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    宣城晶瑞新材料有限公司

    專業從事納米新材料技術研究、生產以及應用的企業

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    0563-2062195

    納米氧化鈰對硅橡膠耐熱性能的影響

    納米氧化鈰對硅橡膠耐熱性能的影響

     

    納米氧化鈰作為一種有效的硅橡膠耐熱添加劑 ,在硅橡膠制品中有著重要作用。硅橡膠分子主鏈由硅原子和氧原子交替組成 ,硅2氧鍵的鍵能為370kJ·mol - 1 , 比一般橡膠的碳2碳鍵鍵能 240kJ·mol - 1大得多,因此其熱穩定性良好。隨著高新技術的發展 ,人們對硅橡膠耐熱性能提出了更高的要求。將顆粒小到一定程度的氧化鈰作為耐熱添加劑加入到硅橡膠中,可防止硅橡膠側鏈的氧化交聯 ,提高側基的熱氧化穩定性。

     

    納米氧化鈰用量對MVQ硫化膠熱空氣老化性能的影響

    項目

    納米氧化鈰用量/份

     

    ----

    0.5

    1

    2

    3

    邵爾A型硬度/度

    63

    63

    63

    64

    64

    拉伸強度/MPa

    10.8

    10.0

    9.9

    10.3

    9.4

    拉斷伸長率/%

    381

    340

    333

    341

    321

                  250℃×72h熱空氣老化后

    邵爾A型硬度/度

    +13

    +8

    +9

    +8

    +8

    拉伸強度/MPa

    -5.9

    -5.2

    -4.5

    -4.7

    -3.9

    拉斷伸長率/%

    -68

    -59

    -53

    -51

    -51

     

    從表可以看出,250 ℃×72 h 熱空氣老化后 ,添加納米氧化鈰的MVQ硫化膠的綜合物理性能優于未添加納米氧化鈰的 MVQ 硫化膠,且當納米氧化鈰用量為23份時, MVQ 硫化膠的耐熱性能顯著提高 ,邵爾A型硬度上升8,拉斷伸長率下降51 % ;隨著納米氧化鈰用量進一步增大,MVQ 硫化膠耐熱性能的提高趨于平穩。一般情況下 ,試驗選取耐熱效果最好且對硫化膠綜合性能影響最小的用量為合適用量。因此 ,選取納米氧化鈰的用量為2份。

     

    硅橡膠在高溫密閉無氧氣狀態下主要發生主鏈熱重排降解,即發生解聚反應,使制品變軟(或軟化),以致喪失機械強度,失去使用價值。而在高溫有氧環境條件下,主要發生聚合物側基的氧化,形成烷基自由基,而自由基的耦合反應導致密封的交鏈密度提高,使制品逐漸變硬,乃至發生開裂(稱為硬化)。在硅橡膠中加入氧化鈰,可以防止聚硅氧烷側鏈氧化交聯和主鏈環化降解。在一定的溫度范圍內能夠阻止硅橡膠中由于氧化產生的游離基反應,而且能在空氣中的O2的作用下再生;通過吸收了硅橡膠中某些能夠催化降解反應的微量酸或堿性物質,從而對硅橡膠起到熱穩定作用。同時,氧化鈰特殊的電子結構(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動,抑制了橡膠在溶劑中的溶脹,從而提高了橡膠的耐油性。

     

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