1.化学结构

(1).主链和侧基
主链是硅橡胶最基础的骨架, 对硅橡胶热老化具有决定性的影响。主链由硅氧键连接组成并呈螺旋结构排列, 存在较大的极性和柔顺性, 因此在高温下容易发生主链降解以及侧基氧化的反应, 导致硅橡胶出现逐渐软化, 失去使用价值。硅橡胶的主链如由不同的结构组成, 其耐热性能也大不相同。在主链中引入亚苯基、环二硅氮烷、苯醚撑、苯撑基团、碳十硼烷基等基团, 可大大抑制环化降解反应的发生的可能性, 提高材料的整体耐热性能。而对于侧基来说, 当乙烯基硅橡胶的侧基分别为苯基、甲基、乙基、丙基、丁基时, 在高温环境中, 会按照先后顺序依次发生氧化, 从而导致材料的耐热性能下降此外根据研究发下当侧链烷基团增加时, 硅橡胶热稳定也会下降。例如, 二甲基硅橡胶耐热性能好于丁基硅橡胶的耐热性能。

(2). 端基
甲基硅橡胶的端基为羟基时, 在较低温度下会发生分子间的缩合反应, 这会促进主链的断裂, 进而影响材料的耐热性能。而在较高温度下会发生回咬反应, 从而产生无规则降解, 最后通过硅苯键和硅氧键断裂两个方面影响硅橡胶的耐热性。

2.半无机的高分子复合材料
硅橡胶作为半无机的高分子复合材料, 当加入不同的填料时会对硅橡胶的耐热性能产生不同的影响。例如, 某些两性金属化合物填料可以吸收硅橡胶中酸性或碱性物质, 这能有效降低这些物质对于硅橡胶催化降解, 这种措施可以有效降低硅橡胶热老化发生的可能性, 常使用的材料一般为氧化铝。总的来说, 填料不仅是优良的填充剂, 使用得当更能较好的提高硅橡胶的耐热性。

3.环境因素
使用环境中的水包括水蒸气能够引发硅橡胶中硅氧键的断裂, 最后生成硅羟基, 而众所周知, 硅羟基的存在对于硅橡胶的耐热性是不利的影响。此外, 很有意思的一点是, 在填充硅橡胶时, 硅氧烷的水解和重排对机械性能的影响相同, 因此很难有效的通过机械性能的分析来判定是否存在水解, 但是耐热性能的区别可以为其判定提供依据。硅橡胶体系中存在酸、碱则会对硅橡胶起到催化降解作用另外环境中的氧、臭氧对硅橡胶的热降解也存在一定的不利影响。同时应用环境中如存在负载的循环应力则会加速二甲基硅氧烷和二苯基硅氧烷共聚弹性体的降解,从而造成材料的耐热性降低, 并且这两种组分共聚物的组成不同, 降解的机理也有所不同。

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