航空硅橡胶材料研究及应用进展
苯基硅橡胶在航空航天领域的应用研究
苯基硅橡胶在航空航天领域的应用研究刘 琳，金 磊（同济大学材料科学与工程学院，上海201804）摘要：对比研究牌号为SE6660，SE6635和SE5563U的甲基乙烯基苯基硅橡胶（简称苯基硅橡胶）及其硫化剂DCBP 和DBPH对航空航天领域的适用性。
结果表明：SE5563U苯基硅橡胶的综合性能较好；采用硫化剂DBPH的SE5563U苯基硅橡胶交联密度大，抗撕裂性能好，压缩永久变形小，脆化温度为－110 ℃，非常适用于航空航天器材门窗系统密封材料。
关键词：甲基乙烯基苯基硅橡胶；压缩永久变形；脆化温度；航空航天中图分类号：TQ333.93；TQ336.4＋2 文章编号：1000-890X（2020）02-0119-04文献标志码：Ａ DOI：10.12136/j.issn.1000-890X.2020.02.0119甲基乙烯基苯基硅橡胶（简称苯基硅橡胶）是在乙烯基硅橡胶的分子链中引入二苯基硅氧烷链节（或甲基苯基硅氧烷链节）而制成的，是通过引入大体积的苯基破坏二甲基硅氧烷结构的规整性来降低聚合物的结晶温度和玻璃化温度[1-2]。
苯基含量（苯基与硅原子物质的量比）为5%～10%的苯基硅橡胶通称低苯基硅橡胶，其脆化温度低（最低－115 ℃），具有优异的耐低温性能，在－100 ℃下仍具有弹性[3-4]。
随着苯基含量的增大，分子链的刚性增大，其结晶温度上升。
苯基含量为15%～25%的苯基硅橡胶通称中苯基硅橡胶，具有耐燃烧特点[5]。
苯基含量在30%以上的苯基硅橡胶通称高苯基硅橡胶，具有优良的耐辐射性能。
高苯基硅橡胶应用在要求耐低温、耐烧蚀、耐高能辐射、隔热等的场合[6]。
苯基硅橡胶由于具有独特的耐高低温、耐氧、耐光和耐气候老化等性能，是航空航天等国防尖端工业不可缺少的密封材料胶种[7-8]。
本工作选择两种过氧化物硫化剂[硫化剂DCBP（2，4-二氯过氧化苯甲酰）和硫化剂DBPH （2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷）进行对比研究，旨在确定合适的硫化剂，以制得性能优异的苯基硅橡胶，为苯基硅橡胶在航空航天领域中的应用提供参考。
载人航天器用GD414硅橡胶气体释放规律研究
生命科学仪器 2023年第21卷/第6期技术与应用89载人航天器用G D 414硅橡胶气体释放规律研究张兰涛1 韩 艳2 白梵露1 侯永青1(1.北京空间飞行器总体设计部,北京1000942.上海宇航系统工程研究所,上海201109)摘要 为更好地控制载人航天器中丙酮㊁六甲基环三硅氧烷(D 3)和八甲基环四硅氧烷(D 4)的有害气体水平,指导载人航天器研制中微量有害气体控制,文章通过对G D 414-稀硅橡胶在不同固化时间㊁温度和压力条件下的丙酮㊁D 3和D 4气体释放规律进行了研究㊂结果显示随着G D 414硅橡胶固化时间延长,丙酮㊁D 3和D 4的释放量显著下降,50ħ高温72小时和5k P a 低压72小时可显著加速丙酮㊁D 3和D 4的释放㊂文章最后为载人航天器针对G D 414硅橡胶的脱气提供了提出了一些建议㊂关键词 载人航天器;G D 414硅橡胶;气体释放R e s e a r c h o n G a s R e l e a s e o f G D 414S i l i c o n e R u b b e r f o r M a n n e d S pa c e c r a f t Z H A N G L a n t a o 1,H A N Y a n 2,B A I F a n l u 1,H O U Y o n g q i n g1(1.B e i j i n g I n s t i t u t e o f S p a c e c r a f t S y s t e m E n g i n e e r i n g ,B e i j i n g 100094,C h i n a 2.A e r o s p a c e S y s t e m E n g i n e e r i n g S h a n g h a i ,S h a n gh a i 201109,C h i n a )ʌA b s t r a c t ɔI n o r d e r t o b e t t e r c o n t r o l t h e h a r m f u l g a s e s o f a c e t o n e ,h e x a m e t h y l c y c l o t r i s i l o x a n e (D 3)a n d o c t a m e t h yl -c y c l o t e t r a s i l o x a n e s (D 4)i n m a n n e d s pa c e c r a f t .I n t h e a r t i c l e ,t h e a c e t o n e ,D 3a n d D 4r e l e a s e o f G D 414-d i l u t e s i l i -c o n e r ub b e r w i t h d i f f e r e n tc u r i n g t i m e ,t e m pe r a t u r e a n d p r e s s u r e w e r e s t u d i e d .T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t w i t h t h e i n c r e a s e of c u r i ng t i m e o f G D 414-d i l u t e s i l i c o n e r u b b e r ,th e r e a l e s e o f t h e a c e t o n e ,D 3a n d D 4w e r e si g n i f i c a n t l yd e c r e a s e d ,a n d t h e t h e r e a l e s e o f t h e a c e t o n e ,D 3a n d D 4c o u l d b e a c c e l e r a t e d b y 72h a t 50ħa n d 72h u n d e r 5k P a .F i n a l l y ,s o m e s u g g e s t i o n s w e r e p r o v i d e d f o r t h e d e g a s s i n g o f G D 414s i l i c o n e r u b b e r i n t h e m a n n e d s pa c e c r a f t .ʌK e y wo r d s ɔm a n n e d s p a c e c r a f t ;G D 414s i l i c o n e r u b b e r ;g a s r e l e a s e .中图分类号:T F 533.2+1 文献标识码:A D O I :10.11967/20232112191 引言载人航天器舱内使用了较多非金属材料,这些非金属材料会释放出各种微量有害气体[1,2]㊂其中舱内使用较多的胶黏剂G D 414硅橡胶(又称双组份室温硫化硅橡胶)会释放丙酮㊁六甲基环三硅氧烷(D 3)和八甲基环四硅氧烷(D 4),导致舱内微量有害气体浓度升高㊂国际空间站对丙酮㊁D 3和D 4提出了相应指标控制要求,即航天器最大允许浓度(S MA C ,S pa c e c r a f t m a x i m u m a l l o w ab l ec o n c e n t r a t i o n ),其中丙酮的S MA C 值为52m g/m 3,D 3的S MA C 值为9m g/m 3,D 4的S MA C 值为12m g/m 3,超出此浓度限值后,可能会影响航天员产生身体健康[3,4]㊂为减少载人航天器舱内G D 414硅橡胶的微量有害气体释放量,文章对G D 414在不同环境条件下的丙酮㊁D 3和D 4的气体释放量进行了研究,获取了硅橡胶加速释气的时间和压力条件,在实际应用层面提出了适用于载人航天器研制流程的硅橡胶加速释气措施及建议,进而更具体地指导G D 414硅橡胶的使用及载人航天器有害气体预防控制㊂2 材料制备及检测方法2.1 材料制备与分组(1)试验样品:G D 414-稀硅橡胶,生产厂家为中蓝晨光有限公司㊂(2)样品制备:取样品10g,均匀涂抹在100mm*100mm 的锡箔纸上,涂抹后的厚度不大于3mm ,放置于湿度50%-70%的常温环境中固化[5]㊂(3)样品分为如下组别:a )样品固化48小时后26ħ常温3天后测试;b )样品固化48小时后50ħ高温3天后测试;c )样品固化48小时后,5k pa 低压处理3天后26ħ测试;d )样品固化48小时后,50ħ高温处理3天后26ħ测试;e )样品固化21天后26ħ常温3天后测试.2.2 加速脱气处理方法(1)低压脱气技术与应用生命科学仪器 2023年第21卷/第6期90将样品平放入真空罐中,将真空罐压力抽至5k p a ʃ0.1k pa ,时间持续3天;(2)高温脱气将样品放入高温烘烤箱中,将加热箱的温度设定在50ħʃ1ħ,时间持续3天;2.3 气体检测设备与检测方法检测设备:热脱附气质联用系统(型号100-7890B -5977B )㊁V O C 测试样品预处理箱(型号V -MH-24)㊁T e n a x 管㊁采样袋(规格5L )㊂检测方法:室温条件下,将样品放入采样袋中,密封样品袋并抽干袋内空气,确认气密性后冲入60%高纯氮气,袋子在测试温度26ħ或50ħ下放置72小时后,采用T e n a x 管采集D 3和D 4气体,将采集气体通过热脱附/气相色谱质谱联用系统分析D 3和D 4的含量(μg /g )[6,7]㊂色谱柱类型为D B -5M S ,色谱分析的详细条件如表1所示,线性方程和检出限如表2所示㊂表1 色谱分析条件热脱附条件脱附温度,ħ300脱附时间,m i n 15m i n 脱附气流量,m l /m i n 80脱附气压力,k P a46冷阱温度,ħ-20冷阱加热温度,ħ300载气高纯氦气G C 设置条件升温程序40ħ保留2m i n ,以3ħ/m i n 升温到92ħ,再以20ħ/m i n升温到280ħ保留15m i n 分流比30:1载气流量,m L /m i n43M S 设置条件离子源温度,ħ230溶剂切除时间,m i n 4m i n表2 线性方程及检出限目标物工作曲线线性范围(n g)线性回归方程Y=k x +b线性相关系数K方法检出限(n g)D 310n g -1000n g y=11530x -161300.999810n g D 410n g -1000n gy=2093x +135900.999610n g3 结果及讨论3.1 随固化时间变化的释放规律 G D 414-稀硅橡胶在固化48小时和固化后放置21天后的微量有害气体检测结果如表3所示㊂由表中数据可知,与固化48小时的释放量相比,固化后放置21天的D 3㊁D 4㊁丙酮释放量分别下降了的100%㊁100%和83.3%,由此可知随着固化时间的延长,D 3㊁D 4及丙酮的释放量均显著下降㊂在载人航天器舱内使用时,为减少在轨气体释放量,应尽早使用G D 414硅橡胶,以尽量延长其固化时间㊂3.2 随温度变化的释放规律 G D 414-稀硅橡胶固化48小时后分别在26ħ和50ħ的条件下的微量有害气体检测结果如表4所示,由表中数据可知,与26ħ测试条件的释放量相比,50ħ测试条件的D 3㊁D 4㊁丙酮释放量分别增加了的425%㊁239%和188%,结果表明高温能够显著加速D 3㊁D 4及丙酮的释放,这与林晓娜等在环境温度对室内装修有害气体释放影响的研究中发现的规律一致[8-10]㊂在此基础上,本研究发现舱内使用的硅橡胶的气体释放也遵循此项规律㊂因此,在对于载人航天器密封舱内使用的G D 414硅橡胶,可通过提高舱内温度,加速已使用的G D 414微量有害气体的释放㊂表3 G D 414-稀硅橡胶固化48小时和固化21天释气数据T a b l e 3 T h e d a t a o f ga s e s r e l e a s e i n 48h a n d 21d f o r G D 414-d i l u t e s i l i c o n e r ub b e r .有害气体种类固化48小时(μg /g )固化后放置21天(μg /g )固化21天较48小时减少比例D 30.3930100%D 40.3490100%丙酮3.5820.598183.3%表4 G D 414-稀硅橡胶在26ħ和50ħ测试条件下释气数据T a b l e 4 T h e d a t a o f ga s e s r e l e a s e a t 26ħ和50ħf o r G D 414-d i l u t e s i l i c o n e r ub b e r .有害气体种类26ħ条件测试(μg /g )50ħ条件测试(μg /g )50ħ较26ħ的增加比例D 30.3932.063425%D 40.3491.183239%丙酮3.58210.302188%生命科学仪器 2023年第21卷/第6期技术与应用913.3 随压力变化的释放规律 G D 414-稀硅橡胶在未经过脱气处理和经过5k P a 常温脱气处理3天后的微量有害气体检测结果如表5所示㊂由表中数据可知,与未经脱气处理组相比,5k P a 常温脱气处理3天条件下的D 3㊁D 4㊁丙酮释放量分别降低了的51.6%㊁84.9%和67.9%,由上述数据可知,低压环境有助于D 3㊁D 4及丙酮的释放㊂这与俞进等在载人航天器密封舱非金属材料低压脱出有害气体试验研究中发现的规律一致[11-13],酮类气体在低压环境下的脱出量高于常压[11]㊂因此,在载人航天器在使用G D 414硅橡胶后,可通过一次性低压环境,加速降低其微量有害气体的释放量㊂表5 G D 414-稀硅橡胶在低压前后释气数据T a b l e 5 T h e d a t a o f ga s e s r e l e a s eb e f o r e a n d a f t e r l o w p r e s s u r e f o r G D 414-d i l u t e s i l ic o n e r u b b e r .有害气体种类5K P a 低压释气前(μg /g )5K P a 低压释气后(μg /g )低压条件降低气体释放量比例D 30.3930.190351.6%D 40.3490.052784.9%丙酮3.5821.148667.9%4 结论与建议从试验所得数据可看出,不同固化时间㊁温度及压力条件,可显著影响G D 414硅橡胶的微量有害气体释放,根据所获得的试验数据,总结出如下结论与建议:1)随着固化时间的延长,G D 414硅橡胶中的D 3㊁D 4及丙酮的释放量均可显著下降㊂在载人航天器舱内使用时,为减少在轨气体释放量,应在研制时尽早使用G D 414硅橡胶,尽量延长航天器在发射前的地面固化时间,可有效降低舱内丙酮㊁D 3和D 4的是释放㊂2)高温能够显著加速D 3㊁D 4及丙酮的释放,对于使用了大量G D 414硅橡胶的产品,应在设备装舱前尽量使用高温环境加速硅橡胶的气体释放,从而避免装舱后成为整舱的释放源㊂对于整舱状态下,适当提升舱内温度,也可实施整舱加速释气㊂3)低压环境有助于G D 414硅橡胶中D 3㊁D 4及丙酮的释放,对于使用了G D 414硅橡胶,且不耐高温的设备,可选用此项措施进行单机设备的释气㊂整舱状态也可在真空热试验期间,开展整舱低压释气㊂综上所述,载人航天器密封舱内G D 414硅橡胶使用较为普遍,其微量有害气体释放也会影响到整舱气体环境[14,15],本研究通过在不同固化时间㊁温度和压力条件下的G D 414硅橡胶气体释放研究,总结出了其释放规律,从而为后续载人航天器研制过程中降低G D 414硅橡胶的释放提出了措施建议㊂参考文献[1]祁章年,杨天德,顾鼎良等.航天环境医学基础[M ].北京:国防工业出版社,2001:166[2]俞进,于潇,魏传锋.载人航天器密封舱内非金属材料控制[J ].航天器环境工程.2011,28(6):601-604.[3]柳毅,余建祖,谷清.载人密封舱有害气体研究[C ].大气环境科学技术研究进展.:459-462.[4]S pa c e c r a f t m a x i m u m a l l o w ab l ec o n c e n t r a t i o n s f o r a i r b o r n e c o n t a m i n a n t s ,N A S A-J S C -20584,2020.[5]邹丞,陈夷,向小平,何雪,张明民.G D 414单组分室温硫化硅橡胶施工方法[J ].工程与试验,2019,59(3):66-67[6]孙梦雪,李清波,吕晓宁,等.校园室内环境空气中环状挥发性甲基硅氧烷浓度水平及其健康风险评价[J ].生态毒理学报,2016,11(4):194-203.[7]D e t e r m i n a t i o n o f o f f g a s s i n g p r o d u c t s f o r m m a t e r i a l s a n d a s -s e m b l e d a r t i c l e s t o b e u s e d i n a m a n n e d s pa c e v e h i c l e c r e w c o m pa r t m e n t E C S S -Q-70-29C ,2008[8]林晓娜,孙璐,仝文娟,顾丽娜,徐爽,张翔宇,沈隽,王敬贤.环境温度对室内装修有害气体释放影响的研究[J ].森林工程,2011,27(2):41-43[9]任小孟,徐新宏,方晶晶,等.非金属材料高温释放气体与火灾预警研究[J ].消防科学与技术,2018,37(11):1501-1503.[10]孙书,李秀杰,李伟煜,等.航天器用G D 414硅橡胶材料的湿热老化试验与贮存寿命预测[J ].失效分析与预防,2020,15(2):78-83.[11]俞进.载人航天器密封舱非金属材料低压脱出有害气体试验研究[J ].航天器环境工程,2013,30(5):504-508[12]顾秀杰,王少波,韦桂欢,等.非金属材料脱气研究进展[J ].舰船科学技术,2006,28(6)[13]吴亮东,冷文军,赵俊涛,等.密封空间非金属测量V O C散发模型研究[J ].舰船科学技术,2010,32(4):102-104.[14]丁栋,陈联,孙冬花,等.载人密封舱微量有害气体检测与校准技术研究[J ].真空与低温,2021,27(3):218-223.[15]何端鹏,袁翠萍,王楠,等.灌封用硫化硅橡胶空间适用性分析[J ].南京航空航天大学学报,2019,51(z 1):118-124.。
硅橡胶泡沫材料的研究进展
油 卜 ｍ Ｊ 。化 学 法制 备 室 温硫 化 硅 橡 胶泡 沫 的反应
过 程如 图ｌ 所示。
化 学 法 制备 室 温 硫 化硅 橡 胶 泡 沫 材料 时 ， 硅
橡 胶 固化 阶段 和泡 孔 稳 定 阶段 尤 其 重要 ， 获得 发
目前 ， 我 国对 硅橡 胶 泡 沫 材料 的研 究 开 发取
得 了一 定 成果 ， 拥 有 大量 针 对 硅橡 胶 泡 沫 材料 的 专利 ， 但较 国外 仍 存 在差 距 。本 文 介 绍 硅橡 胶 泡 沫 材 料 的制 备 和发 泡 机 理 、 功 能性 硅 橡 胶 泡 沫材 料 的研究情 况 以及硅橡胶 泡沫材 料 的应 用前景 。
究， 提 出 了交联 与发 泡 反应 动 力 学 方 程 。研 究 发
现： 交 联 与 发泡 反 应 动力 学 方 程 均符 合 自催 化 反 应 动力 学 模 型 ； 低 相对 分子 质 量 多 羟基 硅 油 的反
３ １ ６
橡
胶
工
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ห้องสมุดไป่ตู้
２ ０ １ ７ 年第 ６ ４ 卷
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景 。随 着 国 内外 市 场 对 安全 、 环保 、 高 性 能 以及 功 能化 材 料 的 需 求增 大 ， 硅 橡胶 泡 沫 材 料将 向高 性 能 、 低成本 、 结 构 可控 、 易操 作 、 环 保 等方 向发 展 ， 并 有 望 替 代 或 部分 替 代传 统 泡 沫 材 料 。
加成型室温硫化硅橡胶的研究进展
年来有关如何提高加成型室温硫化硅橡胶的力学性能、改进催化剂的催化效率及应
用开发方面的研究较多。1 加成型室温硫化硅橡胶力学性能的改进加成型室温硫化
硅橡胶力学性能的改进通常从原料的选择和填料的选择两方面入手。111 原料的选
择加成型室温硫化硅橡胶的主要原料有含乙烯基的基胶、含氢硅油、催化剂、填料
及助剂。采用含端乙烯基的基胶有利于提高加成型室温硫化硅橡胶的抗撕性能采用
加成型室温硫化硅橡胶.合成橡胶工业2000233:1706 邸明伟张丽新何世禹等.纳米
粒子对硅橡胶的增强改性研究进展.现代化工2004241:657 杨海坤孙亚君.气相白炭 黑的表面改性.有机硅材料及应用1999135:158 庄清平.纳米SiO2粒子链对硅橡胶的
补强机理.机械工程材料2004.5285:469 王玮赵士贵张建明.加成型室温硫化硅橡胶
2001113:443
6201038
.20014 宋新锋唐丽珊张黎萍等.加成型液体硅橡胶交联剂的研究.2004年第十二届
中国有机硅学术交流会论文集南京2004.1655 黄伟黄英赵洪涛等.MQ硅树脂增强
性好对铝、铁或不锈钢无腐蚀28。加成型室温硫化硅橡胶在继电器灌封胶方面也有
应用29。313 在航空航天领域中的应用国外自20世纪60年代末就已使用加成型室温
硫化硅橡胶作为卫星太阳能电池的粘接剂代表性产品有德国的RTV-S691和
RTV-S69530其最大特点是热真空失重率低。近年来中科院化学所也较系统地开展了
理。常用的表面处理剂是能与SiO2表面的硅羟基发生化学反应的易挥发性有机物如
氯硅烷、醇、硅烷偶联剂、硅氧烷等7。对于白炭黑的增强机理庄清平指出主要是由
于SiO2纳米粒子链与聚硅氧烷分子链之间的缠结和吸附进行了无机与有机分子链
浅谈硅橡胶性能及其研究进展
浅谈硅橡胶性能及其研究进展作者：周昭全来源：《中国科技博览》2018年第31期[摘要]硅橡胶是由硅原子和氧原子组成的具有弹性的复合体，物理机械性能良好，优良的电绝缘性能以及耐高低温性能在一定范围内延长其使用期限。
硅橡胶突出的耐老化性能使其适用范围广泛，包括金属类、非金属类、塑料类等。
本研究主要通过分析硅橡胶的基本性能特点，进而对其研究进展以及应用作出进一步探讨。
[关键词]硅橡胶；性能；研究进展中图分类号：TQ630.49 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）31-0224-01前言硅橡胶具有优异的耐高温性能，使其能够广泛应用于电子器械的耐热材料中，对于家用耐热电器则更是最适宜不过的原材料之一。
硅橡胶的抗张强度性能与其伸长率有关，添加剂的不同决定了制作产品的加工以及材料特性，大多应用于静态的场合。
硅橡胶是一种高分子量材料，分子量达十五万以上，分为高温硫化以及室温硫化型。
1.硅橡胶的基本性能特点分析1.1 硅橡胶的物理机械性能硅橡胶具有良好的弹性，用法操作简单，以及具有高强度的工艺适用性，其稳定参数可以得到一定的提高。
硅橡胶可以进行初步硫化，则可以大幅度提高其防粘性能，并减少收缩率。
硅橡胶的组成主链上除硅氧烷之外，侧链还有甲基基团，这些甲基基团可以通过化学反应被其他的基团所取代，这样则可以进一步提高其稳定性。
硅橡胶还可以在某些具体的使用情况下，添加一些具有耐热或许导电等性能的添加剂，从而可以增强硅橡胶的相关方面性能。
硅橡胶的性质十分稳定，在除强碱以及氢氟酸之外，几乎不会与其他的物质发生化学反应，因其制作方法不同，所以其最终形成的微孔结构也大不相同。
硅橡胶的良好物理机械性能，使其在多个领域得到综合性的利用。
并且硅橡胶具有很好的透气性，利用硅橡胶合成聚合物的过程中，硅橡胶所具有的氧气透过率最高，这些性质都使得硅橡胶进一步提升实用阶段地位，与此同时也促进了硅橡胶相关生产处理技术的进步。
石墨烯改性硅橡胶功能复合材料的制备及应用
185石墨烯改性硅橡胶功能复合材料的制备及应用母林鹏1，2，王 娜1，2，苏 杰1，2，何周坤2*，兰小蓉3，4*（1.成都大学 机械工程学院，四川 成都 610106；2.成都大学高等研究院 成都大学复合材料和表界面工程研究中心， 四川 成都 610106；3.西南医科大学附属口腔医院 口颌面修复重建和再生泸州市重点实验室，四川 泸州 646000；4.西南医科大学口腔医学研究所，四川 泸州 646000）摘要：综合性能优异的石墨烯改性硅橡胶复合材料在航天航空、电子电器以及医药卫生等领域展现出广泛的应用前景。
总结石墨烯改性硅橡胶复合材料的主要制备方法及其优缺点，重点介绍具有特殊润湿性、导热性能和导电性能的石墨烯改性硅橡胶功能复合材料的研究进展。
提高石墨烯的功能改性效率及石墨烯在复合材料中的含量和均匀分散性、实现复合材料的多功能化等是未来研究的难点和重点。
关键词：石墨烯；硅橡胶；复合材料；表面润湿性；功能化中图分类号：TQ333.93；G316 文章编号：2095-5448（2024）04-0185-07文献标志码：A DOI ：10.12137/j.issn.2095-5448.2024.04.0185橡胶材料是工业和高科技领域不可或缺的关键材料之一，在轮胎、化学防护装备、航空航天等领域应用广泛[1]。
硅橡胶作为工业生产的重要材料之一，受到了广泛的关注。
硅橡胶种类丰富，按照硫化方式可分为室温硫化硅橡胶和高温硫化硅橡胶[2]；按照侧基类型可分为二甲基硅橡胶[3]、甲基乙烯基硅橡胶[4]、甲基乙烯基苯基硅橡胶[5]、氟基硅橡胶[6]和腈基硅橡胶[7]等。
硅橡胶是一种宽温域特种橡胶，未经改性的通用型硅橡胶能在－70～250 ℃的温度范围下使用，一些特种硅橡胶的工作温度范围能达到－140～350 ℃[8]。
硅橡胶还具有优异的耐辐照、抗紫外光、耐臭氧老化、耐燃、耐油、耐化学腐蚀等独有特性，以及良好的弹性和加工性能等，因此硅橡胶在航天航空、武器装备、轨道交通和建筑建材等领域均有广泛的应用。
硅橡胶的性能及应用
第十二页，共四十九页，2022年，8月28日
2. 甲基乙烯硅橡胶
性能：耐热性，耐寒性极好，可在-60~ 250℃ 使用，物性变化小；耐臭氧性，耐
气候性好；电性能优良。抗高温压缩变形比二甲基硅橡胶有改进。
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3. 甲基苯基乙烯硅橡胶
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参考文献
• 张玉龙 张晋生 特种橡胶及应用 北京： 化学工业出版社 2011.3
• 徐莉 张丽丽 硅橡胶的研究与应用进展
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感谢大家观看
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6. 医用硅橡胶制品
主要应用了硅橡胶的生理惰性、耐体液腐蚀性和良好的生物兼容性。 A 导管：人工心肺机泵管，静脉插管，输血管等。 B 颅脑外科制品：人工颅骨，人工脑膜等。
C 耳鼻喉科：人工鼻梁，人工下巴等。 D 心外科制品：人工肺硅胶模。 E 消化系统：胃管，营养管等。
3. 硅橡胶绝缘子
绝缘子是输变电线路上不可缺少的部件，有机硅橡胶高压复合绝缘子是目前最新型的 第三代绝缘子。
性能： A 质量轻、轻度高。密度是传统陶瓷和玻璃的1/10～1/7，而拉伸强度却高出3～
4倍。 B 电绝缘及防污性能优良。不易被污染，减少了人工维护成本。 C 整体结构增大了爬距比。从某种程度上也增强了其电绝缘性能。
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2 分类与牌号表示方法
• 按化学成分：二甲基硅橡胶，甲基乙烯硅 橡胶，甲基苯基乙烯硅橡胶等等
航天飞行器热防护相变发汗冷却研究进展
低密度烧蚀防热材料的制备方法 和技术
低密度烧蚀防热材料的制备方法主要包括液态金属制备、多相反应合成和原 位生长等。液态金属制备法是将金属溶液与基体混合，经过凝固、烧结等工序制 备得到低密度烧蚀防热材料；多相反应合成法是采用多种反应体系在一定条件下 进行反应，
形成具有优异防热性能的复合材料；原位生长法则是利用某些原材料在基体 中发生原位反应，形成具有特定结构和性能的烧蚀防热材料。
总之，航天飞行器热防护相变发汗冷却技术的研究取得了一系列重要进展， 但仍存在一些挑战和问题需要进一步解决。例如，对于相变材料的循环稳定性和 长期使用性能的研究尚不充分；冷却系统整体性能的提升也需要进一步优化设计。
未来，研究者们需要针对这些问题开展深入研究，推动相变发汗冷却技术的 进一步发展与应用。
航天飞行器热防护相变发汗冷 却研究进展
基本内容
随着航天技术的飞速发展，航天飞行器的性能和速度不断提升，但同时也面 临着更为严酷的热环境挑战。为了确保航天飞行器的安全可靠运行，热防护技术 成为了至关重要的一环。相变发汗冷却作为一种新型的热防护技术，近年来受到 了广泛。
本次演示将围绕航天飞行器热防护相变发汗冷却研究进展展开讨论。
发展趋势
随着科技的不断进步，航天飞行器热防护系统将迎来新的发展机遇。首先， 新型高温隔热材料的研究将取得重要进展，如具有抗氧化、耐高温、轻质等特点 的陶瓷隔热材料和金属基复合材料等。其次，多种热防护系统的组合使用将成为 一个重要趋势，
例如将隔热材料与辐射器、热管等联合使用，以提高整体防护效果。
低密度烧蚀防热材料的研究现状
低密度烧蚀防热材料是一种以烧蚀作用为主，具有较低密度的防热材料。随 着航天技术的快速发展，对航天飞行器的热防护系统提出了更高的要求，低密度 烧蚀防热材料的出现为解决这一问题提供了有效途径。
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航空硅橡胶材料研究及应用进展
毋庸置疑，硅橡胶材料具有自身特有的属性，在航空领域上被广泛运用。
与此同时航空硅橡胶材料的研究和应用关乎着日后航空硅橡胶的发展方向，文章将浅谈航空硅橡胶材料在阻尼减振、导电以及高低温性能等方面应用现状，并在此基础上进一步探究航空硅橡胶材料当下的研究与发展新展望，望对日后航空硅橡胶材料的探究工作有所增益。
标签：航空领域；硅橡胶材料；既有研究；突出要义；探究路径
不置可否，航空装备的发展需要先进材料技术的保驾护航，航空材料的关键性不容小觑。
尤其是硅橡胶材料作为相对重要的航空橡胶材料，其属于典型性的半无机半有机机构，一方面具有有机高分子柔顺的特性，另一方面还具备无机高分子耐热属性，在国防尖端领域得到广泛研究和应用，因此，对航空硅橡胶材料的探究势在必行。
1 航空硅橡胶材料在阻尼减振、导电以及高低温密封等方面应用现状
1.1 阻尼性能情况浅析
在诸多飞行器速度提升以及大功率发动机的应用，所显露出的航空振动与噪声问题逐渐严重。
毫无疑问，航空设备是否达到先进性要求的标准之一就是减振和降噪技术水平。
而当前硅橡胶因为能够在高低温环境中保持相对稳定的力学性能以及變化率小的模量，自然而然成为航空硅橡胶发挥阻尼性能的首选。
鉴于硅橡胶损耗因子仅为0.06-0.1，能发挥的阻尼性能不尽如人意，减振效果并不突出，但是由于硅橡胶的组成体系中有着众多活性基因，相关研究进程中发现可以通过改性来提升硅橡胶的阻尼性能。
利用生胶结构改性、互穿网络结构改性以及聚合物共混改性、添加阻尼试剂等方法来有效提升航空硅橡胶材料的阻尼性能的发挥效果。
1.2 明晰导电性能现状
近些年来航空飞行器的更新换代以及相关电子技术的飞速发展背景下，电磁干扰现象日益严峻，倘若不对电磁信号加以屏蔽，必将对航空飞行器正常运转产生影响，严重的还会泄露通讯秘密。
由是，航空飞行器有关电子装置需要利用导电橡胶进行有效隔离，继而催生航空领域中高导电橡胶的运用。
当下，硅橡胶中添加了导电填料，进而可以支撑高导电的硅胶材料，强化硅橡胶的导电性能主要是三大类导电填料发挥着作用，毋庸置疑导电硅橡胶的导电性能以及采用的导电填料的结构特点至为重要。
1.3 高低温性能的发展现状
由于随着当代航空科学技术日新月异的进步，航空硅橡胶材料的高温属性难
以实现一些相对苛刻的要求，提升硅橡胶耐高温性能是航空硅橡胶材料的研究热点所在。
当下硅橡胶的耐高温性能深受两大因素制约：一是高温环境下有机侧基极易发生热氧老化情况，从而致使硅橡胶也热老化；二是高温环境下主链产生断裂和重排的硅氧键，也会带来硅橡胶热老化的结果。
由此可见，现下航空硅橡胶材料的耐高温性能并没有达到一定的高度。
另一方面，硅橡胶材料的耐低温性能也不容乐观，特别是当航空器航行达到一定高度时，飞机处于低温影响区对应的空气密封性弱以及阻尼减振材料难以发挥作用，对于硅橡胶耐低温性能的要求愈发严苛，橡胶材料耐低温性能同转变温度息息相关，随着周围温度降低，硅橡胶材料便会变硬，继而丧失橡胶材料既有的弹性，最终失去使用价值。
目前航空硅橡胶材料在高低温性能方面的效果不尽如人意，还有待进一步改善。
2 探究航空硅橡胶材料的新研究方向
2.1 向高导电硅橡胶迈进
为了更好地规避各个电子设备之间的电磁干扰风险，高导电航空硅橡胶成为航空领域的新研究与应用方向。
航空领域常用的高导电型硅橡胶材料主要是以氟硅橡胶、苯基硅橡胶作基胶，主要用镀银材料亦或是银粉为航空导电材料，其基本性能中EC系列主要是指导电苯基硅橡胶，而EF系列则是导电氟硅橡胶材料。
这两类航空导电材料都具有一定优异导电性能以及耐高低温抗老化的性能，目前航空行业已经广泛的研究这些方面，并将其应用于航空仪器设备与航空电子系统的密封环节中。
2.2 阻尼硅橡胶的发展进程
当下国内航材院SE20XX系列所运用的阻尼硅橡胶材料具有显著的高性能：阻尼性能强、耐候性好、高低温环境的适应性好的特点。
这些系列硅橡胶材料凭借它的成型减振器形成三项等刚度的结构，将其使用温度范围严格控制在（-55～80℃），由此使得阻尼硅橡胶的性能保持稳定，相对应减振效率达到95%以上，继而推动使用寿命可达1000个飞行小时以上。
目前已经广泛应用于大载荷航空相机减振器、航空仪表减振器、压缩机、发动机以及航空电路板用减振器等航空设备的降噪减振方面。
在近十余年的硅橡胶阻尼材料研制过程中取得了不错的进展，所研制的宽温宽频高阻尼材料通常能维持阻尼系数β≥0.3的特性，与此同时，在对橡胶材料进行温度和频度、动态位移的扫描后，得到了ZN-33阻尼材料的附模量以及损耗因子等相关变化规律，这对于航空硅橡胶材料的研究发展具有深远意义。
特别是伴随着航空产品以及电子设备集成化的迅猛发展，功率和发热量也愈来愈大，导热性阻尼材料也成为了热门研究方
向。
2.3 航空绝缘硅橡胶的尝试
绝缘硅橡胶凭借其独有的憎水性以及憎水迁移性被用于航空高压绝缘防污闪材料，然而不可忽视的是，这种硅橡胶材料仍然存在附着力差、阻燃性差以及
强度不够的缺陷。
为了更好地提高绝缘硅橡胶防污闪的效果，目前国内外都在开展相关领域的研究，具体来说囊括了以下几个方面：一是通过纳米粉体改善硅橡胶的绝缘性能；二是强化阻燃、耐漏电起痕性能；三是在航空产品的涂层自恢复和耐老化上多做文章。
3 结束语
一言以蔽之，经过多年发展，航空硅橡胶材料形成了较完整的材料体系和相对过硬的技术基础，囊括了四大胶种以及百多个系列的硅橡胶材料，能够满足目前航空设备研制以及生产的需求。
此外，随着国内航空工业发展的进程不断加快，对于新型材料的需求也日益强烈，推动未来航空硅橡胶相关研究于国于民，都是福祉。
尽管当下航空硅橡胶材料研究发展有所成效，但是仍然任重而道远。
参考文献
[1]朱小飞，杨科，黄洪勇.SRM内绝热层成型用硅橡胶气囊材料老化机理研究[J].上海航天，2016，32（6）：67-72.
[2]刘小艳，吴福迪，王帮武，等.低压缩永久变形导电炭黑/硅橡胶复合材料的制备与性能[J].复合材料学报，2016，32（4）：925-932.
[3]崔俞，温家亮，刘凯，等.特种硅橡胶制品装机贮存性能微观分析及老化机理研究[J].航天制造技术，2016（2）：13-17.
[4]章安良，付相庭，查燕.基于声表面波聚二甲基硅氧烷薄膜形变研究[J].压电与声光，2016，37（1）：6-9.。