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硅橡胶具有优异的耐热性能，但随着现代高新技术领域的迅速发展，其已不能满足更高温度条件下空气环境中的密封应用，必须进一步提高其热氧化稳定性。以氧化铁为代表的过渡金属氧化物对硅橡胶有较好的抗氧化作用，利用复合掺杂的协同效应，比单一金属氧化物具有更好的抗氧化效果。本论文以此为出发点设计合成了多种具有花状微纳结构特征的二元复合金属氧化物和表面包覆的球形纳米二元复合金属氧化物，并研究它们对硅橡胶耐热性能的影响;同时设计了以氧化铁为考察对象的实验，通过监测添加氧化铁的硅橡胶在老化前后氧化铁发生的变化，初步探索了在硅橡胶中氧化铁抗氧化机理的实验验证。 本论文的主要内容包括如下三个部分: （一）花状微纳结构二元复合金属氧化物制备及其对硅橡胶耐热性能的影响 利用改进的多元醇介导合成法，以廉价的无机金属盐作为原料，成功制备出具有三维花状微纳结构的铁铟复合金属氧化物前体。通过考察铁铟复合金属氧化物前体的形貌随反应时间的变化情况表明该演化过程是一个两步生长过程。在前体的制备过程中，酸吸收剂尿素起着至关重要的作用，它的加入促使两种金属无机盐和乙二醇之间的配位螫合反应不断进行。高温灼烧后的铁铟二元复合金属氧化物保持着与前体一致的三维花状微纳结构，同时具有微米形貌和表面纳米结构的特征。在硅橡胶中的抗氧化研究表明，铁铟复合金属氧化物的添加有效地提高了硅橡胶的抗氧化耐热性能，比单一加入氧化铁或氧化铟效果明显。 利用同样的制备方法，以无机锡盐代替无机铟盐，制备了具有三维花状微纳结构的铁锡二元复合金属氧化物前体，且前体的形貌演变过程也是一个两步生长过程。对铁锡复合金属氧化物前体进行灼烧，得到形貌维持不变的铁锡复合金属氧化物。分析表明锡元素完全掺杂在铁晶格中，最大掺杂浓度能达到25％，通过控制金属元素的投料比可得到不同比例完全掺杂的铁锡二元复合金属氧化物。 （二）原位表面包覆纳米复合金属氧化物制备及其对硅橡胶耐热性能的影响 通过分子结构设计合成出一种新型水溶性硅基原位包覆表面修饰剂，通过原位表面包覆制备了在硅橡胶中高分散性的纳米复合金属氧化物粒子。通过对氧化铁粒子的原位包覆反应，优化了反应条件，制备了包覆完全的氧化铁粒子。在此条件下进一步制备了不同掺杂比例一系列的复合金属氧化物纳米粒子，包括铁铜、铁锡、铁锌、铁锰、铁锌、铁钴等二元复合金属氧化物。在硅橡胶中抗氧化研究表明，铁锌抗氧化性能效果明显。 （三）氧化铁在硅橡胶中抗氧化机理验证的探索研究 简化其他因素对硅橡胶耐热性能的影响，设计了一个只有硅橡胶和氧化铁的体系。通过研究硅橡胶热空气老化后，氧化铁的变化来分析氧化铁在硅橡胶中的抗氧化机理。XRD分析结果表明，硅橡胶在温度为350℃下热空气老化一定时间后，在其内部观察到四氧化三铁的出现，铁的价态改变表明在硅橡胶热老化过程中氧化铁确实发生了氧化还原反应，间接验证了氧化铁在硅橡胶中高温抗氧化作用的机理。