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硅橡膠以其優(yōu)異的耐候性、耐高低溫性、電絕緣性、耐輻射性、生物惰性等在電氣、電子、辦公設(shè)備、汽車、建筑、醫(yī)療、食品和人造器官等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。硅橡膠在-60～200℃范圍內(nèi)可長期使用。

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)硅橡膠耐熱性的要求越來越高。如高速汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓管溫度經(jīng)常在300℃以上，對(duì)橡膠配件提出了更高的耐油、耐高低溫要求。因此，開展提高硅橡膠熱穩(wěn)定性的研究、制造具有更高使用溫度的硅橡膠具有實(shí)際意義。

國內(nèi)外就耐高溫硅橡膠已進(jìn)行了多方面的研究。如在硅橡膠主鏈引入芳撐或芳醚撐等結(jié)構(gòu)，但此法成本較高，主要應(yīng)用于特殊領(lǐng)域；在硅橡膠中加入耐熱添加劑，如三氧化二鐵、硅膠耐熱劑JC-CeOB、六苯基環(huán)三硅氮烷等，可以防止聚硅氧烷側(cè)鏈氧化交聯(lián)和主鏈環(huán)化降解。納米硅膠耐熱劑JC-CeOB作為一種有效的硅橡膠耐熱添加劑，在制備淺色硅橡膠制品中起著重要作用。

硅膠耐熱劑特殊的電子結(jié)構(gòu)(f電子層未充滿)使其容易形成配合物，所形成的配合物通過阻止橡膠分子的鏈段運(yùn)動(dòng)，抑制了橡膠在溶劑中的溶脹，從而提高了橡膠的耐油性。所以本實(shí)驗(yàn)考察了硅膠耐熱劑JC-CeOB用量對(duì)耐油硅橡膠的耐熱性及綜合性能的影響，以期為制造耐高溫、耐油密封材料提供依據(jù)。

硅膠耐熱劑JC-CeOB用量對(duì)硅橡膠耐熱性、耐油性的影響。結(jié)果表明，隨硅膠耐熱劑JC-CeOB用量的增加，硅橡膠的力學(xué)性變化較小，但耐熱性和高溫下的耐油性明顯提高；硅膠耐熱劑JC-CeOB的較佳用量為2份。通過耐熱分析可知，與未加硅膠耐熱劑JC-CeOB的硅橡膠相比，加入10份硅膠耐熱劑JC-CeOB的硅橡膠在氮?dú)猸h(huán)境下的熱分解溫度的峰值提高了13℃，在898.7℃時(shí)的固體殘余質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高11個(gè)百分點(diǎn)；在空氣中第一階段熱分解溫度的峰值提高了25.8℃，第二階段提高了9.1℃，同時(shí)在898.7℃時(shí)的固體殘余質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高近3個(gè)百分點(diǎn)。說明加入硅膠耐熱劑JC-CeOB可提高硅橡膠的熱穩(wěn)定性。

硅膠耐熱劑用量對(duì)硅橡膠耐熱性和耐油性的影響

硅橡膠在高溫下主要發(fā)生主鏈降解和側(cè)鏈甲基的氧化反應(yīng)。在硅橡膠中加入(過渡、稀土、堿土等)金屬氧化物能提高硅橡膠的耐熱性能。其可能的機(jī)理是某些具有氧化一還原作用的金屬氧化物(如Fe2O3、Ce02)在一定的溫度范圍內(nèi)能夠阻止硅橡膠中由于氧化產(chǎn)生的游離基反應(yīng)，而且能在空氣中的氧氣的作用下再生；而某些金屬化合物可能吸收了硅橡膠中某些能夠催化降解反應(yīng)的微量酸或堿性物質(zhì)，從而對(duì)硅橡膠起到熱穩(wěn)定作用。

硅橡膠經(jīng)高溫處理后的硬度、拉伸強(qiáng)度和拉斷伸長率變化率都呈現(xiàn)減小的趨勢，說明硅膠耐熱劑JC-CeOB能提高硅橡膠的耐熱性；在AsTMl8和ASTM38油中浸泡后的力學(xué)性能變化率和體積變化率也呈現(xiàn)下降趨勢，說明硅膠耐熱劑JC-CeOB能在提高硅橡膠的耐熱性的同時(shí)，改善其耐油性。當(dāng)硅膠耐熱劑JC-CeOB用量增至2份時(shí)，性能變化較大；用量再增加時(shí)，性能變化較小。

在氮?dú)猸h(huán)境下，與未加硅膠耐熱劑JC-CeOB的硅橡膠相比，加入10份硅膠耐熱劑JC-CeOB的硅橡膠的熱分解溫度的峰值提高13℃；同時(shí)在898.7℃時(shí)的固體殘余質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高11個(gè)百分點(diǎn)。說明在氮?dú)猸h(huán)境下硅膠耐熱劑JC-CeOB對(duì)硅橡膠具有熱穩(wěn)定作用。在空氣中，硅橡膠的耐熱分析出現(xiàn)兩個(gè)峰值，主要是側(cè)鏈的氧化斷裂和主鏈的降解。對(duì)比兩個(gè)樣品熱分析可知，硅橡膠中加入硅膠耐熱劑JC-CeOB提高了兩個(gè)階段的熱分解溫度，第一階段熱分解溫度提高了25.8℃，第二階段熱分解溫度提高了9.1℃；同時(shí)，在898.7℃時(shí)的固體殘余質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高了近3個(gè)百分點(diǎn)。說明在空氣中硅膠耐熱劑JC-CeOB也對(duì)硅橡膠具有熱穩(wěn)定作用。

硅膠耐熱劑用量對(duì)硅橡膠力學(xué)性能的影響

隨著硅膠耐熱劑JC-CeOB用量的增加，硅橡膠的硬度略有提高，拉伸強(qiáng)度變化不大，回彈性和拉斷伸長率有所下降。即隨硅膠耐熱劑JC-CeOB用量的增加，硅橡膠的力學(xué)性能有下降的趨勢。綜合考慮膠料的耐熱性和耐油性，硅膠耐熱劑JC-CeOB的用量以2份為宜。

結(jié)論

加入硅膠耐熱劑JC-CeOB對(duì)硅橡膠力學(xué)性能的影響較小，但能提高硅橡膠的耐熱性，同時(shí)能明顯改善其耐油性，硅膠耐熱劑JC-CeOB的較佳用量為2份。通過熱分析可知，與未加硅膠耐熱劑JC-CeOB的硅橡膠相比，加入10份硅膠耐熱劑JC-CeOB的硅橡膠在氮?dú)猸h(huán)境下的熱分解溫度的峰值提高13℃，同時(shí)在898.7℃時(shí)的固體殘余質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高11個(gè)百分點(diǎn)；在空氣中第一階段熱分解溫度的峰值提高了25.8℃，第二階段提高了9.1℃，同時(shí)在898.7℃時(shí)的固體殘余質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高近3個(gè)百分點(diǎn)。說明硅膠耐熱劑JC-CeOB對(duì)硅橡膠具有熱穩(wěn)定作用。