耐热添加剂对硅橡胶阻燃性能的影响

棱测试 设备 有 限公 司 ； 指 数 测定 仪 ：Ｆ３型 ， 京 氧 Ｊ一 南 市江 宁 区 分 析 仪 器 厂 ； Ｇ ． Ｓ 联 用 热 分 析 仪 ： Ｔ ＡＤ Ｃ
Ｑ０Ｓ Ｔ 美 国 Ｔ 公 司； 描 电镜 分 析 （ Ｅ ６０ Ｄ ， Ａ 扫 Ｓ Ｍ） ：
Ｑ ａｔ ６ ０ 美 国 Ｆ Ｉ 司 。 ｕｎａ ０ ， Ｅ 公 １ ２ 试 样 制 备 ．
的吸热 分解 到剧烈 的 氧化 发 光 发 热 ， 括一 系列 的 包
将 １ ０份硅 橡胶 生 胶 置 于 开炼 机 上 进 行 混 炼 ， ０
包辊 后分 批加 入 ４ ０份 气 相 法 白炭 黑 、０份 六 甲基 １
环 三硅 氮烷 ， 混炼 均匀 ； 后于 １０Ｃ处 理 １ｈ 冷却 然 ６ｏ ，
电子仪 器有 限公 司 ； 化试 验箱 ：０ Ａ型 ， 东市 双 老 ４１ 启
化， 可在硅 橡 胶 胶 料 中加 入 热 氧稳 定 剂 （ 热 添 加 耐
剂） 。常用 的耐 热 添 加 剂 有 Ｆ Ｆ （ Ｈ） ， 酸 ｅＯ ， ｅ Ｏ ， 草 铁 、 氧 基 铁 、 机 硅 二 茂 铁 、 ｉ， 碳 酸 锌 、 ｅ 烷 有 ＴＯ 、 ＣＯ
苯基 硅橡 胶 ：２ ． ， １ ０２ 摩尔 质 量 ７ ８×１ ／ ｏ， ０ ｇ ｍ ｌ苯
基摩 尔 分 数 １ ． ％ ， 相 法 白炭 黑 ： 一 ０ 六 甲基 ０７ 气 Ａ２ ， ０ 环 三硅 氮烷 ， 化 铁 红 （ ｅＯ ） 二 氧 化 铈 （ ｅ ， 氧 Ｆ：， ， Ｃ Ｏ ）
ＤＯＩ １ ． ９ ９ ｊｉｓ ． ０ ５５ ５ ． ０ １ ５ ０１ ：０ ３ ６ ／ ．ｓｎ １０ —０ ３ ２ １ ． ． ３
中 图分 类 号 ：Ｔ ３ ３ ９ Ｑ ３ ．３
文献标识码 ： Ａ
文 章 编 号 ：１ ０ —０ ３ ２ １ ） ５０ ６ —５ ０ ５５ ５ （ ０ １ ０ —０ ６０
（ 北京 航 空 材料 研究 院 ， 京 １ ０ ９ ） 北 ００ ５
摘 要 ： 用 氧 指 数 、Ｇ — Ｓ 采 Ｔ Ａ Ｄ Ｃ以 及 Ｓ Ｍ 等 分 析 方 法 ， 究 了耐 热 添 加 剂 对 硅 橡 胶 阻 燃 性 能 的 影 响 。 研 究 表 明 ， 热 Ｅ 研 耐 添 加 剂 Ｆ Ｃ Ｏ ｅＯ ，ｅ 和 ＴＯ ｉ 可 提 高 硅 橡 胶 的耐 热 空 气 老 化 性 能 和 阻燃 性 能 ，０ ％ 高 温 老 化对 硅橡 胶 的 阻燃 性 能影 ３０
第 ３ 卷 第 ５期 １
２ １年 ｌ 月 ０１ ０
航Fra Baidu bibliotek
空
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料
学
报
Ｖｏ． １３１．Ｎｏ ５ ． Ｏｃｂ ｒ ２ １ ｔｅ ０１
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＡＥＲＯＮＡＵＴＩ ＣＡＬ ＭＡＴＥＲＩ ＡＬＳ
耐 热 添 加 剂 对 硅 橡 胶 阻 燃 性 能 的 影 响
赖 亮庆 ， 苏 正涛 ， 钱 黄 海 ， 王 景鹤
等 。燃 烧是 可 燃 剂 与 氧 化 剂 之 间 的一 种 快 速 氧
化 反应 ， 一个 复 杂 的物 理。 学 过 程 ， 通 常 伴 随 是 化 且
有 放 热 及 发 光 等 特 征 ， 生 成 气 态 和 凝 聚 态 产 并 物 。硅 橡胶材 料 的燃 烧 过 程 也相 当复 杂 ， 材 料 从
响 不 明 显 。 耐 热 添 加 剂 能 抑 制 硅 橡 胶侧 链 基 团 的 氧 化 断 裂 ， 高 起 始 分 解 温 度 ３ ％ 以上 ， 低 分 解 释 放 热 ６ ％ 以 提 ０ 降 ２
上 。燃 烧 灰 烬 中 Ｓ Ｍ 分 析表 明 ， 热 添 加 剂 是 通 过 消 除 自 由基 的 机 制 ， Ｅ 耐 阻止 了氧 对 硅 橡 胶 侧 基 的攻 击 ， 而 明 显 减 从 轻 硅 橡 胶 的 热 分 解 ， 高 了 阻燃 性 能 。 提 关 键 词 ：硅橡 胶 ， 热 添 加 剂 ， 耐 阻燃 性 能
为 １０ｏ ×１ ｉ ， ７ Ｃ ５ｍ ｎ 硫化 压力 为 １ Ｐ ； 烘箱 中进 ０Ｍ ａ 在 行二 次硫 化 ， 化条 件为 ２ ０ ｏ × 。 硫 ０ Ｃ ４ｈ
１３ 性 能测试 ． 邵尔 Ａ硬 度 ： Ｇ ／ ３ ． —２ ０ 按 Ｂ Ｔ ５ １ １ ０ ８进 行 测试 ；
至 室温后 ， 加入 １ 硫化 剂 ， 炼均 匀制 得空 白试样 份 混 （ 样编 号 为 １ ） 在 空 白试 样 中 ， 别 添 加 ５份 试 。 分 Ｆ ： Ｃ Ｏ ， ｉ ：试 样 编号分 别 为 ２ ， ４ ） 混 炼 ｅ０ ， ｅ ＴＯ （ ３ ， ， 均匀 ， 放 ２ 停 ４ｈ后进 行硫 化 。 胶 料 在 平板 硫 化 机上 进 行 一次 硫 化 ， 化条 件 硫
物 理和 化学 变化 。硅橡 胶 的燃烧 过程 中其 主链受 到
自由基 的攻 击而 氧化 ， 尤其 是侧链 基 团 。
本 工作 研究 了 Ｆ ： Ｃ Ｏ ｅＯ ， ｅ 和 ＴＯ ｉ 三种 耐热 添 加剂对 硅橡 胶 阻燃性 能 的影 响。
１ 实 验 部 分
１ １ 主 要 原 材 料 及 仪 器 ．
硅 橡胶 是在 航空 航天 领域应 用极 广 的一种 橡胶 材料 ， 其具 有热稳 定性 高 、 热释放 速率 低 、 炭率 高 、 成 无 毒 、 烟 、 成 Ｓ ，残 炭灰 烬 等 优 点 而成 为首 选 低 形 ｉ Ｏ 的阻燃 防火 的橡 胶材 料之 一 。为 了进 一 步 提高
硅橡 胶 的热氧稳 定 性 ， 阻止 其 侧链 有 机 基 团 的 热 氧
气 相法 钛 白粉 （ ｉ， 。 ＴＯ ）
双 辊炼胶 机 ： Ｋ １０型 ， Ｘ 一６ 广东 湛 江 机 械 制 造集
团公 司 ； 压 成 型 机 ： Ｍ—５ 模 Ｙ Ｃ ０型 ， 锡 阳 明橡 胶 机 无 械 有 限公 司 ； 电子 式拉力 机 ：２ ０ Ｅ型 ， 京 市友 深 Ｔ ００ 北