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、辦公設備、汽車、建筑、醫(yī)療、食品和人造器官等領域有著廣泛的應用。硅橡膠在-60～200℃范圍內(nèi)可長期使用。

隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展，對硅橡膠耐熱性的要求越來越高。如高速汽車的發(fā)動機渦輪增壓管溫度經(jīng)常在300℃以上，對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際意義。

國內(nèi)外就耐高溫硅橡膠已進行了多方面的研究。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，主要應用于特殊領域；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動，抑制了橡膠在溶劑中的溶脹，從而提高了橡膠的耐油性。所以本實驗考察了硅膠耐熱劑JC-CeOB用量對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的硅橡膠在氮氣環(huán)境下的熱分解溫度的峰值提高了13℃，在898.7℃時的固體殘余質(zhì)量分數(shù)提高11個百分點；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℃，同時在898.7℃時的固體殘余質(zhì)量分數(shù)提高近3個百分點。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。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，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的微量酸或堿性物質(zhì)，從而對硅橡膠起到熱穩(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，改善其耐油性。當硅膠耐熱劑JC-CeOB用量增至2份時，性能變化較大；用量再增加時，性能變化較小。

在氮氣環(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℃；同時在898.7℃時的固體殘余質(zhì)量分數(shù)提高11個百分點。說明在氮氣環(huán)境下硅膠耐熱劑JC-CeOB對硅橡膠具有熱穩(wěn)定作用。在空氣中，硅橡膠的耐熱分析出現(xiàn)兩個峰值，主要是側(cè)鏈的氧化斷裂和主鏈的降解。對比兩個樣品熱分析可知，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，在898.7℃時的固體殘余質(zhì)量分數(shù)提高了近3個百分點。說明在空氣中硅膠耐熱劑JC-CeOB也對硅橡膠具有熱穩(wěn)定作用。

硅膠耐熱劑用量對硅橡膠力學性能的影響

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對硅橡膠力學性能的影響較小，但能提高硅橡膠的耐熱性，同時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的硅橡膠在氮氣環(huán)境下的熱分解溫度的峰值提高13℃，同時在898.7℃時的固體殘余質(zhì)量分數(shù)提高11個百分點；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℃，同時在898.7℃時的固體殘余質(zhì)量分數(shù)提高近3個百分點。說明硅膠耐熱劑JC-CeOB對硅橡膠具有熱穩(wěn)定作用。