CN103289414B - 耐热阻燃室温硫化硅橡胶组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐热阻燃的室温硫化硅橡胶组合物，由以下组分按重量份计组成：聚有机硅氧烷？100重量份；甲基硅油？1～30重量份；聚有机硅树脂？1～20重量份；交联剂？0.1～20重量份；阻燃剂？10～150重量份；碳酸钙？？5～200重量份；催化剂？0.05～1重量份；偶联剂？0.1～10重量份。本发明提供的硫化硅橡胶组合物同时具有良好的耐热性与阻燃性，并且在达到同等耐热性以及阻燃性的情况下可以减少无机填料的使用量。
Description
技术领域
本发明属于材料领域，具体地说是涉及一种耐热阻燃的室温硫化硅橡胶组合物。
背景技术
普通脱酮肟型单组份RTV硅橡胶是用含酮肟基的硅烷作交联剂配制的一类单组分RTV硅橡胶，具有硫化性适度、硫化过程中释放的副产物酮肟气味小、优异的耐老化性、绝缘性、生理惰性、抗震、抗压、无毒等特性，且能在常温、常压下硫化，使用极为方便，被广泛用于建筑、汽车、电子、电气、机械、化工等行业。
但普通硅橡胶容易阴燃、有潜在的燃烧风险，这限制了其在宇航、电子电气及输电线路等方面的应用。同时随着现代科学技术发展，对硅橡胶的耐热性能提出了更高的要求，好多场合都要求使用的硅橡胶能在250℃以上长期使用。
中国专利CN97107706.1和CN200810227906.1报道了具有阻燃性的硅橡胶配方，阻燃性能够达到UL94V-0级，但由于使用无机阻燃剂，存在添加量大、与本体相容性差的问题，影响硅橡胶的机械性能。
中国专利CN200610036843.2报道了具有耐热性的硅橡胶配方，通过加入氧化铁红或混合稀土氧化物等耐热添加剂，硫化后的胶膜在300℃热空气中老化30天仍具有较好的拉伸强度和伸长率。
现有技术中还未报道同时具有耐热性和阻燃性的硅橡胶配方。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可用于光伏行业封装材料的耐热阻燃的室温硫化硅橡胶组合物。
为达到发明目的本发明采用的技术方案是：
一种耐热阻燃的室温硫化硅橡胶组合物，由以下组分按重量份计组成：：
聚有机硅氧烷100重量份；
甲基硅油1～30重量份；
聚有机硅树脂1～20重量份；
交联剂0.1～20重量份；
阻燃剂10～150重量份
碳酸钙5～200重量份；
催化剂0.05～1重量份；
偶联剂0.1～10重量份。
上述聚有机硅氧烷优选为羟基封端的聚二甲基硅氧烷或烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷，粘度为20000mPa·s～80000mPa·s。
上述甲基硅油优选为甲基封端的聚二甲基硅氧烷，粘度为500mPa·s～1000mPa·s。
上述聚有机硅树脂优选为选自八苯基笼型倍半硅氧烷、八乙烯基笼型倍半硅氧烷未完全封端的苯基笼型倍半硅氧烷、未完全封端的乙烯基笼型倍半硅氧烷或支链型的甲基苯基硅树脂中的一种或两种以上组合。
上述交联剂优选为甲基三丁酮肟基硅烷或乙烯基三丁酮肟基硅烷。。
上述阻燃剂优选为选自氢氧化铝、聚磷酸铵、有机硅包覆型聚磷酸铵或三聚氰胺聚磷酸盐中的一种或两种以上组合。
上述碳酸钙为经硬脂酸处理过的碳酸钙，其粒度为700～2000目。
上述催化剂优选为二月桂酸二丁基锡、醋酸锡、二月桂酸二辛基锡、辛酸锡或二丁基锡；进一步优选为二月桂酸二丁基锡。
上述偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种以上组合。
本发明还提供一种耐热阻燃的室温硫化硅橡胶组合物的制备方法，包括如下步骤：
（1）将一定配比的聚有机硅氧烷（例如：二羟基聚二甲基硅氧烷）和甲基硅油（例如：甲基封端的聚二甲基硅氧烷）、碳酸钙、阻燃剂（例如：氢氧化铝）混合均匀，烘干，冷却；
（2）加入一定配比的聚有机硅树脂，混合均匀；
（3）加入一定配比的交联剂，催化剂，偶联剂，混合均匀，出料。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
（1）本发明提供的配方中加入了聚有机硅树脂，可以使橡胶在达到同等耐热性以及阻燃性的情况下减少所使用的无机填料的量；
（2）本发明所提供的硅橡胶同时具有良好的耐热性与阻燃性；
（3）本发明提供的制备方法工艺简单，易于操作，适合工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。
实施例1：
1000份粘度为50000cps的羟基封端的聚甲基二硅氧烷，200份粘度为1000cps的甲基硅油，800份硬脂酸处理过的纳米碳酸钙粉末，300份氢氧化铝粉末，200份有机硅包覆型聚磷酸铵，聚有机硅树脂50份，搅拌均匀加热抽真空除水。取1000份上述混合均匀的混合物，加入100份甲基三丁酮肟基硅烷，5份链增长剂，搅拌均匀，再加入二月桂酸二丁基锡1.2份，搅拌均匀，再加入20份γ-氨丙基三乙氧基硅烷（简称“KH-550”），10份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（简称“KH-560”），搅拌均匀，抽真空，出料；按照GB/T13477.6-2002测试所得室温硫化液体硅橡胶的性能：断裂伸长率为320%，拉升强度为2.6Mpa。初始分解温度为320.43℃，阻燃级别达到UL94-V0级。
实施例2：
1000份粘度为50000cps的羟基封端的聚甲基二硅氧烷，200份粘度为1000cps的甲基硅油，700份硬脂酸处理过的纳米碳酸钙粉末，300份氢氧化铝粉末，200份有机硅包覆型三聚氰胺聚磷酸盐，聚有机硅树脂50份，搅拌均匀加热抽真空除水。取1000份上述混合均匀的混合物，加入100份甲基三丁酮肟基硅烷，5份链增长剂，搅拌均匀，再加入二月桂酸二丁基锡1.2份，搅拌均匀，再加入20份KH-550，10份KH-560，搅拌均匀，抽真空，出料；按照GB/T13477.6-2002测试所得室温硫化液体硅橡胶的性能：断裂伸长率为323%，拉升强度为2.5Mpa。初始分解温度为318.87℃，阻燃级别达到UL94-V0级。
实施例3：
1000份粘度为50000cps的羟基封端的聚甲基二硅氧烷，200份粘度为1000cps的甲基硅油，800份硬脂酸处理过的纳米碳酸钙粉末，300份氢氧化铝粉末，100份有机硅包覆型聚磷酸铵，100份有机硅包覆型三聚氰胺聚磷酸盐，聚有机硅树脂50份，搅拌均匀加热抽真空除水。取1000份上述混合均匀的混合物，加入100份甲基三丁酮肟基硅烷，5份链增长剂，搅拌均匀，再加入二月桂酸二丁基锡1.2份，搅拌均匀，再加入20份KH-550，10份KH-560，搅拌均匀，抽真空，出料；按照GB/T13477.6-2002测试所得室温硫化液体硅橡胶的性能：断裂伸长率为323%，拉升强度为2.5Mpa。初始分解温度为320.16℃，阻燃级别达到UL94-V0级。
实施例4：
1000份粘度为50000cps的羟基封端的聚甲基二硅氧烷，200份粘度为1000cps的甲基硅油，800份硬脂酸处理过的纳米碳酸钙粉末，300份氢氧化铝粉末，200份有机硅包覆型聚磷酸铵，聚有机硅树脂50份，搅拌均匀加热抽真空除水。取1000份上述混合均匀的混合物，加入50份甲基三丁酮肟基硅烷，50份乙烯基三丁基酮肟基硅烷，5份链增长剂，搅拌均匀，再加入二月桂酸二丁基锡1.2份，搅拌均匀，再加入20份KH-550，10份KH-560，搅拌均匀，抽真空，出料；按照GB/T13477.6-2002测试所得室温硫化液体硅橡胶的性能：断裂伸长率为320%，拉升强度为2.6Mpa。初始分解温度为321.03℃，阻燃级别达到UL94-V0级。
实施例5：
1000份粘度为50000cps的羟基封端的聚甲基二硅氧烷，200份粘度为1000cps的甲基硅油，700份硬脂酸处理过的纳米碳酸钙粉末，200份氢氧化铝粉末，300份有机硅包覆型三聚氰胺聚磷酸盐，聚有机硅树脂70份，搅拌均匀加热抽真空除水。取1000份上述混合均匀的混合物，加入100份甲基三丁酮肟基硅烷，5份链增长剂，搅拌均匀，再加入二月桂酸二丁基锡1.2份，搅拌均匀，再加入20份KH-550，10份KH-560，搅拌均匀，抽真空，出料；按照GB/T13477.6-2002测试所得室温硫化液体硅橡胶的性能：断裂伸长率为323%，拉升强度为2.6Mpa。初始分解温度为325.67℃，阻燃级别达到UL94-V0级。
Claims (7)
1.一种耐热阻燃的室温硫化硅橡胶组合物，其特征在于由以下组分按重量份计组成：
所述聚有机硅氧烷为羟基封端的聚二甲基硅氧烷或烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷，粘度为20000mPa·s～80000mPa·s；
所述聚有机硅树脂选自八苯基笼型倍半硅氧烷、八乙烯基笼型倍半硅氧烷、未完全封端的苯基笼型倍半硅氧烷、未完全封端的乙烯基笼型倍半硅氧烷或支链型的甲基苯基硅树脂中的一种或两种以上组合；
所述甲基硅油为甲基封端的聚二甲基硅氧烷，粘度为500mPa·s～1000mPa·s。
2.按照权利要求1所述的耐热阻燃的室温硫化硅橡胶组合物，其特征在于所述交联剂为甲基三丁酮肟基硅烷或乙烯基三丁酮肟基硅烷。
3.按照权利要求1所述的耐热阻燃的室温硫化硅橡胶组合物，其特征在于所述阻燃剂选自氢氧化铝、聚磷酸铵、有机硅包覆型聚磷酸铵或三聚氰胺聚磷酸盐中的一种或两种以上组合。
4.按照权利要求1所述的耐热阻燃的室温硫化硅橡胶组合物，其特征在于所述碳酸钙为经硬脂酸处理过的碳酸钙，其粒度为700～2000目。
5.按照权利要求1所述的耐热阻燃的室温硫化硅橡胶组合物，其特征在于所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡、醋酸锡、二月桂酸二辛基锡、辛酸锡或二丁基锡。
6.按照权利要求1所述的耐热阻燃的室温硫化硅橡胶组合物，其特征在于所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
7.按照权利要求1所述的耐热阻燃的室温硫化硅橡胶组合物，其特征在于所述偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种以上组合。
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