CN102757652A - 一种环保阻燃硅橡胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种环保阻燃硅橡胶及其制备方法，它是由下列重量份的原料制成：甲基乙烯基硅橡胶混炼胶90-110份，磷氮复合物10-40份，含氮聚合物5-35份，双二五硫化剂0.5-1份。其制备方法是：按重量份将90-110份甲基乙烯基硅橡胶混炼胶、10-40份磷氮复合物和5-35份含氮聚合物在密炼机中150-170℃混炼均匀制得混炼胶I，再向混炼胶I中加入0.5-1份双二五硫化剂，在开炼机上开炼。本发明的硅橡胶具备以下优点：无卤，环保，分解产物无毒无味，可通过ROHS认证；阻燃效果好，离火自熄，无燃烧时间，到达FV-0级；物理化学性能优良，并可按具体需求做成各种颜色；具有硅胶原有的各种优点，可耐受二次硫化。

Description

一种环保阻燃硅橡胶及其制备方法
【技术领域】
本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说，是一种环保阻燃硅橡胶及其制备方法。
【背景技术】
硅橡胶是一种兼具无机和有机性质的高分子材料，与一般的有机橡胶相比，具有优异的耐高温、耐候、耐老化、低压缩永久变形和电绝缘性能。按所用的单体不同，硅橡胶可分为甲基乙烯基硅橡胶、甲基苯基乙烯基硅橡胶、氟硅、腈硅橡胶等。其中，甲基乙烯基硅橡胶由于含有少量的乙烯基侧链，容易硫化，工艺性能较好，操作方便，可制成厚制品且压出、压延半成品表面光滑，是目前较常用的一种硅橡胶。
中国专利文献申请号：200710046127.7，申请日：2007-09-19，公开了一种无卤阻燃硅橡胶，它是以甲基乙烯基硅橡胶为基胶的组合物与硫化剂硫化而成，所述的组合物由双组分混炼胶混炼而成，按重量份计包含：A组分：高乙烯基含量甲基乙烯基硅橡胶10-30；低乙烯基含量甲基乙烯基硅橡胶20-40；含氢硅油0.25-1；羟基硅油2-4；白炭黑20-40；B组分：低乙烯基含量甲基乙烯基硅橡胶90-110；甲基硅油0.5-2；含氢硅油0.25-1；氢氧化铝和/或氰尿酸三聚氰胺50-70；硼酸锌2-5；制备方法为将高、低乙烯基含量的硅橡胶混炼均匀，加入含氢硅油、羟基硅油和白炭黑，制得混炼胶A；低乙烯基含量硅橡胶加入甲基硅油、含氢硅油，氢氧化铝和/或氰尿酸三聚氰胺、硼酸锌，制得混炼胶B；混炼胶A、B混合硫化，阻燃性能达到FV-0级。但是该无卤阻燃硅橡胶的成分多、制备步骤复杂，给选材和实际生产带来诸多不便。而现有的其他无卤阻燃硅橡胶也通常具有综合力学性能不佳的缺点。因此，研制成分少、制备方法简单且环保阻燃性能和综合性能好的硅橡胶是十分必要的。
【发明内容】
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种环保阻燃硅橡胶。
本发明的再一的目的是，提供一种环保阻燃硅橡胶的制备方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种环保阻燃硅橡胶，它是由下列重量份的原料制成：
Figure BSA00000755667600021
优选的，所述的环保阻燃硅橡胶是由下列重量份的原料制成：
Figure BSA00000755667600022
所述的磷氮复合物是磷酸酯及其衍生物与含氮阻燃剂的混合物。
所述的磷氮复合物是有机胺的缩合物及磷酸铵的衍生物，磷酸酯与三嗪衍生物。
所述的含氮聚合物是三聚氰胺及其衍生物。
所述的甲基乙烯基硅橡胶混炼胶的乙烯基摩尔含量为0.07％-0.15％。
为实现上述第二个目的，本发明采取的技术方案是：
一种如上所述的环保阻燃硅橡胶的制备方法，所述的制备方法包括下列步骤：
(1)按重量份，将90-110份甲基乙烯基硅橡胶混炼胶、20-30份磷氮复合物和3-35份含氮聚合物在密炼机中在150-170℃混炼均匀制得混炼胶I；
(2)向混炼胶I中加入1.0-1.5份双二五硫化剂，混合均匀，在开炼机上开炼。
本发明的硅橡胶具备以下优点：
(1)无卤，环保，分解产物无毒无味，可通过ROHS认证；
(2)阻燃效果好，离火自熄，无燃烧时间，到达FV-0级；
(3)物理化学性能优良，并可按不同需求做成各种颜色；
(4)具有硅胶原有的各种优点，可耐受二次硫化。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明提供的具体实施方式作详细说明。
下述实施例中，所述的甲基乙烯基硅橡胶混炼胶购于？公司，其硬度可在20-50度之间根据制品硬度需要而选择；
所述的双二五硫化剂化学名称2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷，简称DBPMH，分子量290，常用作硅橡胶、氯磺化聚乙烯、聚氨酯、EVA等胶黏剂的交联剂；
所述磷氮复合物在燃烧时会升华及分解吸热，降低了凝聚相的温度同时分解产生不燃性惰性气体稀释空气和聚合物分解产生的可燃性气体，在燃烧时产生碳层，阻挡燃烧区与外界的物质传递，从而增强了凝聚相的阻燃效果；
所述的磷氮复合物选用的是有机胺的缩合物及磷酸铵的衍生物，所述的有机胺的缩合物具体选用的是三聚氰胺；磷酸铵的衍生物具体选用的是分子量80000-200000的多聚磷酸铵；
所述的含氮聚合物选用的是三聚氰胺氰尿酸盐。
实施例1
(1)按重量份，将100份30度的甲基乙烯基硅橡胶混炼胶(乙烯基摩尔含量为0.08％)、30份多聚磷酸铵(分子量150000)及15份三聚氰胺氰尿酸盐在密炼机中在150-170℃混炼均匀制得混炼胶I；
(2)向混炼胶I中加入1份双二五硫化剂，混合均匀，在开炼机上开炼。
实施例2
(1)按重量份，将110份35度甲基乙烯基硅橡胶混炼胶(乙烯基摩尔含量为0.08％)、35份三聚氰胺及15份三聚氰胺氰尿酸盐在密炼机中在150-170℃，混炼均匀制得混炼胶I；
(2)向混炼胶I中加入0.5份双二五硫化剂，混合均匀，在开炼机上开炼。
实施例3
(1)按重量份，将90份40度甲基乙烯基硅橡胶(乙烯基摩尔含量为0.08％)、25份多聚磷酸铵(分子量80000)及15份三聚氰胺氰尿酸盐在密炼机中在150-170℃，混炼均匀制得混炼胶I；
(2)向混炼胶I中加入0.8份双二五硫化剂，混合均匀，在开炼机上开炼。
实施例4
(1)按重量份，将100份45度甲基乙烯基硅橡胶(乙烯基摩尔含量为0.07％)、30份多聚磷酸铵(分子量200000)及10份三聚氰胺氰尿酸盐在密炼机中在150-170℃，混炼均匀制得混炼胶I；
(2)向混炼胶I中加入1份双二五硫化剂，混合均匀，在开炼机上开炼。
实施例5
(1)按重量份，将90份50度甲基乙烯基硅橡胶(乙烯基摩尔含量为0.15％)、28份多聚磷酸铵(分子量140000)及6份三聚氰胺氰尿酸盐在密炼机中在150-170℃，混炼均匀制得混炼胶I；
(2)向混炼胶I中加入1份双二五硫化剂，混合均匀，在开炼机上开炼。
实施例6
(1)按重量份，将100份50度甲基乙烯基硅橡胶(乙烯基摩尔含量为0.10％)、30份三聚氰胺及8份三聚氰胺氰尿酸盐在密炼机中在150-170℃，混炼均匀制得混炼胶I；
(2)向混炼胶I中加入0.5份双二五硫化剂，混合均匀，在开炼机上开炼。
对比例1
(1)按重量份，将100份30度甲基乙烯基硅橡胶混炼胶(乙烯基摩尔含量为0.08％)、45份多聚磷酸铵(分子量150000)在密炼机中在150-170℃混炼均匀制得混炼胶I；
(2)向混炼胶I中加入1份双二五硫化剂，混合均匀，在开炼机上开炼。
对比例2
(1)按重量份，将110份35度甲基乙烯基硅橡胶混炼胶(乙烯基摩尔含量为0.08％)、45份三聚氰胺及4份三聚氰胺氰尿酸盐在密炼机中在150-170℃混炼均匀制得混炼胶I；
(2)向混炼胶I中加入1.2份双二五硫化剂，混合均匀，在开炼机上开炼。
实施例7
对实施例1-5制备的硅橡胶进行阻燃性能测试，结果如表1所示。
表1本发明的硅橡胶的阻燃性能测试结果
再对实施例1和2和对比例1和2制备的硅橡胶进行综合性能测试，结果如表2所示。
表2本发明的硅橡胶综合性能测试结果及对比
  测试项目   测试方法   单位   实施例1   实施例2   对比例1   对比例2
  邵氏硬度A   ASTMD2240   Shore   33   37   40   42
  抗张强度   ASTMD412   Mpa   7.6   8.4   6.3   5.9
  断裂伸长率   ASTMD412   ％   306   365   204   223
  永久变形   ASTMD395   ％   25   22   15   16
  阻燃等级   GBT13488-92   FV-0   FV-0   FV-1   FV-1
由表1和表2可以看出，本发明的硅橡胶的阻燃性能好，且综合力学性能优良。同时测得其燃烧物为二氧化碳、水蒸气和氮气。
上述实施例只是发明的较佳实施例，并非用来限制本发明的实施范围，固凡以本发明权利要求所述的特征及原理所做的等效变化或修饰，均应当包括在本发明权利要求范围之内。

Claims (7)

1.一种环保阻燃硅橡胶，其特征在于，它是由下列重量份的原料制成：
Figure FSA00000755667500011
2.根据权利要求1所述的环保阻燃硅橡胶，其特征在于，它是由下列重量份的原料制成：
3.根据权利要求1所述的环保阻燃硅橡胶，其特征在于，所述的磷氮复合物是磷酸酯及其衍生物与含氮阻燃剂的混合物。
4.根据权利要求1所述的环保阻燃硅橡胶，其特征在于，所述的磷氮复合物是有机胺的缩合物及磷酸铵的衍生物，磷酸酯与三嗪衍生物。
5.根据权利要求1所述的环保阻燃硅橡胶，其特征在于，所述的含氮聚合物是三聚氰胺及其衍生物。
6.根据权利要求1所述的环保阻燃硅橡胶，其特征在于，所述的甲基乙烯基硅橡胶混炼胶的乙烯基摩尔含量为0.07％-0.15％。
7.如权利要求1所述的环保阻燃硅橡胶的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括下列步骤：
(1)按重量份，将90-110份甲基乙烯基硅橡胶混炼胶、10-40份磷氮复合物和5-35份含氮聚合物在密炼机中150-170℃混炼均匀制得混炼胶I；
(2)向混炼胶I中加入0.5-1份双二五硫化剂，混合均匀，在开炼机上开炼。
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