和10 mL浓盐酸加入四口烧瓶中，随后再加入20 mL甲醇、25 mL甲苯以及150 mL正己烷于三口烧瓶中，搅拌均匀后将10 mLHSiCL3溶于50 mL正己烷中，在3 h内缓慢滴加到烧瓶中.滴加完毕后，继续快速搅拌2 h.反应过程在30 ℃、反应在N2气体保护下进行.分离正己烷层，滤液加入无水CaCL2和无水K2CO3搅拌过夜，过滤;将过滤所得液体减压蒸馏，浓缩至晶体析出，收集所得产物，再用正己烷洗涤，70 ℃干燥5 h得到产物T8H8.化学结构为1.2.2 硅橡胶复合材料的制备首先，在电动搅拌器的作用下，按顺序将溶于环己烷中的T8H8、补强填料改性白炭黑、耐热填料SnO2、抑制剂、铂金催化剂加入到乙烯基硅橡胶中，充分搅拌后放入真空烘箱中室温真空去除气泡.室温固化得到硅橡胶复合材料.反应机理如下：2 结果与讨论2.1 八氢基笼型倍半硅氧烷(T8H8)的结构分析图1为T8H8的红外光谱图(FTIR).由图1可知：460.90 cm-1为硅氧骨架对称变形吸收峰;856.3 cm-1为O—Si—O的吸收峰; 1 124 cm-1为Si—O—Si反对称伸缩振动峰；2 291.1 cm-1处为Si—H的伸缩振动吸收峰；3 399.9 cm-1左右为OH峰，是吸附水的特征吸收峰.上述吸收峰的位置与相关文献[8-9]中数据吻合，可以认为合成的产物为八氢基笼形倍半硅氧烷.图2为T8H8的核磁共振氢谱图(1HNMR).由图2可知，δ=4.26为T8H8中 Si—H的氢峰，其余峰为溶剂化学位移峰.图2中只有1个吸收峰，说明体系中的氢处于单一的化学环境中，与报道[10]位置相符，可以认为合成产物即八氢基笼型倍半硅氧烷.上述T8H8的红外光谱图和核磁共振氢谱图表明了合成产物结构与目标产物一致.由于POSS具有典型的三维空间晶体结构，采用XRD对其晶体结构进行分析.图3为T8H8的X射线衍射谱图.图3中衍射角2θ在12.75°、25.5°、26.3°处具有尖锐的衍射峰，说明POSS具有完整的晶型结构.根据Bragg方程(2d sin θ=nλ)，计算相应的镜面d分别为6.962 9、3.481 5、3.370 5 nm，d值与POSS笼型结构尺寸接近，与文献[6]位置一致，进一步证明产物为聚八氢基笼型倍半硅氧烷.图1 T8H8的红外光谱图Fig.1 FTIR spectra of T8H8图2 T8H8核磁共振氢谱图Fig.2 1H-NMR spectra of T8H8图3 T8H8的X射线衍射谱图Fig.3 XRD spectra of T8H8图4为八氢基笼型倍半硅氧烷的TG曲线，可知：失重5%时对应的温度为163.08 ℃；在242.66 ℃时失重91.27%，在此之后没有热失重.键能越大，热稳定性越高，Si—O、Si—H共价键的键能分别为 422.5、377 kJ/mol，因此，温度升高时，八氢基笼型倍半硅氧烷顶点的Si—H率先发生断裂，导致失重.图4 T8H8的TGA曲线Fig.4 TG curves for POSS/RTV in N22.2 POSS/RTV硅橡胶的结构表征图5为固化反应前后硅橡胶的红外吸收光谱.如图5所示，在1 602 cm-1处为CC 的伸缩振动峰，1 412.52 cm-1处CC中C—H的弯曲振动峰.固化反应完成后两者消失，即当交联剂过量时，硅油中乙烯基完全反应，固化比较彻底.图5 固化前后硅橡胶红外谱图Fig.5 FTIR of POSS/RTV2.3 T8H8的含量对硅橡胶耐热性的影响图6是以含氢硅油(PMHS)中Si—H与硅橡胶中Si—Vi的摩尔比为变量时的硅橡胶热失重曲线.图6 PMHS/RTV在氮气中TGA变化曲线Fig.6 TGA Curves for PMHS/RTV in N2图7是以八氢基笼型倍半硅氧烷(T8H8)中Si—H与硅橡胶Si—Vi的摩尔比为变量时的硅橡胶热失重曲线.由图6可知：含氢硅油做交联剂时，随着摩尔比的增加，硅橡胶的分解温度呈现先上升后下降的趋势；当摩尔比为4∶1时，硅橡胶初始分解温度最高为376.33 ℃.普通的甲基含氢硅油对硅橡胶耐热性提高幅度很低，这是因为甲基含氢硅油本身为直链的聚硅氧烷分子，受热时易分解断裂形成低分子量的环硅氧烷，耐热性能较差.由图7可知：T8H8做交联剂时，随着摩尔比的增加，硅橡胶的初始分解温度先上升后下降；当摩尔比为4∶1时，硅橡胶分解温度最高可达到415.18 ℃,与含氢硅油(PMHS)相比初始分解温度提高了38 ℃.这是因为 T8H8是由Si—O—Si组成的三维笼状无机骨架，这种结构赋予材料良好热稳定性，且每个分子具有8个活性点可参与交联，即T8H8顶点的Si—H键与硅橡胶中Si—Vi发生硅氢加成反应，形成三维网状结构,降低了链段柔顺性，进而提高了硅橡胶的分解温度.而随着摩尔比继续增加，分解温度反而降低，这是因为硅氢键含量过高时，活性点空闲，交联点分散，交联密度反而下降，且过量的T8H8中Si—H键会率先分解，导致热失重使分解温度降低.图7 T8H8/RTV在氮气中TGA变化曲线Fig.7 TGA Curves for T8H8/RTV in N2 2.4 白炭黑的加入量对硅橡胶复合材料耐热性及力学性能的影响由于硅橡胶分子链柔顺性好，链间作用力较弱，因而未补强的硅橡胶强度较差，没有利用价值，而经过气相白炭黑补强的硅橡胶耐热性能及力学强度都有所提高.图8是添加了硅烷偶联剂处理过的气相白炭黑的硅橡胶热失重曲线及数据.由图8可知，随着白炭黑用量的增加，硅橡胶的初始分解温度呈现先上升后下降的趋势.当白炭黑添加量低于10 phr时，起始分解温度随着白炭黑用量的增加而增大；添加量为 10 phr时制得的硅橡胶耐热性能最优，初始分解温度可达到438.72 ℃，这是因为白炭黑表面存在羟基与硅橡胶通过氢键结合，使白炭黑与硅橡胶间形成了一个交联网络，使硅橡胶耐热性提高.但随着白炭黑用量的继续增加，硅橡胶的耐热性能降低，这可能是由于当白炭黑过量时，这些羟基活性较高，高温情况下过量的硅羟基使硅氧键断裂而引起硅橡胶的降解，使分解温度降低.图8 填充白炭黑后硅橡胶在氮气中TGA变化曲线Fig.8 TGA curves for silicone rubber which filled with silica in N2表1为填充白炭黑后对硅橡胶拉伸强度和剪切强度的影响.由表1可知:随着白炭黑加入量的增加，硅橡胶拉伸强度和剪切强度先缓慢增大后降低;当加入15 phr的白炭黑时，硅橡胶的拉伸强度达到了2.21 MPa;当加入10 phr的白炭黑时，硅橡胶的剪切强度达到了1.09 MPa.这是因为白炭黑表面的羟基与聚硅氧烷分子间通过氢键结合，形成了一个三维网络结构，有效地限制了聚硅氧烷分子链的运动，从而起到补强效果，使硅橡胶的强度增加.随着白炭黑的继续增加，拉伸强度和剪切强度反而下降，这是因为过量的白炭黑硅橡胶在基体胶中分散困难，产生团聚，反而影响硅橡胶的力学性能.表1 白炭黑添加量对硅橡胶拉伸强度和剪切强度的影响Table 1 Characteristic tensile strength and shear strength of RTV which filled with silicaTheamountofsilica/phrTensilestrength/MPaShearstrength/MPa51．450．5 1101．681．09152．210．71201．990．64251．700．562.5 氧化锡的加入量对硅橡胶复合材料耐热性及力学性能的影响为了进一步提高硅橡胶的耐热性能，延长其使用寿命，继续添加了金属氧化锡作为耐热填料，来抑制硅橡胶侧基的氧化降解.图9是添加了硅烷偶联剂处理过的纳米级氧化锡的硅橡胶热失重曲线及数据. 由图9可知：添加了纳米SnO2 后，随着纳米SnO2用量的增加，硅橡胶的起始分解温度呈现先上升后下降的趋势；当SnO2 添加量低于8 phr时，起始分解温度随着SnO2用量的增加而增大；添加量为 8 phr时制得的硅橡胶耐热性能最优，初始分解温度可达到489.77 ℃.这是因为SnO2抑制了硅橡胶侧链的氧化过程，从而改善硅橡胶的耐热性.但随着SnO2用量的增加,硅橡胶的耐热性能降低，这可能是因为SnO2本身具有一定的氧化性，添加量过多时，其对硅橡胶的氧化作用大于通过变价阻止对硅橡胶侧链的氧化作用[11].表2为填充氧化锡后对硅橡胶拉伸强度和剪切强度的影响.图9 填充氧化锡后硅橡胶在氮气中TGA变化曲线Fig.9 TGA curves for silicone rubber which filled with SnO2 in N2表2 氧化锡添加量对硅橡胶拉伸强度和剪切强度的影响Table 2 Characteristic tensile strength and shear strength of RTV which filled with SnO2TheamountofSnO2/phrTensilestrength/MPaShearstrength/MPa23．190．7 843．220．8463．421．2484．061．69103．011．17由表2可知:随着SnO2加入量的增加，硅橡胶拉伸强度和剪切强度先缓慢增大后降低;当SnO2 添加量低于8 phr时，拉伸强度和剪切强度随着SnO2用量的增加而增大;当SnO2添加量为8 phr时，复合材料拉伸强度达到4.06 MPa，剪切强度为1.69 MPa.这可能是因为二氧化锡本身具有一定的补强作用，且经硅烷偶联剂处理后的SnO2与硅橡胶胶体间的相容性大大增强，使得SnO2在胶体中分散较均匀;且改性后的SnO2表面存在着有机分子链，与硅橡胶分子链会发生物理缠结，物理缠结点数目增多，相互作用力增大.两种因素协同作用使硅橡胶强度提高.但是,随着SnO2添加量的继续增加,硅橡胶试样的拉伸强度和剪切强度开始下降，这是因为当SnO2的加入量过多时不宜混合均匀，造成应力集中点，因此力学性能下降.3 结论与含氢硅油相比，八氢基笼型倍半硅氧烷作为交联剂与使硅橡胶的初始分解温度提高了38 ℃；且当T8H8中Si—H与乙烯基硅橡胶中Si—Vi的摩尔比为4∶1时，白炭黑添加量为15 phr，氧化锡添加量为8 phr时，硅橡胶的耐热温度达到489.77 ℃，拉伸强度为4.06 MPa，剪切强度为1.69 MPa.参考文献：[1] SHI Yunhui, GAO Xiaoxiao, ZHANG Dian,et al.Synthesis and thermal properties of modified room temperature vulcanized (RTV) silicone rubber using polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS) as across linkingagent[J]. RSC Adv, 2014, 4(78): 41453-41460.[2] 周宁琳.有机硅聚合物导论 [M].北京:科学出版社, 2000: 112-145.[3] 魏鹏.加成型室温硫化硅橡胶的制备及改性研究[D].武汉：武汉理工大学，2007[4] 刘丽萍，董立杰，刘景涛，等.含氢硅油交联RTV硅橡胶的形态与性能[J].材料开发与应用，2008,23(5):34-37.LIU Liping, DONG Lijie, LIU Jingtao, et al. Morphology and performance of hydrogen polysiloxane cross linked RTV silicone rubber[J]. Development and Application of Materials,2008,23(5):34-37.[5] 陈东志.笼型倍半硅氧烷的合成及其在室温硫化硅橡胶中的应用[D].武汉：武汉大学，2011.[6] BARTOSZ H, BSKI J. Structural studies of octahydridoctasilse squioxane-H8Si8O18[J]. Journal of Molecular Structure, 2012,1028: 68-72.[7] 汤淑兰,杨荣杰.笼形氢基倍半硅氧烷的合成与表征[J].精细化工,2006,23(3):228-229.TANG Shulan, YANG Rongjie. Synthesis and characterization of polyhedral cotahydrid ospherosiloxane[J]. Fine Chemicals, 2006,23(3):228-229.[8] GRASSELLI J G, RITCHEY W M. Atlas of spectral data and physical constants for origanic compound[M]. 2nd ed.Cleveland：CRC Press Inc, 1975:274.[9] BURGY H, CALZAFERRI G. Pd katalysierter deuterium austausch am octa silsesquiozan[J].Helvetica Chimica Acta, 1990,73(3):698-699.[10] AGASKAR P A. New synthetic route to the hydridospherosiloxanes[J].Inorg Chem, 1991, 30(13): 2707- 2708.[11] 孙全吉，刘梅，张鹏,等.金属氧化物对室温硫化硅橡胶耐高温性能的影响 [J].橡胶工业，2011，58(12)：739-741.SUN Quanjie, LIU Mei, ZHANG Peng, et al. Effect of metal oxide high temperature performence of RTV silicone rubber[J]. China Rubber Industry, 2011，58(12)：739-741.。
耐高温硅橡胶的研究进展
摘要 ：综述 了硅橡胶 的结构特点和热老化机理 ，分析 了主链、侧基 、添加剂及水 、酸和碱 、氧 和臭氧 、 周期应 力等 因素对硅橡胶 耐高温性能的影响及提 高耐高温性能的方 法。
关 键 词 ：硅 橡 胶 ， 耐 高 温 ，热 老 化 ，机 理 中图 分 类 号 ：ＴＱ３３３．９３ 文 献 标 识 码 ：Ａ ｄｏｉ：１０．１ １９４１／ｊ．ｉｓｓｎ．１００９—４３６９．２０１８．０１．０１４
硅橡 胶 的 主链 降解 通 常认 为有 解 扣式 降解 和 无 规 降 解 两 种 方 式 。 解 扣 式 降 解 反 应 如 式 ２ 所 示 。
目前研 究发 现端 基 为硅 羟基 的 甲基硅 橡胶 在 高温环境下主要发 生解扣 式降解ｌＬ４］。在高 温条 件 下 ，硅橡 胶 主链 头尾 的羟基 会 与该 羟基 附近 的 硅原 子 发生 亲核 反应 ，引起 回咬反 应 ，从 而 引发 连续 的解 扣 式 降 解 ；同 时 还 存 在 主链 的无 规 断 裂 ，而 且 随着温 度 的持续 升 高 ，主链 无规 断裂 所
技 术进 展
荫帆．．１材料，２０１８，３２（１）：６６ ７０ ＳＩＬＩＣＯＮＥ Ｍ ＡＴＥＲＩＡＬ
耐 高温 硅 橡 胶 的研 究 进 展 木
孙希路 ，刘春 霞 ，许 鑫 江 ，马凤 国ｈ
（１．青岛科技大学橡塑材料 与工程教育部重点实验室 ，山东青 岛 ２６６０４２； ２．青 岛科 技大学 自动化与 电子工 程学院 ，山东青岛 ２６６０４２）
（２）
占反 应 的 比例越 来越 高 。这 是 因为 ，在过 高 的温 子相互作用 ，致使硅氧键断裂重排而引发重排式 度条件下分子链 中氧原子的孤对 电子与邻近硅原 降解 ＿６］。主链 无 规 降解 反 应如式 ３所 示 。
改性蒙脱土／硼酸锌／硅橡胶泡沫复合材料的阻燃性能及热降解动力学
针对聚酰胺材料进行了深入研究，发现 ＺＢ在燃烧 过程中起 到 凝 聚 相 阻 燃 作 用，阻 止 氧 气 与 内 部 材 料的进 一 步 接 触，提 高 阻 燃 性 能［１３］；ＫＡＮＧ等 对 ＺＢ和微胶囊化次磷酸铝（ＭＡＨＰ）在硅橡胶泡沫材 料性能上的影响进行了研究，结果表明 ＺＢ的加入 可以 改 善 ＳＲＦ材 料 的 阻 燃 抑 烟 性 能，提 升 防 火 性能［１４］。
收稿日期：２０２３－０９－１５ 基金项目：国家自然科学基金项目（５１９０４２３３，５２０７４２１８）；陕西省科技创新团队项目（２０２０ＴＤ－０２１） 通信作者：刘博，女，河南镇平人，博士，副教授，Ｅｍａｉｌ：ｌｉｕｂｏ＿２０１３＠１６３．ｃｏｍ
第 ２ 期 刘博，等：改性蒙脱土 ／硼酸锌 ／硅橡胶泡沫复合材料的阻燃性能及热降解动力学
蒙脱土 （Ｍｏｎｔｍｏｒｉｌｌｏｎｉｔｅ，ＭＭＴ）是 一 种 硅 酸 盐 的天然矿 物，具 有 很 强 的 吸 附 能 力 和 阳 离 子 交 换 性能［８］。因其 成 炭 性 明 显，可 以 有 效 隔 绝 气 体 和 热量，从 而 降 低 聚 合 物 燃 烧 过 程 中 的 热 释 放 速 率［９］，阻燃效果明显，已经被广泛地应用到各类聚 合物阻燃研究中。但蒙脱土层间具有大量的无机 离子，表现 出 疏 油 性，影 响 了 其 与 聚 合 物 的 相 容 性。通常通过表面改性来提高蒙脱土与聚合物的 相容性 。 ［１０］ ＫＡＵＳＡＲ将 羟 基 改 性 的 ＭＭＴ（ＭＭＴ ＯＨ）加入到自制的聚氨酯泡沫 （ＰＥＵ）中，发现当 ＭＭＴ－ＯＨ添加量达到 ５ｗｔ％时，ＬＯＩ达 ３１％［１１］； ＤＩＮＧ等研 究 了 有 机 改 性 ＭＭＴ（ＯＭＭＴ）／ＭＨ／ＥＧ 对三元乙丙橡胶泡沫 （ＥＰＤＭ／ＣＲ）的协同阻燃效 果，发现当 ＥＧ／ＯＭＭＴ复配时，泡沫材料的 ＬＯＩ由 ２３．２％提升至 ２８．６％，ＥＧ／ＯＭＭＴ／ＭＨ复配时，ＬＯＩ 提升至 ２９．１％。可见，该协同对 ＥＰＤＭ／ＣＲ的阻 燃效果显著［１２］。
难熔金属高温抗氧化涂层材料研究
难熔金属高温抗氧化涂层材料研究下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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导电硅橡胶复合材料的制备与性能
１．１ 原料 硅橡胶：ＲＢＢ２００３３０，道康宁（张家港）有限
公司；２，５二甲基２，５二叔丁基过氧化己烷（双二 五）：市售；镀银铝粉：ＳＡ３００Ｓ２０，北京安特普科贸 有限公司；多壁碳纳米管：ＴＮＭ３，中科院成都有 机所。
炼均匀的硅橡胶混炼胶出片。在硫化仪上测试硫 化时间，然后在平板硫化机上进行模压。后处理 在数显干燥箱内进行二段硫化，温度为２００℃，硫 化时间为２ｈ。 １．４ 性能测试
少，导电通路未形成，此时的导电性是由于镀银粒
子突破电子跃迁势垒而产生的，这种突破比较困
难，因此此时的导电性差。当镀银铝粉用量为
１３０份时，此时单位面积内镀银铝粉粒子的数目
变多，接触的镀银铝粉粒子数目增多，部分导电通
路形成导电性增加。当镀银铝粉用量达到一定量
时，如图２（ｃ）所示，单位面积内的镀银铝粉粒子
第３期
陈 志，等．导电硅橡胶复合材料的制备与性能
·１３·
试，测试温度为（２３±２）℃。 （２）电阻率：体积电阻率和表面电阻按ＧＢ／Ｔ
２４３９—２００１进行测试。 （３）微观结构观察：采用ＪＳＭ７５００Ｆ型扫描
电子显微镜进行测试，通过液氮脆断，取平滑脆段 面为测试区域，用导电胶固定到样台上，在试样侧 面涂上导电液或用导电胶固定，再进行断面喷金， 正面喷金６０ｓ，侧面喷金３０ｓ，加速电压为 ２００ｋＶ。
硬度由于补强效应的存在逐渐增大。继续添加镀 银铝粉，硅橡胶在导电硅橡胶中的含量变得很小， 增加的镀银铝粉粒子对混炼胶的补强效果无太多 作用，混炼胶变硬，加工性能变差，逐渐失去橡胶 的高弹性。
２．１．２ 镀银铝粉硅橡胶的微观形貌 由图２可以看出，镀银铝粉在硅橡胶中的分
布很均匀。由图２（ａ）可以看出，在镀银铝粉填充 量为５０份时，单位面积内的镀银铝粉粒子的数目 比较少，粒子之间的距离比较大，接触的粒子比较
硅橡胶增强剂复配工艺
硅橡胶增强剂复配工艺引言硅橡胶是一种具有优异绝缘性能、耐高温、耐寒、耐腐蚀、耐老化等特点的弹性体材料，被广泛应用于电子、航空航天、医疗器械等各个领域。
为了满足不同应用的需求，添加不同种类和比例的增强剂是必不可少的。
本文将介绍一种硅橡胶增强剂复配工艺，使其具备更好的物理性能和加工性能。
材料准备硅橡胶增强剂复配工艺需要准备以下材料：- 硅橡胶基料- 二硫化羟基铅- 六亚甲基异氰酸酯- 硫醇- 新型硫化剂- 粘合剂过程步骤1. 将硅橡胶基料放入搅拌机中，加入适量的粘合剂，开始搅拌。
搅拌的目的是使基料与增强剂充分混合。
2. 在搅拌的同时，逐渐加入二硫化羟基铅和六亚甲基异氰酸酯。
这两种增强剂可以增加硅橡胶的硬度和强度。
3. 搅拌均匀后，加入硫醇。
硫醇能够提高硅橡胶的耐热性和耐老化性。
4. 最后，加入新型硫化剂，促进硅橡胶的硫化反应，并加速固化时间。
5. 继续搅拌，直到所有材料完全混合均匀。
检测和调整完成复配后，需要对硅橡胶增强剂进行检测，以确保其物理性能和加工性能达到要求。
可以采用以下测试方法：- 硬度测试：使用硬度计测量硅橡胶的硬度，以评估其强度和抗压性能。
- 拉伸测试：通过拉伸试验测量硅橡胶的拉伸强度和伸长率，以评估其耐拉性能。
- 热老化测试：将复配的硅橡胶样品置于高温环境中，观察其耐热性和老化程度。
在测试过程中，如发现硅橡胶的某些性能不达标，可以调整增强剂的种类和比例，重新进行复配，直到满足要求为止。
结论硅橡胶增强剂复配工艺是为了提高硅橡胶的物理性能和加工性能而设计的。
通过合理选择增强剂的种类和比例，并严格控制复配工艺，可以得到具备更好绝缘性能、耐高温、耐老化等特点的硅橡胶材料。
这种复配工艺的应用将有助于满足不同领域对硅橡胶的需求，并推动硅橡胶在各个行业的应用广度和深度。
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加入使硅橡胶硫化胶耐老化性能和耐 高温液体性能都有较大幅度提 高，复配体 系 三氧化 二铁／ 氧化铜 ，进一 步提 高 了 硫化胶的耐 高温性 能和其 它性能。通过热重分析法分析表 明：复配金属氧化物可以明显提 高硅橡胶的热稳定性，其中三氧化二 氧化铜 （／ ） ４ １
的 热稳 定性 最好 。
Ｔ ｌ ２ ａｂ ｅ Ｔｈ ｐ ｓ ｉ ｔｉ ｎ ｆ ｅ ｒｅ ｃｒ ｐ ｏ ｏ ｓｉ ｉ ｎ ｌ ｃｏ ｅ
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双 ２５ －
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１ 实验部分 ．
３
表１硅橡 胶 的 配方
Ｔａ ｅ． １ ｈ ｐ ｓ ｒｉ ｂｌ Ｔ ｅ ｒｅ ｃ ｐｔｉ ｏ ｓ ｌｉ ｏ ｏｎ ｆ ｉ ｃ ｎｅ
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温 、耐候憎水 、电气绝缘性 、生理惰性等特点，
Ｆ ３ ｅ ： ０ 香港南泰化工，工业级
在国防军工医疗卫生、工农业生产及人们的 日常 生活中获得了广泛应用 。硅橡胶是综合性能优异
的特种弹性体，其中，耐热性是硅橡胶最显著的 特点 。因此被广泛用作高温场合的弹性材料。随 着科学技术特别是国防和尖端技术 的发展，对其
摘 要 ： 本文研 究 了金 属 氧化 物三 氧 化二 铁和 氧 化铜 对 高温硫 化硅 橡 胶 的耐 热 老 化性 能 的影 响 及其 机理 。 同时研 究对硅橡 胶加 工性 能 、硫 化 特性 、物 理机械 性 能 、 交联 密度 、耐 介 质 性 能的影 响 。并通 过Ｒ Ａ Ｐ 等测试 对 动 态性 能进行 了表征 。结 果 表 明 ：金 属 氧化物 型 的
４ ５℃ 。
Ｇ 一 ０７ Ｔ ７ １型热氧老化箱 ： 台湾高铁公司
ＲＡ００ Ｐ２０橡胶加工分析仪 ： 美国阿尔法科技有 限公司产
ＺＹ １型综合热分析仪 ： Ｒ－Ｐ 德国ＮＴ ＳＨ Ｅ ＺＣ 公司
１３实验配方及试样制备 ． 实验配方如表１ 所示 、２ 硅橡胶生胶具有 良好的可塑性，一般不经塑
本文选用两种价廉的材料：Ｃ ０并进 和Ｆ 。 ｕ Ｏ ｅ。
ｕ 一 ００ Ｔ ２ ６型拉力机 ： 优肯科技股份有 限公司
行复配。研究结果表 明，Ｃ Ｏ Ｏ ｅ 。 ｕ 和Ｆ 具有协同效 应，通过添加Ｆ ２ 和Ｃ ０ ０ ｅ 。 ｕ 复合氧化物的加成型硅 橡胶的耐热性优于单独用Ｆ 。 作耐热添加 ０或Ｃ ｅ ｕ ｏ 剂 的硅橡胶 ，其热氧化 温度 比空 白试样提 高了
２
硅橡胶／ 复配金属氧化物复合体系耐高温性能研究
硅橡胶／ 复配金属氧化物复合体系耐高温性能研究
爹思媚‘ ，曾宗强 ，朱立 新
（华 南理工 大学材 料 科 学与工程 学院 ，广 东 广州 ５０４ ； ａ １６０
ｂ 农业部 热带作物产品加工重点开放实验室，广东 湛江 ５００） １００
１２ ．
４
１２ ．
３
１２ ．
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１． ２
１
ＣＯ ｕ Ａ１ ７１
Ｗ Ｂ２２ ２
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２ １． ２
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３ １． ２
１． ２
４ １． ２
１． ２
炼机而直接在开炼上进行混炼。本文中所使用的 Ｔ ２ ７硅橡胶为市售混炼胶，即已含有６ｐ ２７ Ｕ Ｓ Ｅ ０ ｈ ｒ
Ｃ０ 天津市永大化学试剂开发中心 ｕ： Ｃ４５ － １硫化剂 （ － ） 中山子均化工有 限公 双２ ５ ：
司
Ａ ７硅烷偶联剂 ： １１ 佛山市道宁化工有限公司 Ｗ ２２美 国Ｓ ｒ ｃｏ Ｂ２ ： ｔｕ ｔ ｌ公司 １２ ．实验主要仪器和设备
耐热性提出了更高 的要求。目前，硅橡胶硫化胶 的最高使用温度可达２ ０ ２ ５ 。短 暂使用 的耐热温 １
１Ｏ Ｏ
１≠ １ ≠
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１２ ．
Байду номын сангаас
１２ ．
一
（ 硫化特性的测定 ２ ） 硫化特性在Ｕ ２ ０型无转子硫化仪上测定， Ｒ０ ３ 转子摆角１ 。，上下模温度为１ｏ ７ ℃。
尼粘度采用门尼粘度计 （ｏ ｎ ｙ ｉ ｃ ｍ ｔ ｒ ， Ｍ ｏ ｅ Ｖ ｓ ｏ ｅ ｅ） 仪器采用大转子 （ 直径为３ ．０ ０ ０ ｒ ） ８ １ 士 ．３ ｍ ，转速 ａ
２ ０ ｒ ｒ ｎ ． ／ ｉ 。 ａ
的 白炭黑。混炼加料顺序为：硅橡胶 一加工助剂 耐 热添加剂 一硫化剂，混炼均匀后，薄通６ ８ —
１２ ．
１ ２
１． ２ １． ２ １． ２ １． ２ １． ２ １． ２
８
１． ２
５
１． ２
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１． ２
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１． ２
１． ２
表２硅橡 胶 的配方
度可达到３ ０ 左右 。提高 硅橡胶耐热性能的主 ０ ２ １ 要方法有改变主链结构及加入耐热添加剂等。后 者方法成本较低，应用方便 。
门尼粘度计 ： 优肯科技股份有 限公司 Ｕ ２０ 型无转子硫化仪 优肯科技股份有限 Ｒ ０３ 公 司
ｘ 一１ Ｙ 型邵尔Ａ 型硬度计 ： 上海六菱仪器厂
关键 词 ：硅 橡 胶 三 氧 化二 铁 氧化 铜 耐 高温
中图分 类号 ：Ｔ ３０ ３ Ｑ ３ ．８
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１１ ．原材料 甲基 乙烯基硅橡胶 ： 日 本信越公司，商品牌
号 ＴＥ２ ７ Ｕ Ｓ ２７
硅橡胶是有机硅产品中产量最大 、应用最为 广泛的产品。硅橡胶硫化后具有优异的耐高、低