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纳米钛NT-50破解硅橡胶 “高温脆化” 困局的隐形护盾

文章来源：中化新网更新时间：2025-07-21 15:53:34

硅橡胶(高温硫化硅橡胶、室温硫化硅橡胶、液体胶等)凭借耐候性、电绝缘性、耐高低温性等优异特性，广泛应用于电子封装、航空密封、汽车制造等领域。但在 250℃及以上高温环境中，硅橡胶易发生热氧化降解，致聚合物主链断裂、侧基脱落，伴随小分子挥发与交联结构破坏，导致重量损失、力学性能下降，严重制约其在极端工况下的使用寿命。如何提升硅橡胶高温稳定性成为材料领域研究热点。

　　纳米二氧化钛(TiO?)因热稳定性、化学惰性及纳米效应，可作为硅橡胶领域潜在的功能性助剂和填料。其中，气相法制备的纳米二氧化钛 NT-50，以粒径小、分散性好、表面活性高的优势，在硅橡胶领域有广泛应用前景。湖北汇富纳米材料股份有限公司技术人员通过对比添加和未添加纳米TiO?的高温胶、室温胶和液体胶在250℃热储条件下的重量保持率变化，探究NT-50对硅橡胶高温稳定性的提升作用。

　　汇富纳米技术人员选取高温胶、室温胶、液体胶三种典型硅橡胶，分别制备添加1.5% NT-50的实验组与未添加纳米TiO?的空白组样品。所有样品在250℃恒温环境下热储，定期称重并计算重量保持率(重量保持率=热储后重量/初始重量×100%)，绘制重量保持率随热储天数变化曲线。

　　在未添加NT-50的硅橡胶重量保持率曲线图中，室温胶因为在7天后重量损失量超过40%，胶料粉化实验终止。而高温胶和液体胶在21天后重量损失量达到50%，胶料粉化终止测试。

　　在添加1.5%NT-50硅橡胶重量保持率曲线图中，室温胶、高温胶、液体胶7天后重量损失在5%以内，即使在60天后，也不超过15%。三种胶的重量保持率在60天内始终保持在85%以上，说明 NT-50的加入有效抑制热氧化降解进程，大幅提升硅橡胶高温稳定性。

　　NT-50 对硅橡胶高温稳定性的改善，主要体现在三个方面：

　　物理阻隔效应：纳米TiO?颗粒在硅橡胶基体中形成致密网络结构，一方面阻碍氧气、水蒸气等侵蚀性介质渗透，减少热氧化反应发生；另一方面抑制硅橡胶热分解产生的小分子挥发，降低重量损失。

　　自由基捕获作用：纳米TiO?作为半导体材料，表面电子对可捕获热降解产生的自由基，终止自由基链式反应，从根本上抑制材料氧化降解。

　　热传导优化：纳米TiO?高热导率可改善硅橡胶热分布均匀性，减少局部过热导致的加速降解，使热量更高效扩散，延缓整体热老化进程。

　　纳米二氧化钛NT-50有效抑制硅橡胶高温热氧化降解，为提升其在极端环境下的使用寿命提供可行方案。从行业应用视角看，添加NT-50的硅橡胶可进一步拓展至航空发动机密封、新能源汽车电池封装、高端电子设备散热等对耐高温性能要求苛刻的领域，解决传统硅橡胶“高温易老化”的痛点，有望构建更高效的热稳定体系，推动硅橡胶材料向更高温、更可靠、更长效的方向升级，为高端制造业的发展提供关键材料支撑。

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