CN101654559A - 高阻燃硅橡胶及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及硅橡胶材料的制造，具体是一种高阻燃硅橡胶及其制造方法。该高阻燃硅橡胶其原料组成的重量份为：乙烯基摩尔含量1％的生胶10－25份、乙烯基摩尔含量0.05％的生胶60－100份、气相白炭黑40－60份、二甲基二甲氧基硅烷5－10份、氢氧化镁10－100份、碳酸氢钙10－100份、硼酸锌10－30份、乙烯基三甲氧基硅烷1－3份、钛酸酯偶联剂2－6份、氧化铈2－4份、以铂含量计算的铂化合物0－30ppm、苯基抑制剂0－2份。本发明的产品经过实际检测具有良好的力学性能和高等级的阻燃能力，可以通过电线行业94VW－1阻燃等级。

Description

高阻燃硅橡胶及其制造方法
技术领域
本发明涉及硅橡胶材料的制造，具体是一种高阻燃硅橡胶及其制造方法。
背景技术
硅橡胶具备良好的耐高低温、耐臭氧、耐候性、绝缘性及生产惰性等很多优异的性能，在国民经济的各个领域有着广泛的应用。硅橡胶本身是可以燃烧的，经过白炭黑补强的硅橡胶，其氧指数可以达到20以上，但是在明火的作用下，硅橡胶还是可以持续燃烧的。硅橡胶的可燃性限制了其在电子电气、汽车、机械、航空航天、地下建筑等领域的应用。而硅橡胶本身具备的其他优异性能又是现在替代塑料等原材料的最佳选择。所以，研制阻燃硅橡胶具有十分重要的意义。
阻燃硅橡胶的研究从上个世纪开始，最初人们在硅橡胶中加入金属化合物来提高其阻燃性，但是很多金属化合物具有遮盖力很强的颜色，这限制了其应用范围。随后，人们又发现硅橡胶中添加铂化合物可以大大提高阻燃性，但是单独使用铂化合物也不能获得良好的阻燃性，另外由于铂化合物的活性通常很高，会引起其他化学反应。另外，有采用十溴二苯醚或者十溴二苯乙烷作阻燃剂制备的阻燃硅橡胶，取得了良好的阻燃效果。还有采用使用氰尿酸三聚氰胺或者其他的氮磷系化合物做阻燃剂制作的无卤阻燃硅橡胶。但是现在欧美一些国家出于环保考虑，开始严格限制含卤素化合物的使用，氮磷系化合物要获得良好的阻燃性，需要较大的添加量，严重影响机械性能。还有人使用氢氧化物等无机阻燃剂附加其他助剂，制备可以达到UL94-V0，并且具备比较好的机械性能，但是随着各行业对阻燃水平要求越来越高，这些阻燃硅橡胶已经不能够满足要求，特别是在生产电线时，难于通过电线成品的94VW-1测试。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种力学性能好、可以通过电线行业94VW-1阻燃等级的具良好阻燃性能的高阻燃硅橡胶及其制造方法。
本发明的高阻燃硅橡胶其原料组成的重量份为：
乙烯基摩尔含量1％的生胶       10-25份
乙烯基摩尔含量0.05％的生胶    60-100份
气相白炭黑                    40-60份
二甲基二甲氧基硅烷            5-10份
氢氧化镁                      10-100份
碳酸氢钙                      10-100份
硼酸锌                        10-30份
乙烯基三甲氧基硅烷            1-3份
钛酸酯偶联剂                  2-6份
氧化铈                        2-4份
以铂含量计算的铂化合物        0-30ppm
苯基抑制剂                    0-2份。
本发明的制造方法是基于上述的原料组成，其步骤依次为：
a.将乙烯基摩尔含量超为1％的甲基乙烯基生胶，与乙烯基摩尔含量为0.05％的甲基乙烯基生胶在捏合机中搅拌2-4分钟；
b.将白炭黑和二甲基二甲氧基硅烷分多次加入，每次加入后充分搅拌得到硅橡胶混炼胶；
c.加入氢氧化镁、碳酸氢钙、硼酸锌，乙烯基三甲氧基硅烷、钛酸酯偶联剂，充分搅拌；
d.升温到150度，抽真空，通冷却水降温到120度，加入氧化铈，铂化合物，苯基抑制剂，充分搅拌后出胶；
f.出胶后冷却至室温，得到产品。
本发明的产品经过实际检测具有良好的力学性能和高等级的阻燃能力，可以通过电线行业94VW-1阻燃等级。
具体实施方式
本发明的实施例经过以下步骤制造高阻燃硅橡胶，
A，将乙烯基摩尔含量超过1％的甲基乙烯基生胶，与乙烯基摩尔含量为0.05％的甲基乙烯基生胶在捏合机中搅拌2-4分钟；
B，白炭黑和二甲基二甲氧基硅烷分三次加入，每次加入后搅拌20分钟，得到力学性能优异的硅橡胶混炼胶；
C，加入氢氧化镁、碳酸氢钙、硼酸锌，乙烯基三甲氧基硅烷、钛酸酯偶联剂，搅拌40分钟；
D，升温到150度，抽真空分钟，通冷却水降温到120度，加入氧化铈，铂化合物，苯基抑制剂，搅拌20分钟出胶；
F，出胶后冷却至室温，得到产品。使用过程中可再加入硫化剂，在170摄氏度下硫化5分钟，200摄氏度二次硫化4小时。
上述原材料的重量份数为：
乙烯基摩尔含量1％的生胶       28份
乙烯基摩尔含量0.05％的生胶    85份
气相白炭黑                    50份
二甲基二甲氧基硅烷            8份
氢氧化镁                      65份
碳酸氢钙                      65份
硼酸锌                        15份
乙烯基三甲氧基硅烷            2份
钛酸酯偶联剂                  3份
氧化铈                        2份
以铂含量计算的铂化合物        20ppm
苯基抑制剂                    1份。
以上述实施例的阻燃硅橡胶生产的电线产品进行阻燃测试，性能如下：
  硬度   拉伸强度MPa   撕裂强度KN/m   伸长率％   永久变形％   极限氧指数％   阻燃等级
  60   6.9   24.5   450   2.8   40.6   94VW-1
。

Claims (2)

1、一种高阻燃硅橡胶，其特征是：其原料组成的重量份为，
乙烯基重量含量1％的生胶       10-25份
乙烯基重量含量0.05％的生胶    60-100份
气相白炭黑                    40-60份
二甲基二甲氧基硅烷            5-10份
氢氧化镁                      10-100份
碳酸氢钙                      10-100份
硼酸锌                        10-30份
乙烯基三甲氧基硅烷            1-3份
钛酸酯偶联剂                  2-6份
氧化铈                        2-4份
以铂含量计算的铂化合物        0-30ppm
苯基抑制剂                    0-2份。
2、一种权利要求1所述高阻燃硅橡胶的制造方法，其特征是：其步骤依次为，
a.将乙烯基摩尔含量超为1％的甲基乙烯基生胶，与乙烯基摩尔含量为0.05％的甲基乙烯基生胶在捏合机中搅拌2-4分钟；
b.将白炭黑和二甲基二甲氧基硅烷分多次加入，每次加入后充分搅拌得到硅橡胶混炼胶；
c.加入氢氧化镁、碳酸氢钙、硼酸锌，乙烯基三甲氧基硅烷、钛酸酯偶联剂，充分搅拌；
d.升温到150度，抽真空，通冷却水降温到120度，加入氧化铈，铂化合物，苯基抑制剂，充分搅拌后出胶；
f.出胶后冷却至室温，得到产品。
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