蒙脫土納米增強二苯醚亞苯基硅橡膠的阻隔性能研究

索軍營， 李 帆， 李璐璐， 錢黃海， 程麗君

(1.成都飛機工業集團有限責任公司，成都610091;2.北京航空材料研究院，北京100095)

硅橡膠因具有優良的電絕緣、耐高低溫［1］、耐候和耐臭氧等性能，廣泛應用于航空航天、核工業、軍事工業等領域［2，3］。飛行器在軌飛行期間，要受到原子氧、質子、電子、γ-射線等的作用［4，5］;以原子反應堆為代表的原子能設備會受到反應堆核裂變產生的大量高能射線的輻照。橡膠材料受到這些射線的輻照后，會通過光電效應、康普頓效應［6］和電子對等方式傳遞能量，從而使橡膠分子激發和電離［7］;橡膠宏觀上表現為輻射交聯和輻射降解［8～11］，導致硅橡膠性能劣化而失去應用價值。因此提高硅橡膠的耐輻照性能具有非常重要的意義。

二苯醚亞苯基硅橡膠(diphenyl ether phenylene silicone rubber，簡稱DEP)是繼二甲基硅橡膠、甲基乙烯基硅橡膠、甲基苯基硅橡膠、亞苯基硅橡膠之后開發的一類硅橡膠新品種，具有耐輻照、強度高、介電性能好、加工工藝優良等特點。

蒙脫土(montmorillonite，MMT，又稱蒙脫石)是膨潤土的主要成分，是一種2∶1型的層狀硅酸鹽((Al2xMgx)Si4O10(OH)2·(MnH2O)(其中M =Na+，Ca2+，Mg2+等)，片層結構中包含三個亞層，在兩個硅氧四面體亞層中間夾著一個鋁氧八面體亞層，亞層之間通過共用氧原子以共價鍵連接［12］。由于結構中的Si4+可以被Al3+和Mg2+等取代，導致片層帶有負電荷，因此在其表面往往吸附著Na+，Ca2+和Mg2+等陽離子以維持平衡，這些金屬陽離子容易與烷基季銨鹽或其他有機陽離子進行交換反應生成有機化蒙脫土，使蒙脫土由親水性變為親油性，提高片層與聚合物分子鏈的相容性，同時增大層間的距離，使聚合物更容易插入片層間，從而形成聚合物/蒙脫土納米復合材料［13］。……