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鄒小姐：13326633089 -
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現(xiàn)在很多領(lǐng)域都傾向于添加稀土提高材料的綜合性能，稀土在硅橡膠中的應(yīng)用是一個(gè)新領(lǐng)域，利用稀土元素獨(dú)特的電子層結(jié)構(gòu)及易形成配合物的特點(diǎn)，可以制備多種稀土功能助劑，不僅可以改善硅橡膠的機(jī)械性能、提升其耐熱性及阻燃性，還在賦予其新功能方面有顯著的功效，所制備的硅橡膠復(fù)合材料結(jié)合了硅橡膠和其它材料的優(yōu)點(diǎn)，具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、安全性及環(huán)保性，被廣泛應(yīng)用于國(guó)防、交通、醫(yī)療等領(lǐng)域。
用途廣泛的硅橡膠
那么，稀土在硅橡膠中都有哪些典型的用途呢？
一、提高阻燃性
硅橡膠因其優(yōu)異的絕緣性和疏水性，被廣泛應(yīng)用于電力行業(yè)。通常將阻燃劑添加到硅橡膠中以提高其阻燃性能，但一般的鹵系阻燃劑在燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量有毒煙霧，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，因此現(xiàn)已越來越多使用綠色、無毒、環(huán)保，且能保持材料良好的機(jī)械性能的稀土阻燃劑來提高硅橡膠的阻燃性。
添加稀土氧化物不僅減少了無機(jī)阻燃劑的用量，還提高了復(fù)合材料的殘?zhí)悸?，顯著地提高了其熱穩(wěn)定性。例如氧化鈰對(duì)含氫氧化鎂的硅橡膠有較優(yōu)的協(xié)效阻燃作用；在復(fù)合材料中繼續(xù)添加少量的有機(jī)改性蒙脫土，可明顯降低復(fù)合材料的熱釋放速率和煙密度，并使機(jī)械性能得到大幅增強(qiáng)。
阻燃厚壁硅膠熱縮管
二、提高耐熱性
過渡金屬化合物能與硅橡膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生作用，進(jìn)而提升其熱穩(wěn)定性。添加過渡金屬化合物和稀土氧化物，例如Fe2O3和二氧化鈦(TiO2 )能有效提高硅橡膠的耐熱性能；添加氧化鈰可顯著提高老化過程中的再交聯(lián)度，減少摩擦表面的孔數(shù)，使硅橡膠具有更好的機(jī)械性能、摩擦性能以及抗熱氧老化性能，納米氧化鈰作為耐熱添加劑，在淺色硅橡膠的制備中起著舉足輕重的作用。
耐高溫硅橡膠密封圈
三、提高熒光性
稀土離子與有機(jī)配體配合后產(chǎn)生的熒光，結(jié)合了稀土離子的發(fā)光強(qiáng)度高以及有機(jī)化合物激發(fā)能量低等優(yōu)點(diǎn)。因此，將稀土化合物加入硅橡膠中可使其具備特殊的熒光性能，有廣泛的應(yīng)用前景。
例如用銪-十一烯酸配合物和含氫硅油制得稀土硅橡膠復(fù)合材料，其最強(qiáng)發(fā)射波長(zhǎng)是銪離子的特征發(fā)射，該材料可將紫外光轉(zhuǎn)換為紅光，體現(xiàn)了銪離子的特征光轉(zhuǎn)換能；并且隨著銪離子濃度的增大并沒有發(fā)生熒光猝滅現(xiàn)象。
熒光硅橡膠手環(huán)
四、增強(qiáng)機(jī)械性能
在加工或使用中受各種因素的影響，硅橡膠會(huì)出現(xiàn)變色、變硬、變脆等現(xiàn)象，致使其許多潛在的應(yīng)用受阻。提高硅橡膠機(jī)械強(qiáng)度的一個(gè)有效方法是加入無機(jī)填料，例如炭黑、白炭黑等。其中，白炭黑由于比表面積大，表面含有大量的硅羥基而易于改性，在硅橡膠補(bǔ)強(qiáng)中得到廣泛應(yīng)用。稀土改性劑對(duì)硅橡膠也具有較優(yōu)的補(bǔ)強(qiáng)效果，例如當(dāng)添加0. 02%的納米氧化鈰時(shí)，顯著地提升了復(fù)合材料的機(jī)械性能，且透光率可達(dá)85%以上，這大大提升了用于封裝發(fā)光二極管的硅橡膠的封裝優(yōu)越性。
用于發(fā)光二極管封裝的透明硅膠膠水
五、增強(qiáng)耐輻照性
傳統(tǒng)耐輻照硅橡膠復(fù)合材料均含有鉛或苯基等物質(zhì)，成本高、耐輻照性能有限、污染環(huán)境。稀土化合物作為硅橡膠的耐輻照添加劑，具有綠色、環(huán)保、高效等優(yōu)點(diǎn)。例如氧化釔、氧化鈰、氧化釓等，無論是單獨(dú)使用稀土氧化物，還是將稀土氧化物共混，或者是將稀土氧化物與傳統(tǒng)耐輻照添加劑復(fù)配使用，都能提高材料的耐輻照性。
防輻射橡膠板
六、增強(qiáng)抗菌性
無機(jī)抗菌材料具有抗菌范圍廣、持久、安全且無二次污染等特點(diǎn)，因此得到了廣泛的應(yīng)用。稀土可以提高無機(jī)抗菌材料的抗菌性，例如以硅膠為載體，鋅離子和稀土釔離子復(fù)配，制得鋅-釔抗菌硅膠，對(duì)大腸桿菌的殺菌率高于84%，只需在硅橡膠中少量添加，就能制得擁有抗菌性的復(fù)合硅橡膠，并且還保留了自身優(yōu)良的性質(zhì)。
抗菌硅膠牙套
小結(jié)
稀土元素被稱為21世紀(jì)的戰(zhàn)略元素、新材料的“寶庫”。利用稀土化合物制備的新型多功能助劑在改善硅橡膠的綜合性能及賦予其新功能等方面均有顯著的功效，且因其高效、環(huán)保等特點(diǎn)解決了現(xiàn)有助劑效率低、污染環(huán)境等問題。而當(dāng)前稀土功能助劑多以稀土無機(jī)化合物為主，利用稀土元素易形成配合物的特點(diǎn)，開發(fā)多樣性的稀土有機(jī)功能助劑將成為今后研究熱點(diǎn)。稀土功能助劑的出現(xiàn)拓展了高分子材料助劑的應(yīng)用范圍，擁有巨大的市場(chǎng)潛力。
參考來源：
稀土在硅橡膠中的應(yīng)用，戴宇飛、曹鴻璋、許延輝、于曉麗、韓德全、田虎虎、郭立影（包頭稀土研究院、白云鄂博稀土資源研究與綜合利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、內(nèi)蒙古大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院）；
新型硅橡膠的制備與性能研究，刁屾（山東大學(xué)）。
粉體圈小吉
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