《表1 5种不同ω(ZnO)下RTV的热性能》

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《改性纳米氧化锌添加对室温硫化硅橡胶热性能的影响》

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为研究不同纳米ZnO含量对RTV材料热稳定性的研究，采用热重分析仪，对5种不同纳米ZnO含量下的Zn O–RTV纳米复合材料的热失重特性进行分析，结果如图5、图6所示。考虑到样品在测试前或等待测试中会吸收空气中的水分，将7.5%质量损失下的温度定义为初始分解温度（tinitial），tmax是材料热分解每一阶段最大降解速率的温度，残余量指材料在TG测试后的剩余质量分数，分析结果列于表1。结果表明，5种ZnO–RTV纳米复合材料的TG曲线显示出类似的趋势，热初始分解温度随着纳米ZnO含量的增加呈先增加后减少趋势，在ω（Zn O）=1%时达到最大值400.3℃，相比于纯RTV提升了62.3℃。微分热重分析（differential thermogravimetric analysis，DTG）曲线表明，ZnO–RTV纳米复合材料的热解过程可分为3个阶段。第1阶段（300～400℃）结合水和一些稀释剂的释放，在DTG曲线中产生1个小的驼峰，随着纳米颗粒含量的增加，RTV复合材料的第1分解阶段的速率变低，并且分解量也减少。第1阶段的主要分解物质向第2和第3阶段转移，大部分有机挥发物在这2个阶段分解。对Zn O进行表面处理后的Zn O–RTV复合材料第2和第3阶段最高分解速度时的温度均高于RTV，并且在ω（ZnO）=1.5%时达到最高。根据TG及DTG曲线，可以看出在RTV中添加纳米Zn O显著提高了材料的热稳定性，这可能是由于纳米颗粒表面和RTV长链之间产生了大量的化学交联点，增加了材料的交联密度。此外，纳米Zn O颗粒的导热系数远大于RTV，在材料中形成许多用于导热的热核，随着纳米粒子的增加，热核密度增加，核与核之间的传热距离缩短，使材料热量传导能力大大增强。并且，纳米颗粒的加入限制了聚合物分子链的运动，纳米颗粒表面偶联剂与聚合物分子链的键合也提升了纳米复合材料的热稳定性。然而，由于纳米颗粒的高表面能，随着纳米颗粒的含量进一步增加，纳米颗粒之间发生团聚，与RTV之间的接触面积降低，从而使得材料的热传导能力以及热稳定性降低。