一種阻燃、無滴落、可陶瓷化硅橡膠及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種阻燃、無滴落、可陶瓷化硅橡膠及其制備方法，該硅橡膠組分以重量份計(jì)：有機(jī)硅混煉膠100份，硫化劑1?10份，可陶瓷化粉100?500份，其他填料或助劑0?100份；其中，可陶瓷化粉配方重量比為：玻璃粉1～120份，白云母1?20份，氫氧化鎂1～200份，氫氧化鋁1?200份，硼類化合物0.1～50份，含膦基高分子化合物0.1～20份。本發(fā)明制得的陶瓷化硅橡膠具有良好的阻燃性、自熄性能；在灼燒后形成的陶瓷層致密、絕緣性好，有抗外力性等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的制備工藝簡(jiǎn)單，原料價(jià)格低廉，因而有望應(yīng)用于電線電纜、電子電氣、航空航天技術(shù)等領(lǐng)域，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和推廣價(jià)值。
【專利說明】
一種阻燃、無滴落、可陶瓷化硅橡膠及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種阻燃、無滴落、可陶瓷化硅橡膠及其制備方法，屬于硅橡膠復(fù)合材 料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 火災(zāi)對(duì)社會(huì)的危害極大。特別是醫(yī)院、學(xué)校、大廈、煤礦、化工企業(yè)等重點(diǎn)防火單 位，一旦火災(zāi)發(fā)生，將會(huì)給人民的生命和財(cái)產(chǎn)帶來極大的損失。這些慘痛的教訓(xùn)讓人們認(rèn)識(shí) 到建筑材料阻燃耐火性能的重要。在火災(zāi)中，保持電力和通信的順暢和不受破壞，可以給消 防隊(duì)員和自救贏得寶貴的時(shí)間。因此在電線電纜行業(yè)，耐火材料的開發(fā)一直是研究重點(diǎn)。
[0003] 隨著工業(yè)活動(dòng)的發(fā)展以及大型公共建筑的不斷增加，硅橡膠以其優(yōu)良的性能在上 述領(lǐng)域中呈現(xiàn)了較高的應(yīng)用增長(zhǎng)勢(shì)頭。但是，硅橡膠作為有機(jī)高分子材料具有易燃燒等缺 點(diǎn)，且燒余物通常是粉末狀不凝聚物，沒有機(jī)械強(qiáng)度。傳統(tǒng)硅橡膠材料在燃燒過程中易脫 落，不能對(duì)內(nèi)部電纜起到有效的防火、保護(hù)作用，進(jìn)而產(chǎn)生了更為嚴(yán)重的二次損害。所以，電 纜電器行業(yè)迫切需求具有阻燃、無滴落、可陶瓷化性能的硅橡膠。
[0004] 可陶瓷化硅橡膠是一種新型的硅橡膠材料，它在常溫下具有硅橡膠優(yōu)良的特性， 在遇到火焰灼燒以后，會(huì)形成一層堅(jiān)硬的陶瓷化阻隔層。使用可陶瓷化硅橡膠制備的可陶 瓷化硅橡膠耐火電纜，常溫下具備普通硅橡膠電線電纜的耐高溫、抗老化、優(yōu)良的電性能等 特性，在火焰灼燒之后，在很短的時(shí)間內(nèi)被燒結(jié)成堅(jiān)硬的陶瓷化殼體。堅(jiān)硬的陶瓷化殼體保 證了線路在被燒蝕過程中不短路、不斷路，從而保證了線路在火災(zāi)中不斷電，為逃生和搶救 提供了保障，因而具有廣大的市場(chǎng)前景。
[0005] 國(guó)內(nèi)外已有多篇可陶瓷化硅橡膠的制備及其在電線電纜設(shè)備中應(yīng)用的報(bào)道。比如 梁?jiǎn)吹热颂峁┝艘环N陶瓷化硅橡膠的制備方法(《新型陶瓷化耐火硅橡膠的探索性研究》， 梁?jiǎn)吹?，世界橡膠工業(yè)，2008年，35(1)，19~21頁），其配方組成為:在甲基乙烯基硅橡膠中 加入硅油、白炭黑、瓷化物及其他助劑，利用有機(jī)硅鏈在500°C以上發(fā)生燃燒導(dǎo)致結(jié)殼。但這 種硅橡膠燃燒后生成的陶瓷層較脆，不能承受力的沖擊，而且結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、表面發(fā)生龜裂， 不能起到良好的隔熱、隔火作用。
[0006] 中國(guó)專利文件CN104629375A公開一種可陶瓷化防火耐火硅橡膠，所述可陶瓷化防 火耐火硅橡膠由包括有機(jī)硅混煉膠和陶瓷化粉的原料制得，所述有機(jī)硅混煉膠由包括硅生 膠、氣相二氧化硅、結(jié)構(gòu)化控制劑和陶瓷化改進(jìn)劑的原料制得，陶瓷化改進(jìn)劑的分子式為Fe (CO)3[(CH2 = CHMe2SiO)3SiR]，R為甲基或苯基。該專利文件公開的可陶瓷化防火耐火硅橡 膠具有良好的力學(xué)性能和力學(xué)穩(wěn)定性，避免最終的陶瓷化殼層發(fā)生開裂或密度降低，有效 提高了以該硅橡膠為防火耐火層材料的防火耐火電纜在實(shí)際應(yīng)用中的可靠性。但該陶瓷化 改進(jìn)劑的合成方法復(fù)雜，目前尚無工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)，難以滿足市場(chǎng)的廣大需求。
[0007] 中國(guó)專利文件CN201607977U公開了一種環(huán)保型瓷化硅橡膠防火軟電纜，包括由外 到內(nèi)設(shè)置的外護(hù)層、保護(hù)層、填充物和同心芯纜，所述的同心芯纜由導(dǎo)體和絕緣層組成，所 述導(dǎo)體由多根軟銅線絞合而成，所述絕緣層由瓷化防火硅橡膠絕緣擠包組成;所述填充物 由無堿玻璃纖維繩組成;所述保護(hù)層由無鹵低煙高阻燃玻璃絲帶組成;所述外護(hù)層由高強(qiáng) 度耐磨硅橡膠護(hù)套組成。該防火軟電纜制作工藝復(fù)雜，且其燒蝕后雖能形成陶瓷層，但并不 具備致密、堅(jiān)硬的陶瓷層結(jié)構(gòu)，力學(xué)性能和抗沖擊性能差。
[0008] 中國(guó)專利文件CN102850805A公開了一種陶瓷化耐火硅橡膠的制備方法及其在電 線電纜中的應(yīng)用，該橡膠包括甲基乙烯基硅橡膠100份，白炭黑30-80份、氧化鋁9-40份、結(jié) 構(gòu)控制劑1.5-8份、燒結(jié)添加劑3-5份、表面處理劑0.25-1.5份、交聯(lián)劑0.5-2份。其制備方法 為：將甲基乙烯基硅橡膠生膠包輥混煉，依次加入白炭黑、氧化鋁、表面處理劑、結(jié)構(gòu)控制 劑、燒結(jié)添加劑、交聯(lián)劑，混煉均勻，停放后的膠料進(jìn)行返煉，恢復(fù)塑性，即得。該陶瓷化硅橡 膠雖能降低陶瓷化的燒結(jié)溫度，可以被燒蝕成陶瓷狀的殼體，但其陶瓷層結(jié)構(gòu)松散，沒有機(jī) 械強(qiáng)度，不能承受外力和水的沖擊。
[0009] 美國(guó)專利文件US20090099289(A1)利用二氧化硅、氧化鎂和/或鋁的化合物在高溫 下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成1825丨〇4、]\%3丨0 3、21%.2412〇3.53丨02、]\%41 2〇4等礦物質(zhì)作為橡膠陶瓷 層的外層組成物質(zhì)。雖然在一定程度上提高了陶瓷層的硬度和耐沖擊性，但要求氧化鎂定 量地與二氧化硅和/或鋁的化合物在高溫下反應(yīng)才能得到鎂的化合物，反應(yīng)不易控制；另 外，沒有反應(yīng)的氧化鎂留在橡膠中，影響了其作為電纜包裹層的絕緣性能。
[0010] 中國(guó)專利文件CN103013129A公開了一種輻照硫化型陶瓷化耐火硅橡膠的制備方 法，該橡膠包括甲基乙烯基娃橡膠100份、結(jié)構(gòu)控制劑3~10份、白炭黑60~100份、燒結(jié)添加 劑3~5份、氧化鋁20~50份、表面處理劑0.25~1.5份、敏化劑1~1.5份。該陶瓷化耐火硅橡 膠雖然改善了云母帶繞包的缺點(diǎn)，但使用的白炭黑是一種片狀可剝離結(jié)構(gòu)，用量大時(shí)與橡 膠相容性較差，降低了材料的性能。
[0011]中國(guó)專利文件CN102876049A公開了一種陶瓷化硅橡膠的制備方法，該硅橡膠由甲 基乙烯基硅橡膠100份、硬脂酸鋅0.17份、白炭黑20份、羥基硅油2份、氫氧化鋁和紅磷的混 合物4份、蒙脫土6份和1，3-二乙炔基四甲基二硅氧烷在真空捏合機(jī)中抽真空攪拌，最后還 需在濾膠機(jī)上進(jìn)行過濾才能得到。該陶瓷化硅橡膠制備工藝復(fù)雜，且過濾過程可控性差，不 宜于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0012]中國(guó)專利文件CN104312159A公開了一種陶瓷化硅橡膠，由硅橡膠和陶瓷填料制備 得到;所述陶瓷填料，以重量份計(jì)，包括:10份~20份的第一氧化物，所述第一氧化物為稀有 金屬氧化物;50份~70份的第二氧化物，所述第二氧化物包括輕金屬氧化物、硅的氧化物、 銻的氧化物和過渡金屬氧化物中的一種或幾種；10份~30份的含氧酸鹽，所述含氧酸鹽包 括碳酸鹽、硅酸鹽、偏硅酸鹽、硼酸鹽和磷酸鹽中的一種或幾種。該硅橡膠雖然具有較好的 拉伸強(qiáng)度、扯斷伸長(zhǎng)率以及撕裂強(qiáng)度，但其燃燒后的材料呈粉狀，附著力差、易脫落，不能起 到良好的防火阻燃作用。特別是使用了貴金屬鉑催化劑，提高了硅橡膠成本;鉑催化劑還較 容易中毒失效。
[0013]綜合國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道發(fā)現(xiàn)，通過篩選適當(dāng)?shù)奶盍?，能夠使硅橡膠具有較好的可陶 瓷化性能，進(jìn)一步使用合適的添加劑可以改善硅橡膠的物理機(jī)械性能并提高陶瓷化層的強(qiáng) 度。高溫?zé)g下硅橡膠基膠發(fā)生裂解，產(chǎn)物成份主要為Si0 2粉末。通過助熔劑在高溫時(shí)的粘 結(jié)作用，使Si02與無機(jī)填料之間發(fā)生共融共晶反應(yīng)，從而形成新的固相和液相;隨著燒蝕時(shí) 間的延長(zhǎng)，液相組分逐漸擴(kuò)散到固相顆粒之間，通過助熔劑的"連接橋"作用，使固體顆?；?相粘連在一起，從而形成堅(jiān)硬的陶瓷體。但是上述研究存在配方復(fù)雜、配方比例難控制、陶 瓷化后材料硬度有待提高等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 針對(duì)現(xiàn)有可陶瓷化硅橡膠存在的不足，本發(fā)明提供一種阻燃、無滴落、可陶瓷化硅 橡膠及其制備方法。
[0015] 發(fā)明概述
[0016] 本發(fā)明提供的阻燃、無滴落、可陶瓷化硅橡膠，經(jīng)由硅橡膠生膠和填料復(fù)配制得。 具有工藝簡(jiǎn)單可控、性能優(yōu)越、適宜工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。制備的硅橡膠材料在常溫下具有良 好的物理機(jī)械性能，不易點(diǎn)燃，在火焰灼燒時(shí)不滴落，在灼燒后能夠形成致密的、堅(jiān)硬的陶 瓷化層。使用該可陶瓷化硅橡膠制備的線纜，能夠保證在燃燒時(shí)不短路、不斷路，在電線電 纜、電子電氣、航空航天等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0017]發(fā)明詳述
[0018]本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0019] -種阻燃、無滴落、可陶瓷化硅橡膠，包括如下重量份的原料組成：
[0020] 有機(jī)硅混煉膠100份，硫化劑1 -10份，可陶瓷化粉100-500份；
[0021]所述的可陶瓷化粉包括如下重量份的組分:玻璃粉1~120份，白云母1-20份，氫氧 化鎂1~200份，氫氧化鋁1-200份，硼類化合物0.1~50份，含膦基高分子化合物0.1~20份。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，所述的阻燃、無滴落、可陶瓷化硅橡膠還包括其他填料或助 劑0-100份，更優(yōu)選1-99份;所述的其他填料或助劑為增強(qiáng)或不顯著降低硅橡膠性能的各種 添加劑，包括熱氧穩(wěn)定劑、阻燃劑、發(fā)泡劑、深度固化劑、顏料、增塑劑等。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明，所述的有機(jī)硅混煉膠為各種有機(jī)硅混煉膠及有機(jī)硅混煉膠與其它材 料的共混體系。優(yōu)選的，所述的有機(jī)硅混煉膠為過氧化物型熱硫化硅橡膠混煉膠、加成型熱 硫化硅橡膠混煉膠、縮合型室溫硫化硅橡膠混煉膠、加成型室溫硫化硅橡膠混煉膠及上述 四類硅橡膠混煉膠與其它材料的共混體系；進(jìn)一步優(yōu)選為過氧化物型熱硫化硅橡膠混煉 膠、加成型熱硫化硅橡膠混煉膠或/和加成型室溫硫化硅橡膠混煉膠。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明，所述的硫化劑為能使混煉膠正常硫化所使用的硫化劑，根據(jù)混煉膠 的不同種類而不同。優(yōu)選的，當(dāng)有機(jī)硅混煉膠為過氧化物型熱硫化硅橡膠混煉膠時(shí)，硫化劑 為雙-2，4、雙-2，5或ΒΡ0(過氧化苯甲酰）；當(dāng)有機(jī)硅混煉膠為加成型硫化硅橡膠混煉膠時(shí)， 硫化劑為氯鉑酸系列化合物，進(jìn)一步優(yōu)選氯鉑酸雙封頭。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明，所述的可陶瓷化粉為按照本發(fā)明公開配方所復(fù)配的可陶瓷化粉；
[0026] 優(yōu)選的，所述的玻璃粉為市場(chǎng)上銷售的各種玻璃粉及加工處理后的玻璃粉;從顆 粒尺寸角度，優(yōu)選1000-10000目尺寸，進(jìn)一步優(yōu)選為2000-3000目尺寸；
[0027]優(yōu)選的，所述的白云母為市場(chǎng)上銷售的各種白云母及加工處理后的白云母;從顆 粒尺寸角度，優(yōu)選1000-10000目尺寸，進(jìn)一步優(yōu)選為2000-3000目尺寸；
[0028] 優(yōu)選的，所述的氫氧化鎂為市場(chǎng)上銷售的各種氫氧化鎂及加工處理后的氫氧化 鎂;從顆粒尺寸角度，優(yōu)選1000-10000目尺寸，進(jìn)一步優(yōu)選為3000-5000目尺寸；
[0029] 優(yōu)選的，所述的氫氧化鋁為市場(chǎng)上銷售的各種氫氧化鋁及加工處理后的氫氧化 鋁;從顆粒尺寸角度，優(yōu)選1000-10000目尺寸，進(jìn)一步優(yōu)選為5000-10000目尺寸；
[0030] 優(yōu)選的，所述的硼類化合物為市場(chǎng)上銷售的各種硼類化合物及其制品；進(jìn)一步優(yōu) 選硼酸、硼酸鈉、硼酸鋅、硼酸鉀、硼酸鋁、硼砂、含硼助熔劑等;最優(yōu)選為硼酸鋁或硼酸鋅；
[0031] 優(yōu)選的，所述的含膦基高分子化合物為分子中含有膦基的各類高分子化合物，進(jìn) 一步優(yōu)選含膦基聚硅氧烷、含膦基有機(jī)硅樹形大分子、含膦基硅樹脂、含膦基聚苯乙烯、含 膦基碳系高分子化合物與聚硅氧烷嵌段化合物、含膦基碳系高分子化合物與聚硅氧烷接枝 共聚物等;最優(yōu)選含膦基聚硅氧烷。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明，上述阻燃、無滴落、可陶瓷化硅橡膠的制備方法，包括步驟如下：
[0033] 按配比將有機(jī)硅混煉膠與硫化劑、可陶瓷化粉、其他填料或助劑進(jìn)行復(fù)配，經(jīng)由混 煉、硫化過程，制得阻燃、無滴落、可陶瓷化硅橡膠。
[0034] 本發(fā)明未詳盡說明的，均按現(xiàn)有技術(shù)。
[0035] 本發(fā)明的原理：
[0036] 本發(fā)明通過加入適量的由玻璃粉、白云母、氫氧化鎂、氫氧化鋁、硼類化合物、含膦 基高分子化合物組成的可陶瓷化粉，大幅提高了硅橡膠的阻燃性能、防滴落性能和可陶瓷 化性能。加工工藝簡(jiǎn)單，便于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0037] 本發(fā)明所使用的玻璃粉可促進(jìn)硅橡膠的燒余物形成流動(dòng)相，并滲透到無機(jī)填料的 固相結(jié)構(gòu)中發(fā)生粘結(jié)作用，形成高強(qiáng)度的陶瓷層，而且隨著溫度升高陶瓷層的強(qiáng)度增大。
[0038] 本發(fā)明所使用的白云母是良好的電絕緣體和熱絕緣體，具有良好的隔熱性，可增 加硅橡膠的隔熱性能。云母粉還有較好地滑動(dòng)性和較強(qiáng)的附著力，可與其它填料更好的粘 結(jié)。
[0039] 本發(fā)明所使用的氫氧化鎂的吸附性、熱分解性能等均較優(yōu)秀，是一種綠色環(huán)保阻 燃劑和添加劑，有良好的阻燃和消煙作用。
[0040] 本發(fā)明所使用的氫氧化鋁作為阻燃劑不僅能阻燃，而且可以防止發(fā)煙、不產(chǎn)生有 毒氣體、不產(chǎn)生滴落物。
[0041 ]本發(fā)明所使用的硼類化合物的熱穩(wěn)定性好，毒性低，消煙，添加后明顯減少材料燃 燒煙濃度。在高溫下熱分解產(chǎn)生硼氧化物，可促進(jìn)硅橡膠快速分解，不僅降低了形成陶瓷層 的溫度，也在一定程度上提高了形成的陶瓷層強(qiáng)度。
[0042] 本發(fā)明所使用的含膦基高分子化合物具有良好的耐高溫性和阻燃性，其作為添加 劑在一定程度上可提高硅橡膠的著火點(diǎn)，且點(diǎn)燃后可自熄;含膦基高分子化合物還具有良 好的電氣絕緣性能，在陶瓷層中有利于形成致密的陶瓷層結(jié)構(gòu)并阻止電纜的漏電現(xiàn)象;特 別是含膦基高分子化合物燃燒后殘?zhí)柯瘦^高，又為線狀，能夠有效連接各殘余物形成一個(gè) 致密整體，有效提高了陶瓷層的密度和硬度。
[0043] 本發(fā)明所制備的硅橡膠通過可陶瓷化粉中各類無機(jī)填料和含膦基高分子化合物 的阻燃性能、含膦基高分子化合物的"鏈接"作用、有機(jī)硅燃燒后生成的二氧化硅與無機(jī)填 料之間的共熔作用，實(shí)現(xiàn)了較好的阻燃性能。特別的，本發(fā)明的可陶瓷化粉配方是建立在各 種組分在灼燒過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)的"協(xié)同作用"，即在本發(fā)明配方范圍內(nèi)各組分在灼燒 過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)會(huì)相互影響，從而導(dǎo)致灼燒中的產(chǎn)物不易流淌、燒結(jié)密度高，從而實(shí) 現(xiàn)了燃燒過程無滴落、燃燒后得到的殘余物硬度高的特點(diǎn)。有別于市場(chǎng)上一般的可陶瓷化 硅橡膠的將各種填料簡(jiǎn)單復(fù)配的工藝，因此較之于市場(chǎng)上一般的可陶瓷化硅橡膠，具有顯 著的性能優(yōu)勢(shì)。
[0044] 本發(fā)明的有益效果：
[0045] 本發(fā)明的陶瓷化硅橡膠具有良好的加工成型性質(zhì)，可以加工成所需要的各種模壓 和擠出制品。所制備的娃橡I父制品具有娃橡I父的基本特性，例如優(yōu)良的耐候性、優(yōu)異的絕緣 性能、耐電暈性和耐電弧性。特別是，本發(fā)明的陶瓷化硅橡膠不易燃、能自熄、灼燒后體積膨 脹率小，能維持材料原有形貌;灼燒后能產(chǎn)生堅(jiān)硬的陶瓷層，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、致密性好、無龜裂、 附著力好。該陶瓷保護(hù)層能阻止火焰的進(jìn)一步燃燒且隔絕裂解揮發(fā)物的逸出，保護(hù)被燒物 不受大火破壞。取得了意想不到的效果。本發(fā)明的阻燃、無滴落、可陶瓷化硅橡膠的制備工 藝簡(jiǎn)單，易于工業(yè)化生產(chǎn)，可用于電線電纜絕緣包覆材料、電子電氣設(shè)配防火隔離內(nèi)飾物， 以及各種防火構(gòu)件、建筑裝飾材料中。
【附圖說明】
[0046] 圖1是本發(fā)明試驗(yàn)例1中硅橡膠材料灼燒前后對(duì)比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0047] 下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但不限于此。
[0048] 實(shí)施例中所用原料均為常規(guī)市購原料或按照參考文獻(xiàn)方法合成得到。
[0049] 實(shí)施例中所有份數(shù)均為重量份。
[0050] 實(shí)施例中所述的玻璃粉和白云母的尺寸范圍為2000-3000目，氫氧化鎂的尺寸范 圍為3000-5000目，氫氧化鋁的尺寸范圍為5000-10000目。其它填料選自熱氧穩(wěn)定劑、阻燃 劑、發(fā)泡劑、深度固化劑、顏料或增塑劑。
[0051] 實(shí)施例1-8
[0052] 實(shí)施例1-8中各原料組分的配比如表1所示，其中：
[0053]有機(jī)硅混煉膠為過氧化物型熱硫化硅橡膠混煉膠，硫化劑為雙-2，4。硼類化合物 分別為硼酸鋅，含膦基高分子化合物為含膦基聚硅氧烷。其它填料為鐵紅。
[0054] 實(shí)施例1-8中阻燃、無滴落、可陶瓷化硅橡膠的制備，按照硅橡膠行業(yè)的通用加工 方法，其步驟如下：
[0055] 按配比將有機(jī)硅混煉膠與硫化劑、可陶瓷化粉、其他填料或助劑進(jìn)行復(fù)配，經(jīng)由混 煉設(shè)備進(jìn)行混勻，分別經(jīng)一段硫化（120°C，25分鐘，模壓)和二段硫化（180°C，2小時(shí)，通風(fēng)烘 箱中），制得阻燃、無滴落、可陶瓷化硅橡膠。
[0056] 表1實(shí)施例1-8組分配比表
[0057]
[0058] 實(shí)施例9
[0059] 將加成型熱硫化硅橡膠混煉膠與硫化劑(氯鉑酸雙封頭）、可陶瓷化粉(玻璃粉、白 云母、氫氧化鎂、氫氧化鋁、硼酸鈉、含膦基聚苯乙烯、鐵紅)進(jìn)行復(fù)配，復(fù)配比例為100:5: 30 :50:70: 20:1:7:1，經(jīng)由混煉設(shè)備進(jìn)行混勻，分別經(jīng)一段硫化（170 °C，20分鐘，模壓)和二 段硫化(180攝氏度，2小時(shí)，通風(fēng)烘箱中），制得阻燃、無滴落、可陶瓷化硅橡膠。
[0060] 實(shí)施例10
[0061] 將加成型室溫硫化硅橡膠混煉膠與硫化劑(氯鉑酸雙封頭）、可陶瓷化粉(玻璃粉、 白云母、氫氧化鎂、氫氧化鋁、硼酸鋁、含膦基硅樹脂、黑炭黑)進(jìn)行復(fù)配，復(fù)配比例為100:5: 50: 30:50:10:10: 20:1，經(jīng)由混煉設(shè)備進(jìn)行快速混勻，室溫放置(20°C，24小時(shí)），制得阻燃、 無滴落、可陶瓷化硅橡膠。
[0062] 試驗(yàn)例1
[0063]將實(shí)施例1制得的硅橡膠材料進(jìn)行彎曲，如圖1中的A所示，可以看出該硅橡膠材料 保持了硅橡膠的較好的機(jī)械力學(xué)性能。將其進(jìn)行灼燒，如圖1中的B所示，可以看出該硅橡膠 材料不易點(diǎn)燃。將灼燒后得到的殘?jiān)么笏鳑_刷，如圖1中的C所示，可以看出該硅橡膠材 料灼燒后得到的殘?jiān)苣退疀_洗，其中未灼燒的部分仍保持橡膠柔軟性，灼燒部分變得堅(jiān) 硬、用較大水流沖不斷。灼燒后的殘?jiān)鐖D1中的D所示，可以看到灼燒后的殘?jiān)鼮閳?jiān)硬、耐 水沖刷的核殼結(jié)構(gòu)，外層為白色，內(nèi)層為深色。
[0064] 試驗(yàn)例2
[0065] 將實(shí)施例1-8制得的硅橡膠材料進(jìn)行力學(xué)性能、陶瓷化性能測(cè)試，結(jié)果如表2所示：
[0066] 表 2
[0067]
[0068] 由表2可知，應(yīng)用本發(fā)明制備的可陶瓷化硅橡膠具有良好的力學(xué)性能和阻燃性能， 灼燒過程無滴落，灼燒后的陶瓷層較硬且能耐水沖刷。相比于已有報(bào)道的陶瓷化硅橡膠來 說，工序簡(jiǎn)單，性能優(yōu)越，取得了意想不到的效果，具有很大的創(chuàng)新性，便于工業(yè)化批量生 產(chǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種阻燃、無滴落、可陶瓷化硅橡膠，其特征在于，該硅橡膠包括如下重量份的原料 組成： 有機(jī)硅混煉膠IOO份，硫化劑I -10份，可陶瓷化粉100-500份； 所述的可陶瓷化粉包括如下重量份的組分:玻璃粉1~120份，白云母1-20份，氫氧化鎂 1~200份，氫氧化鋁1 -200份，硼類化合物0.1~50份，含膦基高分子化合物0.1~20份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃、無滴落、可陶瓷化硅橡膠，其特征在于，該硅橡膠還包括 其他填料或助劑1-100份;所述的其他填料或助劑為增強(qiáng)或不顯著降低硅橡膠性能的各種 添加劑。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的阻燃、無滴落、可陶瓷化硅橡膠，其特征在于，所述的其他填料 或助劑為熱氧穩(wěn)定劑、阻燃劑、發(fā)泡劑、深度固化劑、顏料或/和增塑劑。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃、無滴落、可陶瓷化硅橡膠，其特征在于，所述的有機(jī)硅混 煉膠為過氧化物型熱硫化硅橡膠混煉膠、加成型熱硫化硅橡膠混煉膠、縮合型室溫硫化硅 橡膠混煉膠、加成型室溫硫化硅橡膠混煉膠及上述四類硅橡膠混煉膠與其它材料的共混體 系。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的阻燃、無滴落、可陶瓷化硅橡膠，其特征在于，所述的有機(jī)硅混 煉膠為過氧化物型熱硫化硅橡膠混煉膠、加成型熱硫化硅橡膠混煉膠或/和加成型室溫硫 化硅橡膠混煉膠。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃、無滴落、可陶瓷化硅橡膠，其特征在于，當(dāng)有機(jī)硅混煉膠 為過氧化物型熱硫化硅橡膠混煉膠時(shí)，硫化劑為雙-2，4、雙-2，5或BPO; 當(dāng)有機(jī)硅混煉膠為加成型硫化硅橡膠混煉膠時(shí)，硫化劑為氯鉑酸系列化合物，優(yōu)選為 氯鉑酸雙封頭。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃、無滴落、可陶瓷化硅橡膠，其特征在于，所述的玻璃粉的 顆粒尺寸為1000-10000目，所述的白云母的顆粒尺寸為1000-10000目，所述的氫氧化鎂的 顆粒尺寸為1000-10000目，所述的氫氧化鋁的顆粒尺寸為1000-10000目。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃、無滴落、可陶瓷化硅橡膠，其特征在于，所述的硼類化合 物為硼酸、硼酸鈉、硼酸鋅、硼酸鉀、硼酸鋁、硼砂或含硼助熔劑。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃、無滴落、可陶瓷化硅橡膠，其特征在于，所述的含膦基高 分子化合物為含膦基聚硅氧烷、含膦基有機(jī)硅樹形大分子、含膦基硅樹脂、含膦基聚苯乙 烯、含膦基碳系高分子化合物與聚硅氧烷嵌段化合物、含膦基碳系高分子化合物與聚硅氧 烷接枝共聚物。10. -種權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的阻燃、無滴落、可陶瓷化硅橡膠的制備方法，包括步 驟如下： 按配比將有機(jī)硅混煉膠與硫化劑、可陶瓷化粉、其他填料或助劑進(jìn)行復(fù)配，經(jīng)由混煉、 硫化過程，制得阻燃、無滴落、可陶瓷化硅橡膠。
【文檔編號(hào)】C04B111/28GK105884267SQ201610225379
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年4月12日
【發(fā)明人】盧海峰, 劉營(yíng)營(yíng), 馮圣玉, 馬德鵬, 張悅
【申請(qǐng)人】山東大學(xué)