研究・开发　荫讯砖　｝料，２０１２，２６（４）：２４８～２５０　

ＳＩＬＩＣＯＮＥ　ＭＡＴＥＲＩＡＬ　

苯基硅橡胶的热空气老化性能研究　

苏正涛　，秦瑞祥　，朱华　，黄艳华　

（１．北京航空材料研究院，北京１０００９５；２．海军驻北京地区航空军事代表室，北京１０００４１）　

摘要：研究了ＰＳ５３６０苯基硅橡胶在不同试验条件下的热空气老化性能。结果表明，ＰＳ５３６０苯基硅橡　胶在２００　ｏＣ可以连续工作１　２００　ｈ，在２５０℃可以连续工作３６０　ｈ，在３００　ｏＣ可以连续工作４８　ｈ；在经历不同　温度下的长期热空气老化试验后，仍然具有较好的力学性能，是飞机高温影响区优秀的空气密封材料。　关键词：苯基硅橡胶，热空气，老化，密封　中图分类号：ＴＱ３３３．９３　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９－４３６９（２０１２）０４—０２４８—０３　

硅橡胶主链的ｓｉ—Ｏ键较长，键能高，键角　较大，取向自由度大，因而具有优异的耐高低温　

性能…，而苯基链节的引入，赋予硅橡胶更优　

的力学强度、阻燃性、耐热性、耐辐射性和耐低　

温性能。苯基硅橡胶是２０世纪５Ｏ年代初期由美　国道康宁公司首先研制成功的；前苏联也在　１９７０年生产出ＣＫＴ　Ｂ一８０３、ＣＫＴ￣Ｂ一２—８０３、　ＣＫＴ￣Ｂ一２１０１和ＣＫＴｑｂＢ一２１０３苯基硅橡胶；我　国则在２０世纪８Ｏ年代中期由上海树脂厂和吉林　

化学工业公司研究院分别中试成功苯基硅橡胶　

ＰＶＭＱ１２０—１和１２０—２　。目前，对于苯基硅　橡胶已有较多的性能研究　Ｊ，但对苯基硅橡胶　

的长时间热空气老化性能研究未见报导。本实验　

研究了ＰＳ５３６０苯基硅橡胶长时间热空气老化后　的性能变化，为其在高温区的使用提供参考　

依据。　

ｌ　实验　

１．１主要原料及设备　苯基硅橡胶：ＰＳ５３６０，符合Ｑ／６Ｓ　ｌ５４３—　

２００５标准，自制。　压力成型机：ＹＪ一５００，５０　ｔ，余姚市华城　

液压机电有限公司；拉力试验机：ＩＮＳＴＲＯＮ　

３３６６，美国英斯特朗公司。　１．２试样制备　标准试片：压机硫化条件为１６５℃×１５　ｍｉｎ、　

压机表压１０　ＭＰａ；烘箱硫化条件为从室温升至　

２００　ｏＣ，并保持４　ｈ。　恒定压缩永久变形试片：压机硫化条件为　１６５℃×２５　ｒａｉｎ、压机表压为１０　ＭＰａ；烘箱硫化　

条件为从室温升至２００　ｏＣ，并保持４　ｈ。　１．３性能测试　

力学性能：按ＧＢ／Ｔ　５２８－－２００９、ＧＢ／Ｔ　５２９－－２００８和ＧＢ／Ｔ　５３１．１＿＿２Ｏ０８测试；热空气　老化性能：按ＧＢ　３５１２—２００ｌ测试；压缩永久变　

形：按ＧＢ／Ｔ　７７５９－－１９９６测试，压缩率２０％；　压缩耐寒系数：按ＧＢ　６０３４－－１９８５测试；电气性　

能：按ＧＢ／Ｔ　３０４８－－２００７测试。　

２结果与讨论　

２．１苯基硅橡胶的性能　

ＰＳ５３６０苯基硅橡胶是以国产１２０—１低苯基　硅橡胶为生胶，配合经过表面处理的高比表面积　的气相法白炭黑及添加特种耐热助剂等混炼而成　

的耐高低温型硅橡胶，表１列出了ＰＳ５３６０低苯　基硅橡胶的性能。　

由表１可见，ＰＳ５３６０苯基硅橡胶具有拉伸　强度高、伸长率适中、耐高低温的特点，并具有　

较好的电气特性，可在一７０—２５０℃的空气中使　用，适于制造在空气、臭氧以及电场中工作的橡　

胶零件、胶板、胶管和型材等。目前ＰＳ５３６０苯　基硅橡胶硫化胶已用作飞机发动机高温影响区的　

空气、电气、操纵系统的固定密封件和电绝缘零　

收稿１３期：２０１２—０２—２９。　作者简介：苏正涛（１９７Ｏ一），男，研究员，主要从事特种　橡胶材料及功能构件的研究。Ｅ—ｍａｉｌ：ｈｙｈｓｄｕ＠１６３．ｃｏｒｎ。

　第４期　苏正涛等．苯基硅橡胶的热空气老化性能研究　・２４９・　

表１　ＰＳ５３６０低苯基硅橡胶硫化胶的性能　

测试项目　试验结果　邵尔Ａ硬度／度　拉伸强度／ＭＰａ　拉断伸长率／％　拉伸永久变形／％　撕裂强度／ｋＮ・ｎｌ　２５０￣Ｃ×７２　ｈ后拉断伸长率最大变化／％　压缩永久变形（２００￣Ｃ×２４ｈ　２０％压缩率）／％　压缩耐寒系数（一７Ｏ℃）　体积电阻蓦委／Ｑ・ｃｍ　电气强度／ＭＶ・ｎｌ。。　件，包括活门、减震套、套筒、护套、垫圈和薄　

板等。　２．２苯基硅橡胶的耐热空气老化性能　

２．２．１　苯基硅橡胶在２００℃热空气中的长期老　化性能　ＰＳ５３６０苯基硅橡胶试样在２００　ｏＣ热空气下　的加速老化试验结果如表２所示。　由表２可见，在２００　ｃ《＝长期热空气老化过程　中，随老化时间的延长，ＰＳ５３６０苯基硅橡胶的　硬度上升，拉伸强度和拉断伸长率下降，压缩永　久变形增加，力学性能发生明显变化，橡胶试样　

表２　ＰＳ５３６０苯基硅橡胶硫化胶在２００℃热空气下的加速老化试验结果　

的弹性越来越差。若以硬度变化１５度且拉断伸　长率变化一５０％作为橡胶失效判据，ＰＳ５３６０苯　

基硅橡胶可在２００℃连续工作约１　２００　ｈ，如果　

是间歇使用的话，累积工作寿命将更长。即使经　２００℃×２　１６０　ｈ热空气老化后，邵尔硬度为７４　

度，拉伸强度为２．８　ＭＰａ，拉断伸长率为１２０％，　仍具有较好的弹性。因此ＰＳ５３６０苯基硅橡胶硫　

化胶在２００　ｃＩ＝下具有优秀的耐热空气老化性能。　２．２．２苯基硅橡胶在２５０℃热空气中的长期老　化性能　ＰＳ５３６０苯基硅橡胶试样在２５０　ｏＣ热空气下　的加速老化试验结果如表３所示。　

表３　ＰＳ５３６ｏ苯基硅橡胶硫化胶在２５０　ｏＣ热空气下的加速老化试验结果　

由表３可见，在２５０　长期热空气老化过程　

中，随老化时间延长，ＰＳ５３６０苯基硅橡胶的硬　度上升，拉伸强度和拉断伸长率下降，压缩永久　

变形增加，力学性能发生明显变化，橡胶试样弹　性越来越差。同样以硬度变化１５度且拉断伸长　率变化一５０％作为橡胶失效判据，ＰＳ５３６０苯基　

硅橡胶可在２５０℃连续工作约３６０　ｈ；如果是间　歇使用的话，累积工作寿命将更长。即使经２５０℃　

×１　２００　ｈ连续热空气老化后，其硬度为８３度，拉　

伸强度为２．８　ＭＰａ，拉断伸长率为８０％，仍表现　叭　。博　㈣一

　・２５０・　啸　机　ｌ　材　料　第２６卷　

出橡胶的弹性。因此ＰＳ５３６０苯基硅橡胶硫化胶　在２５０￣Ｃ下仍具有优秀的耐热空气老化性能。　

２．２．３苯基硅橡胶在３００℃热空气中的长期老　化性能　ＰＳ５３６０苯基硅橡胶在３００　ｑＣ热空气下的加　

速老化试验结果如表４所示。　

表４　ＰＳ５３６０苯基硅橡胶硫化胶在３００℃热空气下的加速老化试验结果　

由表４可见，在３００℃长期热空气老化过程　

中，随老化时间延长，ＰＳ５３６０苯基硅橡胶的硬　度上升，拉伸强度和拉断伸长率下降，压缩永久　

变形增加，力学性能发生明显变化，橡胶试样弹　性越来越差，直到失去弹性。同样，以硬度变化　１５度且扯断伸长率变化一５０％作为橡胶失效判　

据，ＰＳ５３６０苯基硅橡胶可在３００℃连续工作约　４８　ｈ；如果间歇使用的话，累积工作寿命将更　

长。即使经３００　ｑＣ×１６８　ｈ连续热空气老化后，　邵尔硬度为８６度，拉伸强度为２．９　ＭＰａ，拉断伸　

长率为５０％，仍具有一定的弹性。因此ＰＳ５３６０　苯基硅橡胶硫化胶在３００℃下具有优秀的耐热空　

气老化性能。　

３　结论　

研究了ＰＳ５３６０苯基硅橡胶在不同试验条件　下的热空气老化性能。加速老化试验结果表明，　

ＰＳ５３６０苯基硅橡胶在２１３０℃可以连续工作１　２００　ｈ，　在２５０℃可以连续工作３６０　ｈ，在３００℃可以连　续工作４８　ｈ；在经历不同温度下的长期热空气老　

化试验后，仍然具有较好的力学性能，是飞机不　接触油气部位的耐高温影响区优秀的空气密封　材料。　

参考文献　

［１］冯圣玉，张洁，李美江，等．有机硅高分子及其应　用［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００４：１０１　

一ｌ０５．　［２］韩淑玉，雷育民．国产苯基硅橡胶的研究［Ｊ］．特　种橡胶制品，１９８１（３）：７—９．　［３］渡道纯一郎．最近的Ｍｉｌｌａｂｌｅ型硅橡胶［Ｊ］．日本　橡胶协会志，１９８９，６２（１２）：７６７—７７７．　［４］苏正涛，彭亚岚，刘君，等．苯基硅橡胶低温性能　的研究［Ｊ］．有机硅材料，２０００，１４（６）：５—６．　［５］苏正涛，刘君，孔毅，等．低苯基硅橡胶的耐热性　能研［Ｊ］．材料工程，１９９９（４）：７—８．　［６］王韵然，罗廷纲，夏志伟，等．硅橡胶老化性能的　研究进展［Ｊ］．有机硅材料，２０１１．２５（１）：５８　

—６】．　

Ｔｈｅｒｍａｌ　Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　Ｈｏｔ　Ａｉｒ　Ａｇｉｎｇ　ｏｆ　Ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌｖｉｎｙｌ　Ｓｉｌｉｃｏｎｅ　Ｒｕｂｂｅｒ　

ＳＵ　Ｚｈｅｎｇ．ｔａｏ　，ＱＩＮ　Ｒｕｉ．ｘｉａｎｇ　，ＺＨＵ　Ｈｕａ　，ＨＵＡＮＧ　Ｙａｎ．ｈｕａ　（１．Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００９５；２．Ｎａｖｙ　Ｍｉｌｉｔａｒｙ　Ｄｅｐｕｔａｔｉｏｎ　Ｏｆｆｉｃｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００４１；　３．Ｎａｖｙ　Ｍｉｌｉｔａｒｙ　Ｄｅｐｕｔａｔｉｏｎ　Ｏｆｆｉｃｅ　ｉｎ　Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００４１）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｓｔｕｄｉｅｓ　ｔｈｅ　ｈｏｔ　ａｉｒ　ａｇｉｎｇ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ＰＳ５３６０　ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌｖｉｎｙｌ　ｓｉｌｉｃｏｎｅ　ｒｕｂｂｅｒ　（ＰＶＭＱ）ｕｎｄｅｒ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｔｅｓｔ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ＰＳ５３６０　ｅｘｈｉｂｉｔｅ　ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ　ｔｈｅｒｍａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ａｆｔｅｒ　１２００　ｈｒｓ　ａｔ　２００℃，３６０　ｈｏｕｒｓ　ａｔ　２５０℃，ａｎｄ　４８　ｈｒｓ　ａｔ　３００　ｏＣ．ＰＳ５３６０　ｉｓ　ａｎ　ｉｄｅａｌ　ａｉｒ　ｓｅａｌｉｎｇ　ｍａｔｅｒｉａｌ　

ｆｏｒ　ｈｉｇｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ　ａｒｅａ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｌａｎｅ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌｖｉｎｙｌ　ｓｉｌｉｃｏｎｅ　ｒｏｂｂｅｒ，ｈｏｔ　ａｉｒ，ｈｅａｔ　ａｇｉｎｇ，ｓｅａｌ