氧化錫修飾碳納米管對提高硅橡膠熱氧穩(wěn)定性的協(xié)同效應及機理探究.pdf

1、硅橡膠(SR)作為高性能合成橡膠中的重要一員，與其他傳統(tǒng)的碳鏈橡膠相比最為顯著的特征在于其優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，被廣泛用作高溫環(huán)境下的彈性材料，在現(xiàn)代高新技術、航空航天等高科技領域有著不可替代的地位。為了使SR適應更為苛刻的高溫環(huán)境，提高SR熱穩(wěn)定性的研究被廣泛開展。提高SR熱穩(wěn)定性有許多方法，其中添加耐熱添加劑是最為簡便有效的方法之一。
　　本課題組的前期工作已證實碳納米管(CNTs)與氧化鐵納米粒子(Fe2O3)能協(xié)同提高SR復合材

2、料熱氧穩(wěn)定性。而相比于Fe2O3在捕捉自由基時的單電子轉(zhuǎn)移反應，氧化錫(SnO2)捕捉自由基過程為多電子轉(zhuǎn)移反應，那么是否CNTs與SnO2具有更大的協(xié)同效應。
　　基于以上考慮，本論文采用溶膠凝膠法制備SnO2-CNTs，并將其加入SR體系，系統(tǒng)研究了CNTs和SnO2之間的協(xié)同作用。結果表明，通過sol-gel法成功的將SnO2修飾于CNTs表面，修飾量為50.04％。通過將SnO2、CNTs和SnO2-CNTs與SR復合，測

3、定SR基復合材料老化前后力學性能和TGA數(shù)據(jù)可知，SnO2、CNTs和 SnO2-CNTs作為耐熱添加劑均能有效提高 SR熱氧穩(wěn)定性，其中SnO2-CNTs對提高SR熱氧穩(wěn)定性的效果最好。而通過將前期Fe2O3-CNTs系列的相關的研究數(shù)據(jù)加入對比，并將采用相同試驗方法制備出的TiO2-CNTs系列作為對比，發(fā)現(xiàn)并非所有金屬氧化物與CNTs均能產(chǎn)生正的協(xié)同作用。TiO2和CNTs在SR熱氧穩(wěn)定性上起了負的協(xié)同作用，SnO2與CNTs之間