含有芳香环的新型硅氧烷交联剂的合成及其对氟硅橡胶耐热性能的影响

《Polymers for Advanced Technologies》：Synthesis of a Novel Siloxane Crosslinker Containing Aromatic Rings and Its Effect on the Heat Resistance of Fluorosilicone Rubber

本研究合成新型氟硅橡胶交联剂Si-PH，通过铂催化加氢硅化反应制备。经GPC、FTIR和1H-NMR表征证实其化学结构。流变测试显示最大粘度为3.2，热分析表明Si-PH交联氟硅橡胶（P-FSR）在250℃老化72小时后拉伸强度保持75%以上，优于传统交联剂DBPH（D-FSR）的53%。该材料适用于高温密封部件，如发动机O型圈、密封垫等，提升航空航天及汽车领域热稳定性。

　　

摘要

氟硅橡胶（FSR）虽然在尖端技术中作为基础材料发挥着重要作用，但在高温环境下使用时会面临严重的氧化老化问题。本文通过铂催化的氢硅化反应，成功合成了一种新型的FSR交联剂（命名为Si-PH），该反应以1,4-双(二甲基硅基)苯（BDSB）和2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基环四硅氧烷（V₄）为原料。采用凝胶渗透色谱（GPC）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和核磁共振氢谱（¹H-NMR）对Si-PH的化学结构进行了分析。同时，通过流变仪和热重分析（TGA）对其流变性能和热稳定性进行了评估。实验结果表明，Si-PH具有优异的加工性能（最大粘度为3.2 mPa·s）和出色的热稳定性（T_d50 = 332°C）。进一步通过热重分析（TGA）和250°C下72小时的热老化测试，研究了Si-PH硫化后的FSR（命名为P-FSR）的热稳定性。结果显示，P-FSR的热稳定性明显优于使用传统交联剂2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基)过氧己烷（DBPH，简称D-FSR）硫化的FSR。P-FSR在250°C下老化72小时后，其拉伸强度仍保持在初始值的75%以上，而D-FSR的拉伸强度仅降至初始值的53%。这项研究推动了耐热FSR材料的发展，使其能够应用于航空航天、军事和汽车领域中的关键部件，尤其是高温密封件，如发动机O型圈、垫片、燃油系统密封件和传动装置。

利益冲突

作者声明不存在任何利益冲突。