CN102827478B - 轨道车辆用高强度阻燃无卤硅橡胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种轨道车辆用高强度阻燃无卤硅橡胶，其特征在于它是由如下组份组成（质量份）：甲基乙烯基硅橡胶100份、白碳黑30～60份、羟基硅油3～6份、包覆处理三聚氰胺磷酸钾20～60份和过氧化双（2,4-二氯苯甲酰）/2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷0.5～1份；所述包覆三聚氰胺磷酸，将正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、乙醇和冰醋酸反应的溶胶包覆在三聚氰胺磷酸钾外。它燃烧过程中无毒烟放出，且强度好。
Description
技术领域
本发明涉及一种轨道车辆用高强度阻燃无卤硅橡胶及其制备方法。主要应用于高速铁路及城市轨道车辆的门窗、内装等橡胶件的制造。
背景技术
目前，应用于轨道车辆门窗和内装等硅橡胶密封条、垫都为阻燃硅橡胶。阻燃硅橡胶根据添加阻燃剂的不同分为：有卤阻燃硅橡胶和无卤阻燃硅橡胶，其中有卤阻燃硅橡胶由于其原料中含有溴、氯等卤素阻燃剂，虽然阻燃效果优秀，但是燃烧时会产生烟雾大、毒性强的卤化氢和其它含卤有机物；而通常的无卤阻燃硅橡胶，虽然达到了低烟、环保的要求，但是为达到较高阻燃要求需要较多量添加无卤阻燃剂，必然导致其物理性能低，其拉伸强度最高往往只能达到6Mpa,撕裂强度一般不超过12KN/M,由于轨道车辆有些部位的密封产品为动态密封或虽是静态密封却需经常开关,需要较高的物理性能,物理性能低限制了无卤阻燃硅橡胶在轨道车辆密封上的使用范围。另外，国内仅有报道使用三聚氰胺(DCDA)、三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）或三聚氰胺多聚磷酸酯（MPOP）作为阻燃剂，未有报道使用三聚氰胺磷酸钾，特别是包覆处理三聚氰胺磷酸钾作为硅橡胶的阻燃剂的报道。
发明内容
本发明的目的之一在于克服普通有卤阻燃硅橡胶燃烧后放出毒烟，无卤阻燃硅橡胶燃烧后不放出毒烟但物理性能较低不足的缺陷，提供一种轨道车辆用高强度阻燃无卤硅橡胶。
本发明目的之二在于提供一种轨道车辆用高强度阻燃无卤硅橡胶的制备方法。
本发明的目的是这样实现的：
一种轨道车辆用高强度阻燃无卤硅橡胶，其原料组份组成（质量份），如下：
适用于模压热硫化制品：
甲基乙烯基硅橡胶 100份
白碳黑 30～60份
羟基硅油 3～6份
包覆处理三聚氰胺磷酸钾 20～60份
2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷 0.5份。
所述包覆三聚氰胺磷酸钾的制备方法如下：
将正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、乙醇和冰醋酸按体积比3:5:6:4的比例混合，在不停的搅拌下升温至50℃，然后逐滴加入适量的水，反应3至5个小时，使得反应液成溶胶状；然后在上述溶胶中加入三聚氰胺磷酸钾，在高剪切分散机的搅拌下，达到均匀分散；最后将混合物放入80℃干燥箱中干燥2至3个小时，得到凝胶包覆的三聚氰胺磷酸钾。
适用于挤出热空气硫化制品：
甲基乙烯基硅橡胶 100份
白碳黑 30～60份
羟基硅油 3～6份
包覆处理三聚氰胺磷酸钾 20～60份
过氧化双（2,4-二氯苯甲酰） 1份。
包覆三聚氰胺磷酸钾的制备方法：
将正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、乙醇和冰醋酸按体积比3:5:6:4的比例混合，在不停的搅拌下升温至50℃，然后逐滴加入适量的水，反应3至5个小时，使得反应液成溶胶状；然后在上述溶胶中加入三聚氰胺磷酸钾，在高剪切分散机的搅拌下，达到均匀分散；最后将混合物放入80℃干燥箱中干燥2至3个小时，除去溶剂，得到凝胶包覆的三聚氰胺磷酸钾。
一种轨道车辆用高强度阻燃无卤硅橡胶胶料的制备方法，使用包括包覆处理三聚氰胺磷酸钾阻燃剂并采用包括如下工艺过程：在捏合机中加入甲基乙烯基硅橡胶，再加入白碳黑和羟基硅油，于170～190℃混炼1～1.2小时，冷却至50～60℃，加入包覆处理三聚氰胺磷酸钾，继续混炼0.5～0.6小时后排料，在滤胶机中滤胶后冷却至常温，在开炼机中加入硫化剂2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷或过氧化双（2,4-二氯苯甲酰），混合均匀，即制得轨道车辆用阻燃无卤硅橡胶胶料。
本发明中各组份的作用以及有益效果如下：
本发明中使用的包覆处理三聚氰胺磷酸钾阻燃剂与普通三聚氰胺磷酸钾阻燃剂对物理机械性能和阻燃效果的影响：
由上表可见使用包覆处理三聚氰胺磷酸钾作为阻燃剂,能大大提高无卤阻燃硅橡胶的物理性能,从而扩大无卤阻燃硅橡胶使用范围。
本发明阻燃要求符合德国标准DIN5510-2:
具体实施方式
制备包覆三聚氰胺磷酸钾：
将正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、乙醇和冰醋酸按体积比3:5:6:4的比例混合，在不停的搅拌下升温至50℃，然后逐滴加入适量的水，反应3至5个小时，使得反应液成溶胶状；然后在上述溶胶中加入三聚氰胺磷酸钾，在高剪切分散机的搅拌下，达到均匀分散；最后将混合物放入80℃干燥箱中干燥2至3个小时，得到凝胶包覆的三聚氰胺磷酸钾。
实例1：
适用于模压热硫化制品：
甲基乙烯基硅橡胶 100份
白碳黑 45份
羟基硅油 5份
包覆处理三聚氰胺磷酸钾 40份
2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷 0.5份
工艺过程：在捏合机中加入甲基乙烯基硅橡胶，再加入白碳黑和羟基硅油，于170～190℃混炼1～1.2小时，冷却至50～60℃，加入包覆处理三聚氰胺磷酸钾，继续混炼0.5～0.6小时后排料，在滤胶机中滤胶后冷却至常温，在开炼机中加入硫化剂2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷，混合均匀，即制得轨道用阻燃无卤硅橡胶胶。
实例2：
适用于挤出热硫化制品：
甲基乙烯基硅橡胶 100份
白碳黑 45份
羟基硅油 5份
包覆处理三聚氰胺磷酸钾 50份
过氧化双（2,4-二氯苯甲酰） 1份
工艺过程：在捏合机中加入甲基乙烯基硅橡胶，再加入白碳黑和羟基硅油，于170～190℃混炼1～1.2小时，冷却至50～60℃，加入包覆处理三聚氰胺磷酸钾，继续混炼0.5～0.6小时后排料，在滤胶机中滤胶后冷却至常温，在开炼机中加入硫化剂过氧化双（2,4-二氯苯甲酰），混合均匀，即制得轨道车辆用高强度阻燃无卤硅橡胶。
上述两实施例制备的轨道车辆用高强度阻燃无卤硅橡胶，具有较高的物理机械性能即高强度(邵氏A硬度55-75,拉伸强度大于8Mpa,撕裂强度大于25KN/M),且同时阻燃性能满足德国轨道车辆阻燃标准DIN5510-2《轨道车辆防火-分类,要求和检验方法》中S4/SR2/ST2级。
Claims (5)
1.一种轨道车辆用高强度阻燃无卤硅橡胶，其特征在于它是由如下组份组成质量份：
甲基乙烯基硅橡胶 100份
白碳黑 30～60份
羟基硅油 3～6份
包覆处理三聚氰胺磷酸钾 20～60份
过氧化双（2,4-二氯苯甲酰）或2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷 0.5 ～1份；
所述包覆三聚氰胺磷酸钾为溶胶包覆三聚氰胺磷酸钾，所述溶胶由正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、乙醇和冰醋酸反应生成。
2.根据权利要求1所述的轨道车辆用高强度阻燃无卤硅橡胶，其特征在于其原料组份组成质量份，如下：
甲基乙烯基硅橡胶 100份
白碳黑 30～60份
羟基硅油 3～6份
包覆处理三聚氰胺磷酸钾 20～60份
2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷 0.5份。
3.根据权利要求1所述的轨道车辆用高强度阻燃无卤硅橡胶，其特征在于其原料组份组成质量份，如下：
甲基乙烯基硅橡胶 100份
白碳黑 30～60份
羟基硅油 3～6份
包覆处理三聚氰胺磷酸钾 20～60份
过氧化双（2,4-二氯苯甲酰） 1份。
4.根据权利要求1至3之一所述的轨道车辆用高强度阻燃无卤硅橡胶，其特征在于，所述包覆三聚氰胺磷酸钾的制备方法如下：
将正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、乙醇和冰醋酸按体积比3:5:6:4的比例混合，在不停的搅拌下升温至50℃，然后逐滴加入适量的水，反应3至5个小时，使得反应液成溶胶状；然后在上述溶胶中加入三聚氰胺磷酸钾，在高剪切分散机的搅拌下，达到均匀分散；最后将混合物放入80℃干燥箱中干燥2至3个小时，得到溶胶包覆的三聚氰胺磷酸钾。
5.制备如权利要求1所述的轨道车辆用高强度阻燃无卤硅橡胶的方法，其特征在于，所述方法包括如下工艺过程：在捏合机中加入甲基乙烯基硅橡胶，再加入白碳黑和羟基硅油，于170～190℃混炼1～1.2小时，冷却至50～60℃，加入包覆处理过的三聚氰胺磷酸钾，继续混炼0.5～0.6小时后排料，在滤胶机中滤胶后冷却至常温，在开炼机中加入硫化剂2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷或过氧化双（2,4-二氯苯甲酰），混合均匀，即制得轨道车辆用阻燃无卤硅橡胶胶料。
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| CN102040841A (zh) * | 2010-12-29 | 2011-05-04 | 东莞市普凯塑料科技有限公司 | 一种动态硫化无卤阻燃硅橡胶/聚烯烃热塑性弹性体 |
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