金属复合物填料对硅橡胶耐热性能的影响
硅橡胶（SR）因其独特的结构，具有优异的耐高低温性能，广泛应用于航空航天、军事和国防等领域。然而随着科技的进步，对硅橡胶的耐热性提出了更高的要求，添加耐热填料是提高硅橡胶耐热性能简单而又有效的方法。本文以107硅橡胶为原料，将金属复合物填料添加至其中，制备具有高耐热稳定性的硅橡胶复合材料。主要研究内容如下: 首先以二维材料MXene为基体，使用水热合成法将ZnO和CeO2负载至MXene上，制备得到金属复合物填料MZn和MCe,并将其加入硅橡胶中制备不同质量比的MZn/SR和MCe/SR复合材料。研究发现MZn/SR-0.5复合材料的热稳定性效果最佳，T1（失重5％时的温度）、T2（失重50％时的温度）分别较纯SR提高了 28℃和81℃,MZn/SR-0.1复合材料的拉伸强度较原始SR提升了 36％,断裂伸长率提高至408％;MCe填料的加入使得MCe/SR-0.1复合材料的导热系数提高至0.1973 W/mk,较纯硅橡胶提升了 14％,并且MCe/SR-0.1复合材料的T1、T2分别较纯SR提高了27℃和143℃,当MCe的添加量为0.05 wt％时，表现出最佳的拉伸强度和断裂伸长率，拉伸强度增加了 48％,断裂伸长率提升至419％。 其次以氧化石墨烯（GO）为基体，使用溶胶凝胶法将Fe2O3和CuO负载至GO上，制备得到金属复合物填料GFe和GCu,将其添加至硅橡胶中制备得到不同质量比的GFe/SR和GCu/SR复合材料。结果表明:添加GFe填料后GFe/SR-0.1复合材料的导热系数较纯SR提高了 0.0149 W/mk,提升了约9％,并且GFe/SR-0.1复合材料的T1和T2也分别较纯SR提高了32℃和101℃,当GFe添加量为0.1 wt％时，拉伸强度提高至0.5351 MPa,较纯SR提高了 58％;GCu/SR-0.1复合材料的T1和T2分别较纯SR提高了 33℃和114℃，GCu/SR-0.1复合材料的拉伸强度较纯SR提高了 0.1507 MPa,提升了 44％,具有较好的增强效果。 最后以碳纳米管（CNTs）为基体，使用水热合成法将CeO2负载至CNTs上，制备得到金属复合物填料CCe,将其添加至硅橡胶中制备得到不同质量比的CCe/SR复合材料。研究发现当CCe的添加量为0.2 wt％时，它的T1和T2分别较纯SR提高了 20℃和144℃;对生成的CCe/SR-X复合材料的力学性能进行测试，可以看出CCe/SR-0.2的拉伸强度提高最多,较纯SR提高了0.1935 MPa,提升了57％。
硅橡胶复合材料;金属复合物;制备工艺;耐热性能;力学性能
北京化工大学
硕士
材料与化工
曹兵;李尚志
2023
中文
TQ333.93
2023-09-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）