«上一篇/Previous Article|本期目录/Table of Contents|下一篇/Next Article»

《合成橡胶工业》[ISSN:1000-1255/CN:62-1036/TQ]

期数:

2024年5期

页码:

440-444

栏目:

出版日期:

2024-09-15

文章信息/Info

Title:

Research progress in ablation-resistant silicone rubber

文章编号:

1000-1255（2024）05-0440-05

作者:

陈梦寒1; 付权圣1; 杨子凡1; 徐颖淑1; 温彦威2; 贾红兵1

（1. 南京理工大学 化学与化工学院，南京 210094； 2. 上海航天化工应用研究所，浙江 湖州 313000）

Author(s):

CHEN Meng-han1;  FU Quan-sheng1;  YANG Zi-fan1;  XU Ying-shu1;  WEN Yan-wei2;  JIA Hong-bing1

（1. School of Chemistry and Chemical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China; 2. Shanghai Institute of Aerospace Chemical Application, Huzhou 313000, China）

关键词:

硅橡胶; 烧蚀机理; 耐烧蚀性能; 改性; 线烧蚀率; 综述

Keywords:

silicone rubber;  ablation mechanism;  ablation resistance;  modification;  linear ablative rate;  review

分类号:

TQ 333.93

DOI:

DOI:10.19908/j.cnki.ISSN1000-1255.2024.05.0440

文献标识码:

A

摘要:

介绍了耐烧蚀硅橡胶的烧蚀机理，综述了国内外使用嵌段共聚、接枝共聚、交联等化学改性或添加填料、阻燃剂等物理改性手段对硅橡胶进行耐烧蚀改性的研究进展，最后展望了耐烧蚀硅橡胶的未来发展方向。

Abstract:

The ablation mechanism of ablation-resistant silicone rubber was described and the research progress of ablation-resistant modification of silicone rubber by chemical modification such as block copolymerization, graft copolymerization and crosslinking or physical modification such as adding fillers and flame retardants at home and abroad was reviewed with 37 references. Finally, the future development direction of ablation-resistant silicone rubber was prospected.

参考文献/References

［1］ 李雪雨， 宋万诚， 温彦威， 等. 弹性体隔热材料技术研究进展［J］. 合成橡胶工业， 2021， 44（6）： 512-518.［2］ Liu Haodong， Zhu Guangming， Zhang Chengshuang. Promoted ablation resistance of polydimethylsiloxane via crosslinking with multi-ethoxy POSS［J］. Composites （Part B）： Enginee-ring， 2020， 190： 107901.［3］ 严旭， 王洪波， 范新中， 等. 硅橡胶基防热涂层动态烧蚀行为及机理研究［J］. 宇航学报， 2020， 41（5）： 617-623.［4］ 何小芳， 霍国洋， 王志刚， 等. 聚合物基烧蚀材料的研究进展［J］. 塑料制造， 2011（10）： 74-78.［5］ Pulci G， Paglia L， Genova V， et al. Low density ablative materials modified by nanoparticles addition： Manufacturing and characterization［J］. Composites （Part A）： Applied Science and Manufacturing， 2018， 109： 330-337.［6］ Tong Yonggang， Bai Shuxin， Zhang Hong， et al. Laser ablation behavior and mechanism of C/SiC composite［J］. Ceramics International， 2013， 39（6）： 6813-6820.［7］ Wang Yang， Chen Zhaofeng， Yu Shengjie. Ablation behavior and mechanism analysis of C/SiC composites［J］. Journal of Materials Research and Technology， 2016， 5（2）： 170-182.［8］ Wang Le， Leng Bingbing， Shan Cengliang， et al. Electron-beam irradiated ceramizable-silicone-rubber-composites containing allyl-functionalized cyclophosphazene［J］. Journal of Applied Polymer Science， 2022， 139（34）： e 52809.［9］ Li Boqian， He Chen， Cao Min， et al. Highly branched phenolic resin-grafted silicone rubber copolymer for high efficiency ablation thermal protection coating［J］. Journal of Applied Polymer Science， 2020， 137（6）： 48353.［10］ Wang Yuan， Zhang Bin， Zhou Shengtai， et al. Preparation of high-performance epoxy-containing silicone rubber via hydrosilylation reaction［J］. Journal of Applied Polymer Science， 2020， 137（8）： 48397.［11］ Shen Shuai， Guo Hongbin， Ma Xiaoyan， et al. Enhanced ablation resistance of divinyl-POSS modified additional liquid silicone rubber and its fiber reinforced composite［J］. Polymer Composites， 2022， 43（5）： 2896-2908.［12］ 杨鉴枭， 任芝瑞， 何吉宇， 等. 聚硅倍半氧烷改性光固化硅橡胶绝热耐烧蚀材料［J］. 高分子材料科学与工程， 2021， 37（5）： 30-35.［13］ Zhang Hao， Yan Liwei， Zhou Shengtai， et al. A comparison of ablative resistance properties of liquid silicone rubber compo-sites filled with different fibers［J］. Polymer Engineering and Science， 2021， 61（2）： 442-452.［14］ Ji Yuan， Han Shida， Chen Zhiheng， et al. Understanding the role of carbon fiber skeletons in silicone rubber-based ablative composites［J］. Polymers， 2022， 14（2）： 268.［15］ Yang Dong， Zhang Wei， Jiang Benzheng. Ceramization and oxidation behaviors of silicone rubber ablative composite under oxyacetylene flame［J］. Ceramics International， 2013， 39（2）： 1575-1581.［16］ Huang Yishen， Kong Yiran， Yan Liwen， et al. In situ construction of fiber-supported micro-porous char structure to enhance anti-ablative performance of silicone rubber composites［J］. Polymers for Advanced Technologies， 2021， 32（8）： 2899-2907.［17］ Yu Lin， Zhou Shengtai， Zou Huawei， et al. Thermal stability and ablation properties study of aluminum silicate ceramic fiber and acicular wollastonite filled silicone rubber composite［J］. Journal of Applied Polymer Science， 2014， 131（1）：39700.［18］ Zhou Cheng， Yu Lin， Luo Wei， et al. Ablation properties of aluminum silicate ceramic fibers and calcium carbonate filled silicone rubber composites［J］. Journal of Applied Polymer Science， 2015， 132（11）：41619.［19］ Abd Halim Z A， Ahmad N， Yajid M A M， et al. Thermal insulation performance of silicone rubber/silica aerogel composite［J］. Materials Chemistry and Physics， 2022， 276： 125359.［20］ Liu Zhuodong， Huang Yisen， Yan Liwen， et al. Mesophase pitch modified silicone rubber coatings with fence-like ceramic layer structures and excellent ablation resistance performance［J］. Progress in Organic Coatings， 2022， 165： 106773.［21］ Chen Yang， Liu Zhuodong， Huang Yisen， et al. Catalytic graphitized silicone rubber coatings with highly graphitized ceramic layer and superior ablation resistance［J］. Macromolecular Materials and Engineering， 2022， 307（11）： 2200355.［22］ Tian Jinfeng， Yan Liwen， Zhang Hao， et al. Improving the heat and ablation resistance of silicone rubber composites by incorporating hollow microspheres［J］. Polymers， 2022， 14（18）： 3846.［23］ Chen Zhiheng， Han Shida， Ji Yuan， et al. Effects of MWCNTs on char layer structure and physicochemical reaction in ethylene propylene diene monomer insulators［J］. Polymers， 2022， 14（15）： 3016.［24］ Iqbal N， Khan M B， Sagar S， et al. Fabrication and characterization of multiwalled carbon nanotubes/silicone rubber composites［J］. Journal of Applied Polymer Science， 2013， 128（4）： 2439-2446.［25］ Liu Yufang， Duan Hongying， Huang Qigu. Multiscale effect of graphene oxide with short carbon fiber for property improvement of room temperature vulcanized silicone rubber［J］. Polymer Bulletin， 2021： 1-15.［26］ Yan Hongqiang， Sun Chuang， Fang Zhengping， et al. Synthesis of an intrinsically flame retardant bio-based benzoxazine resin［J］. Polymer， 2016， 97： 418-427.［27］ Gao Jinglong， Li Zhixuan， Li Jiayi， et al. Ablation behavior of silicone rubber-benzoxazine-based composites for ultra-high temperature applications［J］. Polymers， 2019， 11（11）： 1844.［28］ Gong Yunlong, Liu Qian, Deng Junxia， et al. Properties of lightweight， ablation and thermal insulation materials based on silicone rubber-boron phenol resin composites[J]. 合成橡胶工业， 2022， 45（4）：330.［29］ Liu Zhuodong， Chen Ziyang， Yan Liwei， et al. Ordered graphitized ceramic layer induced by liquid crystal epoxy resin in silicone rubber composites with enhanced ablation resistance performance［J］. Materials Chemistry and Physics， 2021， 270： 124823.［30］ Zou Zhenyue， Qin Yan， Tian Qing， et al. The influence of zirconia fibre on ablative composite materials［J］. Plastics， Rubber and Composites， 2019， 48（5）： 185-190.［31］ Paglia L， Genova V， Bracciale M P， et al. Thermochemical characterization of polybenzimidazole with and without nano-ZrO2 for ablative materials application［J］. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry， 2020， 142： 2149-2161.［32］ Song Jiuqiang， Huang Zhixiong， Qin Yan， et al. Effects of zirconium silicide on the vulcanization， mechanical and ablation resistance properties of ceramifiable silicone rubber composites［J］. Polymers， 2020， 12（2）： 496.［33］ Liu Yanhui， Ma Chao， Li Yong， et al. Ablative properties and mechanisms of hot vulcanised silicone rubber （HVSR） composites containing different fillers［J］. Plastics， Rubber and Composites， 2016， 45（10）： 430-435.［34］ Yang Dong， Zhang Wei， Jiang Benzheng， et al. Silicone rubber ablative composites improved with zirconium carbide or zirconia［J］. Composites （Part A）： Applied Science and Ma-nufacturing， 2013， 44： 70-77.［35］ Zhang Hao， Yan Liwen， Wang Yuan， et al. Ablation properties of zinc borate and aluminum hypophosphite filled silicone rubber composites［J］. Journal of Applied Polymer Science， 2021， 138（32）： 50804.［36］ 贺春江. 云母粉/玻璃粉/助烧剂并用对硅橡胶性能的影响［J］. 橡胶工业， 2022， 69（1）： 34-38.［37］ Yan Liwen， Zhang Hao， Zhou Shengtai， et al. Improving ablation properties of liquid silicone rubber composites by in situ construction of rich-porous char layer［J］. Journal of Applied Polymer Science， 2021， 138（11）： 50030.

备注/Memo

备注/Memo:

上海航天科技创新基金资助项目（SAST 2022-097）。

常用功能

更新日期/Last Update: 1900-01-01