聚硅氧烷热稳定性研究进展1.pdfVIP

·40 · 高　　分　　子　　通　　报 200 1 年 2 月 聚硅氧烷热稳定性研究进展 付善菊, 韩哲文, 吴平平 (华东理工大学材料工程学院, 上海　200237) 　　摘要: 综述了聚硅氧烷的热老化机理、影响其热稳定性的因素和提高其热稳定性的途径。聚硅 氧烷的热老化反应主要包括热解聚和热氧化两个反应。氧气、水或醇、酸、碱或残留催化剂、硅油、机 械外力、填料、聚硅氧烷的链端基等都会影响聚硅氧烷的热稳定性。提高聚硅氧烷热稳定性的途径 主要有改变聚硅氧烷的分子结构以及在体系中添加热稳定剂。 关键词: 聚硅氧烷; 热老化; 热稳定性 ( ) 有机硅高聚物具有独特的物理化学性能, 其突出特点是工作温度范围宽广 - 50～ 200 ℃ , 耐 热性能好, 广泛应用于宇航、化工、汽车、科研等领域。随着科学技术, 特别是国防和尖端技术的发 展, 对其耐热性提出了更高的要求。本文将对影响直链聚硅氧烷及其交联后弹性体的热稳定性的因 素, 提高其热稳定性的途径等的研究进展进行综述。 1　聚硅氧烷的热老化机理 聚硅氧烷的热老化主要包括两个反应[ 1～ 3 ] , 一是热解聚( th erm a l dep o lym er izat ion ) , 即主链 — — 键的断裂、重排反应。其机理是分子链内氧原子的未共用电子对与邻近硅原子的 3 空 Si O Si d 轨道配位, 在高温或催化剂等的作用下 — — 键断裂、重排, 产生小分子环状硅氧烷, 生成 Si O Si D 3 的反应式如下: 二是热氧化降解( ) , 指主链 原子上有机基团的氧化, 及由此引起的 th erm o ox idat ive deg radat ion Si 聚硅氧烷分子结构的改变。同碳氢类聚合物类似, 聚硅氧烷的热氧化降解是自由基链反应过程。氧 气进攻聚硅氧烷的有机基团侧基, 生成过氧化物中间体(ROO H ) : CH CH OO H 3 2 Si O + O 2 Si O CH 3 CH 3 (R ) (ROO H ) ( ) 作者简介: 付善菊 1974— , 女, 1998 年起在华东理工大学材料工程学院师从韩哲文教授攻读博士学位。主要从事 有机硅及其复合材料等的研究工作。 　第 1 期 高　　分　　子　　通　　报 ·4 1 · 进而发生自由基链引发反应: