一種無鹵阻燃熱硫化硅橡膠的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及熱硫化硅橡膠制造領域，具體涉及一種不含鹵素阻燃劑的、阻燃性能優(yōu)異的熱硫化硅橡膠。
【背景技術】
[0002]熱硫化硅橡膠是有機硅產(chǎn)品中產(chǎn)量大、應用十分廣泛的一類產(chǎn)品。硅橡膠因其優(yōu)良的耐高低溫、電氣絕緣、耐臭氧、耐氣候老化、憎水、防潮等性能，廣泛的應用于航天、航空、電子、電氣、建筑、機械、冶金、汽車、儀器儀表、紡織、化工、輕工、食品、醫(yī)藥衛(wèi)生等部門，尤其是在電子電氣領域。但其燃燒性能差，如果不經(jīng)過阻燃處理，能在空氣中持續(xù)燃燒，并放出大量熱量。所以熱硫化硅橡膠的阻燃處理一直是國內(nèi)外研究的熱點，目前高阻燃性能的硅橡膠價格昂貴，降低成本、無鹵化是研究方向?！稛崃蚧柘鹉z》一書披露了使用貴金屬鉬化合物與炭黑、氣相二氧化硅、有機溴化合物四唑化合物、三唑化合物、胺等并用阻燃混煉硅橡膠，可以得到垂直燃燒(UL-94標準)達到V-O級或V-1級的阻燃硅橡膠。申請?zhí)枮镃N200410077503、CN200810196197和CN200910185447的專利均披露了使用鉬化合物與氫氧化鋁和/或氫氧化鎂共用阻燃硅橡膠的方法，可以得到垂直燃燒(UL-94標準)達到V-O級或V-1級的阻燃硅橡膠，極限氧指數(shù)可以達到38%。雖然鉬化合物的添加量非常少，只有5~200ppm,但是貴金屬鉬化合物價格昂貴,每公斤混煉娃橡膠需要增加成本10元左右；而且鉬化合物制造工藝復雜，制造過程污染嚴重。另外配合使用的有機溴化合物、四唑化合物、三唑化合物、胺等有機化合物會對硅橡膠制品的力學性能產(chǎn)生較大的負面影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術問題是在不使用鉬化合物的前提下，提供一種成本低、容易獲得、力學性能優(yōu)良、阻燃級別高的熱硫化硅橡膠。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術方案是:一種無鹵阻燃熱硫化硅橡膠，由以下重量份數(shù)的原材料組成:甲基乙烯基硅橡膠生膠100份、端羥基聚二甲基硅氧烷1~13份、氣相法白炭黑10~80份、異氰酸酯0.1-11.5份、氫氧化鋁5~150份、氫氧化鎂1~150份、2, 5- _■甲基-2，5- _.(叔丁基過氧)己燒0.4~1份。
[0005]所述的一種無鹵阻燃熱硫化硅橡膠，其中異氰酸酯為二異氰酸酯或多異氰酸酯，包括但不限于甲苯二異氰酸酯、己二異氰酸酯、二苯基甲烷-4，4’-二異氰酸酯、多苯基甲烷多異氰酸酯、三苯基甲烷三異氰酸酯、對硝基苯異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯。
[0006]本發(fā)明的有益效果:在熱硫化硅橡膠中，使用少量的異氰酸酯替代微量的鉬化合物，與阻燃劑氫氧化鋁和/或氫氧化鎂配合可以獲得更好的阻燃性能，同時保持良好的力學性能。大大降低阻燃熱硫化硅橡膠的成本。而且使用鉬化合物很容易因為存在含硫、磷、氮的化合物而中毒失去作用，異氰酸酯則要穩(wěn)定很多，不會發(fā)生類似情況。例如:在拉伸強度為lOMPa、極限氧指數(shù)為24%的不添加異氰酸酯和阻燃劑的100份基礎混煉膠中，添加0.6份的二苯基甲烷_4，4’- 二異氰酸酯和40份的氫氧化鋁，可以得到拉伸強度為8.2MPa、極限氧指數(shù)為41%的阻燃硅橡膠；與之相比，把其中0.6份的二苯基甲烷_4，4’ - 二異氰酸酯換成50PPM的鉬化合物(以鉬的質量分數(shù)計)，得到的阻燃硅橡膠的拉伸強度為7.6MPa、極限氧指數(shù)為37%。充分說明異氰酸酯替與氫氧化鋁和/或氫氧化鎂配合阻燃熱硫化硅橡膠，可以獲得更好的阻燃性能。
[0007]
【具體實施方式】
[0008]下面結合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0009]實施例1
(CH2=CH) (CH3)S1鏈接摩爾分數(shù)為0.18%、聚合度約為3000的甲基乙烯基硅橡膠生膠100份、比表面積300m2/g的氣相法白炭黑40份、黏度為30mPa.S的端羥基聚二甲基硅氧烷10份、平均粒徑為I微米的氫氧化鋁30份、氫氧化鎂30份，在捏合機中混煉均勻，然后在170°C處理lh，制成膠料，冷卻。然后再加入二苯基甲烷_4，4’-二異氰酸酯1.0份、2，5-二甲基-2，5- 二 (叔丁基過氧)己烷0.8份，在雙輥煉膠機上混合均勻。在170°C、1MPa的硫化機上硫化成型測試試片。按GB 10707-2008測試垂直燃燒和極限氧指數(shù)，結果如下:垂直燃燒FV-O級，單個試樣有焰燃燒時間0.75秒，氧指數(shù)41%，拉伸強度8.2MPa。
[0010]實施例2
按照實施例1的方法和配方將二苯基甲烷-4，4’-二異氰酸酯更換成甲苯二異氰酸酯。測試結果如下:垂直燃燒FV-O級，單個試樣有焰燃燒時間2.2秒，氧指數(shù)36%，拉伸強度 7.8MPa。
[0011]實施例3
按照實施例1的方法和配方將二苯基甲烷-4，4’-二異氰酸酯更換成三苯基甲烷三異氰酸酯。測試結果如下:垂直燃燒FV-O級，單個試樣有焰燃燒時間O秒，氧指數(shù)42%，拉伸強度 8.1MPa。
[0012]實施例4
按照實施例1的方法和配方氫氧化鋁和氫氧化鎂的份數(shù)均改為20份。測試結果如下:垂直燃燒FV-O級，單個試樣有焰燃燒時間5.5秒，氧指數(shù)34%，拉伸強度9.0MPa0
[0013]實施例5
按照實施例1的方法和配方氫氧化鋁和氫氧化鎂的份數(shù)均改為10份。測試結果如下:垂直燃燒FV-O級，單個試樣有焰燃燒時間8.8秒，氧指數(shù)30%，拉伸強度9.5MPa。
【主權項】
1.一種無鹵阻燃熱硫化硅橡膠，其特征在于:由以下重量份數(shù)的原材料組成:甲基乙烯基硅橡膠生膠100份、端羥基聚二甲基硅氧烷1~13份、氣相法白炭黑10~80份、異氰酸酯0.1~11.5份、氫氧化鋁5~150份、氫氧化鎂1~150份、2，5-二甲基-2，5-二 (叔丁基過氧)己烷0.4~1份。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種無鹵阻燃熱硫化硅橡膠，其特征在于:其中的異氰酸酯為二異氰酸酯或多異氰酸酯，包括但不限于甲苯二異氰酸酯、己二異氰酸酯、二苯基甲烷-4，4’-二異氰酸酯、多苯基甲烷多異氰酸酯、三苯基甲烷三異氰酸酯、對硝基苯異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯。
【專利摘要】本發(fā)明涉及熱硫化硅橡膠制造領域，具體涉及一種不含鹵素阻燃劑的、阻燃性能優(yōu)異的熱硫化硅橡膠。本發(fā)明的一種無鹵阻燃熱硫化硅橡膠由以下重量份數(shù)的原材料組成：甲基乙烯基硅橡膠生膠100份、端羥基聚二甲基硅氧烷1~13份、氣相法白炭黑10~80份、異氰酸酯？0.1~11.5份、氫氧化鋁5~150份、氫氧化鎂5~150份、2,5-二甲基-2,5-二（叔丁基過氧）己烷0.4~1份。添加異氰酸酯與氫氧化鋁、氫氧化鎂復配阻燃硅橡膠，可以獲得非常好的阻燃效果，同時保持熱硫化硅橡膠良好的拉伸強度。
【IPC分類】C08K5-14, C08L83-06, C08K13-02, C08K5-29, C08K3-22, C08L83-07, C08K3-36
【公開號】CN104559194
【申請?zhí)枴緾N201410826700
【發(fā)明人】胡興勝, 宮勛, 楊亮
【申請人】安徽五信新材料有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月26日