日前，包頭稀土研究院稀土分離與應(yīng)用團隊聯(lián)合中國航發(fā)北京航空材料研究院，成功開發(fā)出一種用于硅橡膠、氟硅橡膠的輕稀土耐熱劑產(chǎn)品。該產(chǎn)品經(jīng)中國航發(fā)北京航空材料研究院試驗驗證，可有效提高硅橡膠、氟硅橡膠材料的使用溫度，提升其耐熱等級。

數(shù)據(jù)表明，該產(chǎn)品可有效提高硅橡膠、氟硅橡膠材料的耐熱等級，耐熱性能已達到國外同類產(chǎn)品(陶氏RMB-9001)水平，可實現(xiàn)此類高附加值產(chǎn)品的國產(chǎn)化替代。

硅橡膠以其優(yōu)異的耐候性、耐高低溫性、電絕緣性、耐輻射性、生物惰性等特點在電氣、電子、辦公設(shè)備、汽車、建筑、醫(yī)療、食品和人造器官等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。但是它也有不足：在有氧、高溫的環(huán)境下，主要發(fā)生側(cè)基氧化反應(yīng)，導(dǎo)致硅橡膠力學(xué)性能下降。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各領(lǐng)域?qū)柘鹉z耐熱性的要求越來越高。

如航空發(fā)動機的機艙溫度經(jīng)常在300℃以上，對橡膠配件提出了更高的耐油、耐高溫要求。

傳統(tǒng)的有機硅膠粘劑及改性有機硅膠粘劑含有硅氧鍵，耐熱性很高，而含硅氧硼鍵的耐熱性更佳，可在-60~300攝氏度長期使用，短期使用可達350~500攝氏度，瞬間使用溫度高達800~1000攝氏度。雜環(huán)膠粘劑的高分子主鏈上含有芳雜環(huán)，分子剛性很大，致使熔點很高，幾乎接近分解溫度，成為不溶性樹脂。

在硅橡膠中加入稀土耐熱劑可有效提高硅橡膠的耐熱性能。其機理是具有氧化-還原作用的稀土元素，在一定溫度范圍內(nèi)能夠阻止硅橡膠中由于氧化產(chǎn)生的游離基反應(yīng)，同時稀土金屬化合物可以吸收硅橡膠中某些能夠催化降解反應(yīng)的微量酸或堿性物質(zhì)，從而對硅橡膠起到熱穩(wěn)定作用。

稀土元素與耐熱劑的結(jié)合，無疑會使新型耐熱材料達到更加卓越的性能。稀土資源是寶貴的戰(zhàn)略資源，但輕稀土鑭、鈰資源應(yīng)用領(lǐng)域有限，資源利用率低，產(chǎn)品積壓量大，市場價格長期低迷，其核心原因在于開發(fā)應(yīng)用不足。

此次特種橡膠材料用輕稀土耐熱劑產(chǎn)品的成功研發(fā)，將有助于推動鑭、鈰的高值化利用，也說明了稀土與高分子材料結(jié)合具有廣闊前景。相對于鐠、釹、鏑、鋱元素來說，輕稀土鑭、鈰的應(yīng)用領(lǐng)域更為有限，資源利用率更低，導(dǎo)致產(chǎn)品積壓量較大，市場價格長期處于低迷。當前，氧化鑭價格約9000元/噸，氧化鈰價格約9400元/噸。