CN104312159A

CN104312159A - 一种陶瓷化硅橡胶及其制备方法

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Publication number: CN104312159A
Application number: CN201410639791.2A
Authority: CN
Inventors: 韦长天; 梁永久; 金栖泽; 崔冬梅
Original assignee: Jiangsu Yuanyang Dongze Cable Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Yuanyang Dongze Cable Co Ltd
Priority date: 2014-11-13
Filing date: 2014-11-13
Publication date: 2015-01-28

Abstract

本发明提供了一种陶瓷化硅橡胶，由硅橡胶和陶瓷填料制备得到；所述陶瓷填料，以重量份计，包括：10份～20份的第一氧化物，所述第一氧化物为稀有金属氧化物；50份～70份的第二氧化物，所述第二氧化物包括轻金属氧化物、硅的氧化物、锑的氧化物和过渡金属氧化物中的一种或几种；10份～30份的含氧酸盐，所述含氧酸盐包括碳酸盐、硅酸盐、偏硅酸盐、硼酸盐和磷酸盐中的一种或几种。本发明提供了一种陶瓷化硅橡胶的制备方法，包括：在铂催化剂的作用下，将硅橡胶、橡胶填料、硅油、偶联剂、陶瓷填料和硫化剂进行反应，得到陶瓷化硅橡胶。本发明提供的陶瓷化硅橡胶具有较好的拉伸强度、扯断伸长率以及撕裂强度。

Description

一种陶瓷化硅橡胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及橡胶技术领域，尤其涉及一种瓷化硅橡胶及其制备方法。

背景技术

在众多的合成橡胶中，硅橡胶是在其中的佼佼者。硅橡胶具有良好的电绝缘性、耐氧抗老化性、耐光抗老化性以及防霉性、化学稳定性等优异的性能。硅橡胶的这些优异性能，使其在输电线路、宇航、机械部件及电子电器等领域具有重要的应用。由于硅橡胶经常需要在高压、高温、发热、放电的条件下使用，因此对硅橡胶在阻燃性能方面具有较高的要求。但是目前使用的阻燃硅橡胶经过持续的高温燃烧后，烧余物没有机械强度，可能会造成更危险的二次灾害，如电缆的护套和绝缘烧毁后造成短路。

为了克服阻燃硅橡胶燃烧后机械强度差的缺点，人们研发制备了陶瓷化硅橡胶。陶瓷化硅橡胶在常温下具有与普通硅橡胶相同的性能，但是在遇高温着火时陶瓷化硅橡胶会发生陶瓷化转变，变为坚硬的自支撑陶瓷化产物，这种陶瓷化产物具有较高的强度并且能够承受一定的冲击力，保证制品燃烧后的完整性，减少二次灾害的发生。

申请号为201210392384.7的中国专利公开了一种陶瓷化硅橡胶，具体的制备方法为：将100重量份的甲基乙烯基硅橡胶生胶和0.17重量份的硬脂酸锌在真空捏合机中捏合3分钟；然后将20重量份的气相法白炭黑和2重量份的羟基硅油分3次加入真空捏合机中，每次加入后进行充分搅拌，主动搅拌桨的搅拌速度为62转/分钟，从动搅拌桨的搅拌速度为56转/分钟；将混合料搅拌混合均匀后，再加入4重量份的氢氧化铝和红磷的混合物、6重量份的纳米蒙脱土和1重量份的1,3-二乙炔基四甲基二硅氧烷，进行充分搅拌，得到胶料；待所述胶料捏合成型后将胶料升温到160℃，进行90分钟的热炼，然后进行30分种的真空度为-0.07MPa的抽真空；将抽真空后的胶料在双辊筒开放式炼胶机上薄通3次，最后在滤胶机上进行过滤，得到陶瓷化硅橡胶。

现有技术提供的这种陶瓷化硅橡胶虽然具有很高的阻燃性能，但是这种陶瓷化硅橡胶的拉伸强度、扯断伸长率和撕裂强度较低，限制了其在高强度环境下的使用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种陶瓷化硅橡胶及其制备方法，本发明提供的陶瓷化硅橡胶具有较高的拉伸强度、扯断伸长率和撕裂强度。

本发明提供了一种陶瓷化硅橡胶，由硅橡胶和陶瓷填料制备得到；所述陶瓷填料包括：

10份～20份的第一氧化物，所述第一氧化物为稀有金属氧化物；

50份～70份的第二氧化物，所述第二氧化物包括轻金属氧化物、硅的氧化物、锑的氧化物和过渡金属氧化物中的一种或几种；

10份～30份的含氧酸盐，所述含氧酸盐包括碳酸盐、硅酸盐、偏硅酸盐、硼酸盐和磷酸盐中的一种或几种。

优选的，所述稀有金属氧化物包括氧化锆和稀土氧化物中的一种或几种。

优选的，所述稀土氧化物包括氧化镝、氧化钐和氧化钇中的一种或几种。

优选的，所述陶瓷填料的粒度为300目～400目。

优选的，所述硅橡胶和陶瓷填料的质量比为100:(1～125)。

本发明提供了一种陶瓷化硅橡胶的制备方法，包括：

在铂催化剂的作用下，将硅橡胶、橡胶填料、硅油、偶联剂、陶瓷填料和硫化剂进行反应，得到陶瓷化硅橡胶；所述陶瓷填料包括：

优选的，所述硅橡胶包括二甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶和甲基苯基乙烯基硅橡胶中的一种或几种。

优选的，所述硅橡胶、橡胶填料、硅油、偶联剂、陶瓷填料和硫化剂的质量比为100:A:B:C:(1～125):(0.00001～5):(0.1～10)，0＜A≤25，0＜B≤25，0＜C≤25。

优选的，所述铂催化剂包括二氧化铂、氯铂酸或铂的络合物。

优选的，所述反应的温度为100℃～150℃。

本发明提供了一种陶瓷化硅橡胶，由硅橡胶和陶瓷填料制备得到；所述陶瓷填料，以重量份计，包括：10份～20份的第一氧化物，所述第一氧化物为稀有金属氧化物；50份～70份的第二氧化物，所述第二氧化物包括轻金属氧化物、硅的氧化物、锑的氧化物和过渡金属氧化物中的一种或几种；10份～30份的含氧酸盐，所述含氧酸盐包括碳酸盐、硅酸盐、偏硅酸盐、硼酸盐和磷酸盐中的一种或几种。在本发明中，所述陶瓷填料中含有稀有金属氧化物，这种陶瓷填料具有较好的拉伸强度、扯断伸长率以及撕裂强度，从而使本发明提供的陶瓷化硅橡胶也具有较好的拉伸强度、扯断伸长率以及撕裂强度。实验结果表明，本发明提供的陶瓷化硅橡胶的拉伸强度为7.5MPa～8MPa，扯断伸长率为210％～230％，撕裂强度为20KN/m～25KN/m。

本发明提供了一种陶瓷化硅橡胶的制备方法，包括：在铂催化剂的作用下，将硅橡胶、橡胶填料、硅油、偶联剂、陶瓷填料和硫化剂进行反应，得到陶瓷化硅橡胶。本发明提供的陶瓷化硅橡胶具有较好的拉伸强度、扯断伸长率以及撕裂强度。

具体实施方式

在本发明中，所述陶瓷填料中含有稀有金属氧化物，这种陶瓷填料具有较好的拉伸强度、扯断伸长率以及撕裂强度，从而使本发明提供的陶瓷化硅橡胶也具有较好的拉伸强度、扯断伸长率以及撕裂强度。

在本发明中，所述硅橡胶为陶瓷化硅橡胶的基胶，作为陶瓷化硅橡胶的基体。在本发明中，所述硅橡胶优选包括二甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶和甲基苯基乙烯基硅橡胶中的一种或几种，更优选包括二甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶和甲基苯基乙烯基硅橡胶中的一种，最优选为甲基乙烯基硅橡胶。本发明对所述硅橡胶的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的上述种类的硅橡胶即可，可由市场购买获得。

在本发明中，所述陶瓷填料包括10重量份～20重量份的第一氧化物，所述第一氧化物为稀有金属氧化物。在本发明中，所述第一氧化物的重量份数优选为12份～18份，更优选为14份～16份。在本发明中，所述稀有金属氧化物的加入使所述陶瓷填料具有较好的拉伸强度、扯断伸长率以及撕裂强度，进而使本发明提供的陶瓷化硅橡胶具有较好的拉伸强度、扯断伸长率以及撕裂强度。

在本发明中，所述稀有金属氧化物优选包括氧化锆和稀土氧化物中的一种或几种，更优选为氧化锆和稀土氧化物中的一种。在本发明中，所述稀土氧化物优选为氧化镝、氧化钐或氧化钇，更优选为氧化钐。本发明对所述稀有金属氧化物的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的上述种类的稀有金属氧化物即可，可由市场购买获得。

在本发明中，以所述第一氧化物的重量份数为基准，所述陶瓷填料包括50重量份～70重量份的第二氧化物，所述第二氧化物包括轻金属氧化物、硅的氧化物、锑的氧化物和过渡金属氧化物中的一种或几种。在本发明中，所述第二氧化物的重量份数优选为55份～65份，更优选为58份～62份。在本发明中，所述第二氧化物优选为轻金属氧化物、硅的氧化物、锑的氧化物和过渡金属氧化物中的一种。在本发明中，所述轻金属氧化物优选包括氧化铝、氧化镁或氧化钙，更优选为氧化钙。在本发明中，所述过渡金属氧化物优选包括氧化钛、氧化铁或氧化锌，更优选为氧化铁。在本发明中，所述硅的氧化物优选为二氧化硅。在本发明中，所述锑的氧化物优选为三氧化二锑或五氧化二锑，更优选为三氧化二锑。本发明对所述轻金属氧化物、过渡金属氧化物、硅的氧化物和锑的氧化物的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的上述种类的轻金属氧化物、过渡金属氧化物、硅的氧化物和锑的氧化物即可，可由市场购买获得。

在本发明中，以所述第一氧化物的重量份数为基准，本发明提供的陶瓷填料包括10重量份～30重量份的含氧酸盐，所述含氧酸盐包括碳酸盐、硅酸盐、偏硅酸盐、硼酸盐和磷酸盐中的一种或几种。在本发明中，所述含氧酸盐的重量份数优选为15份～25份，更优选为18份～22份。本发明提供的陶瓷填料中包括含氧酸盐，所述含氧酸盐的加入能够使所述陶瓷填料制备得到的陶瓷化硅橡胶具有较高的强度和耐热性。在本发明中，所述含氧酸盐优选为碳酸盐、硅酸盐、偏硅酸盐、硼酸盐和磷酸盐中的一种，更优选为碳酸盐、硅酸盐和磷酸盐中的一种。在本发明中，所述含氧酸盐中的金属元素优选包括钠、锂、镁、钙、钛、铁、锌、铝或锑，更优选为钠、钙、铝、铁或锑，最优选为钠、铝或铁。在本发明中，所述含氧酸盐最优选为碳酸钠、碳酸钙、碳酸镁、硅酸钠、硅酸镁、玻璃粉、磷酸钠或磷酸钙。本发明对所述含氧酸盐的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的上述种类的含氧酸盐即可，可由市场购买获得。

本发明提供的陶瓷填料的粒度优选为300目～400目，更优选为320目～380目，最优选为340目～360目。

在本发明中，所述陶瓷填料的制备方法优选为：

将第一氧化物、第二氧化物和含氧酸盐混合，得到陶瓷填料；所述第一氧化物、第二氧化物和含氧酸盐为上述技术方案所述第一氧化物、第二氧化物和含氧酸盐。

本发明对所述混合的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的混合技术方案，将所述第一氧化物、第二氧化物和含氧酸盐混合均匀即可。在本发明中，所述第一氧化物、第二氧化物和含氧酸盐的重量份数、种类和来源与上述技术方案所述第一氧化物、第二氧化物和含氧酸盐的重量份数、种类和来源一致，在此不再赘述。

将所述第一氧化物、第二氧化物和含氧酸盐混合后，本发明优选将得到的混合物进行研磨，得到陶瓷填料。本发明对所述研磨的方法没有特殊的限制，所述研磨使得到的陶瓷填料的粒度满足上述技术方案所述陶瓷填料的粒度要求即可。

本发明提供的陶瓷化硅橡胶优选还包括阻燃剂。在本发明中，所述阻燃剂的加入能够提高本发明提供的陶瓷化硅橡胶的阻燃性能。本发明对所述阻燃剂的用量和种类没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的硅橡胶中阻燃剂的用量以及可用的阻燃剂即可。在本发明中，所述阻燃剂优选为氢氧化铝或氢氧化镁。本发明对所述阻燃剂的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的上述种类的阻燃剂即可，可由市场购买获得。

在本发明中，所述硅橡胶和陶瓷填料的质量比优选为100:(1～125)，更优选为100:(10～100)，最优选为100:(20～80)，最最优选为100:(30～60)。在本发明中，所述硅橡胶和阻燃剂的质量比优选为100:(1～100)，更优选为100:(10～80)，最优选为100:(20～60)。

本发明提供了一种陶瓷化硅橡胶的制备方法，包括：

本发明采用上述技术方案所述陶瓷填料制备陶瓷化硅橡胶，所述陶瓷填料具有较好的拉伸强度、扯断伸长率以及撕裂强度；从而使本发明制备的陶瓷化硅橡胶也具有较好的拉伸强度、扯断伸长率以及撕裂强度。

本发明在铂催化剂的作用下，将硅橡胶、橡胶填料、硅油、偶联剂、陶瓷填料和硫化剂进行反应，得到陶瓷化硅橡胶。在本发明中，所述反应的温度优选为100℃～150℃，更优选为120℃～140℃。在本发明中，所述反应的时间优选为80分钟～100分钟，更优选为85分钟～95分钟，最优选为90分钟。本发明优选在真空的条件下进行所述反应。在本发明中，所述真空的条件的真空度优选为-0.1MPa～0.04MPa，更优选为-0.05MPa～0.02MPa，最优选为0MPa～0.01MPa。

在本发明中，所述陶瓷化硅橡胶的制备方法优选包括：

将硅橡胶、橡胶填料、硅油、铂催化剂和偶联剂进行混炼，得到第一混合物；

将陶瓷填料和所述第一混合物混合，得到第二混合物；

在硫化剂的作用下，将所述第二混合物进行硫化处理，得到陶瓷化硅橡胶。

本发明优选将硅橡胶、橡胶填料、硅油、铂催化剂和偶联剂进行混炼，得到第一混合物；更优选将硅橡胶、橡胶填料、硅油、铂催化剂、偶联剂和阻燃剂进行混炼，得到第一混合物。在本发明中，所述混炼的真空度优选为-0.1MPa～0.04MPa，更优选为-0.05MPa～0.02MPa，最优选为0MPa～0.01MPa。在本发明中，所述混炼的温度优选为100℃～150℃，更优选为120℃～140℃。在本发明中，所述混炼的时间优选为80分钟～100分钟，更优选为85分钟～95分钟，最优选为90分钟。本发明对所述混炼的设备没有特殊的限制，本领域技术人员可在捏合机中进行所述混炼。

得到第一混合物后，本发明优选将陶瓷填料和所述第一混合物混合，得到第二混合物；更优选将陶瓷填料加入到所述第一混合物中混合，得到第二混合物；最优选将陶瓷填料和所述第一混合物在捏合机中混合，得到团状的第二混合物。

得到第二混合物后，本发明更优选将所述第二混合物冷却。在本发明中，所述冷却的温度优选为20℃～30℃，更优选为23℃～28℃。

得到第二混合物后，本发明优选在硫化剂的作用下，将所述第二混合物进行硫化处理，得到陶瓷化硅橡胶；更优选将硫化剂加入到所述第二混合物中进行硫化处理，得到陶瓷化硅橡胶。在本发明中，所述硫化处理的温度优选为170℃-180℃，更优选为170℃。在本发明中，所述硫化处理的时间优选为8-12min，更优选为10min。

在本发明中，所述铂催化剂用于硅橡胶的交联。在本发明中，所述铂催化剂优选为二氧化铂、氯铂酸或铂的络合物，更优选为氯铂酸。本发明对所述铂的络合物的种类没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的可作为催化剂的铂的络合物即可。在本发明中，所述铂的络合物优选为铂-四氢呋喃络合物、铂-乙烯基络合物或氯铂酸-辛醇络合物。本发明对所述铂催化剂的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的上述种类的铂催化剂即可，可由市场购买获得。

在本发明中，所述硅橡胶的种类和来源与上述技术方案所述硅橡胶的种类和来源一致，在此不再赘述。

在本发明中，所述橡胶填料优选包括白炭黑、炭黑、碳酸钙、滑石粉、云母或高岭土，更优选为白炭黑、炭黑、碳酸钙或滑石粉，最优选为白炭黑。本发明优选将白炭黑作为橡胶填料，所述白炭黑能够改善本发明提供的陶瓷化硅橡胶的强度以及疏水性。本发明对所述橡胶填料的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的上述种类的填料即可，可由市场购买获得。

在本发明中，所述硅油能够使本发明制备的陶瓷化硅橡胶具有较好的加工性能。在本发明中，所述硅油优选为羟基硅油。在本发明中，所述羟基硅油的羟基质量分数优选为0.06～0.12，更优选为0.08～0.1。本发明对所述硅油的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的上述种类的硅油即可，可由市场购买获得。

在本发明中，所述偶联剂能够使本发明提供的陶瓷化硅橡胶的具有较好的耐磨性和耐老化性。在本发明中，所述偶联剂优选为硅烷类偶联剂和钛酸酯类偶联剂中的一种或几种，更优选为硅烷类偶联剂和钛酸酯类偶联剂中的一种，最优选为硅烷类偶联剂。本发明对所述偶联剂的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的上述种类的偶联剂即可，可由市场购买获得。

在本发明中，所述陶瓷填料的种类和来源与上述技术方案所述陶瓷填料的种类和来源一致，在此不再赘述。

本发明对所述硫化剂的种类和来源没有特殊的限制，本领域技术人员根据上述技术方案所述不同种类的硅橡胶选择不同种类的硫化剂即可，可由市场购买获得。在本发明中，所述硫化剂优选为过氧化物类硫化剂，更优选为过氧化苯甲酰、过氧苯甲酸叔丁脂、二异丙苯基过氧化物、叔丁基异丙苯基过氧化物、二叔丁基过氧化物、1,1-双(二叔丁基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲酰过氧)基己烷或1,4-双叔丁基过氧二异丙基苯，最优选为过氧化苯甲酰、二异丙苯基过氧化物或1,1-双(二叔丁基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷。

在本发明中，所述阻燃剂的种类、来源和用量与上述技术方案所述阻燃剂的种类、来源和用量一致，在此不再赘述。

在本发明中，所述硅橡胶、橡胶填料、硅油、偶联剂、陶瓷填料和硫化剂的质量比优选为100:A:B:C:(1～125):(0.00001～5):(0.1～10)，0＜A≤25，0＜B≤25，0＜C≤25；更优选为100:(5～20):(5～20):(5～20):(10～100):(0.0001～1):(0.5～8)，最优选为100:(10～15):(10～15):(10～15):(20～80):(0.001～0.01):(1～6)。

按照ASTM D2240《橡胶邵尔硬度测试方法》的标准测试本发明提供的陶瓷化硅橡胶的硬度，测试结果为，本发明提供的陶瓷化硅橡胶的硬度为邵尔A 65度～70度。按照HG/T 2580-1994《橡胶或塑料涂覆织物拉伸强度和扯断伸长率的测定》标准测试本发明提供升温陶瓷化硅橡胶的拉伸强度和扯断伸长率，测试结果为，本发明提供的陶瓷化硅橡胶的拉伸强度为7.5MPa～8MPa，扯断伸长率为210％～230％。按照GB/T 529-2008《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定》的标准测试本发明提供的陶瓷化硅橡胶的撕裂强度，测试结果为，本发明提供的陶瓷化硅橡胶的撕裂强度为20KN/m～25KN/m。

采用橡胶体积电阻率测定仪测试本发明提供的陶瓷化硅橡胶的体积电阻率，测试结果为，本发明提供的陶瓷化硅橡胶的体积电阻率为2×10¹⁵Ω·cm～2.2×10¹⁵Ω·cm。采用耐电压击穿强度测试仪测试本发明提供的陶瓷化硅橡胶的击穿强度，测试结果为，本发明提供的陶瓷化硅橡胶的击穿强度为20KV/mm～25KV/mm。按照GB/T1693-2007《硫化橡胶介电常数和介质损耗角正切值的测定方法》标准检测本发明提供的陶瓷化硅橡胶的介电常数和介质损耗角正切值，检测结果为，本发明提供的陶瓷化硅橡胶的介电常数为3～3.2，介质损耗角正切值为0.0030～0.0035。

采用橡胶自动氧指数测定仪测试本发明提供的陶瓷化硅橡胶的氧指数，测试结果为，本发明提供的陶瓷化硅橡胶的氧指数为40％～45％。按照GB/T17650.2-98方法测试本发明提供的陶瓷化橡胶燃烧后释放的气体，测试结果为，本发明提供的陶瓷化硅橡胶燃烧后HCl的含量＜5mg/g，燃烧后气体的pH值为6.3～6.7，燃烧后气体的电导率为4.3uS/mm～4.7uS/mm。按照GB/T3780.15-2006《橡胶用炭黑甲苯抽出物透光率的测定快速法》的标准测试本发明提供的陶瓷化硅橡胶的透光率，测试结果为，本发明提供的陶瓷化硅橡胶的透光率为80％～85％。

按照GB/T 3512-1983《橡胶热空气老化试验方法》的标准测试本发明提供的陶瓷化硅橡胶经过200℃热空气10天老化后的拉伸强度和断裂伸长率，测试结果为，本发明提供的陶瓷化硅橡胶经过200℃热空气10天老化后的拉伸强度为4.3MPa～4.7MPa，断裂伸长率为120％～140％。按照GB/T17650.2-1998《取自电缆或光缆的材料燃烧时释出气体的试验方法第2部分：用测量pH值和电导率来测定气体的酸度》标准测试本发明提供的陶瓷化硅橡胶产生烟毒危险等级，检测结果为，本发明提供的陶瓷化硅橡胶产生烟毒的危险等级为ZA1级。按照UL94的标准测试本发明提供的陶瓷化硅橡胶的阻燃性，测试结果为，本发明提供的陶瓷化硅橡胶的阻燃性为V-0防火等级。对本发明提供的陶瓷化硅橡胶进行ROSH标准检测，检测结果为，本发明提供的陶瓷化硅橡胶的环保性能符合ROSH标准。

测试本发明提供的陶瓷化硅橡胶燃烧后的固体含量，检测结果为，本发明提供的陶瓷化硅橡胶燃烧后的固体质量含量＞83％。采用橡胶密度计测试本发明提供的陶瓷化硅橡胶的密度，测试结果为，本发明提供的陶瓷化硅橡胶的密度为1.4g/cm³～1.5g/cm³。

本发明提供了一种陶瓷化硅橡胶，由硅橡胶和陶瓷填料制备得到；所述陶瓷填料，以重量份计，包括：10份～20份的第一氧化物，所述第一氧化物为稀有金属氧化物；50份～70份的第二氧化物，所述第二氧化物包括轻金属氧化物、硅的氧化物、锑的氧化物和过渡金属氧化物中的一种或几种；10份～30份的含氧酸盐，所述含氧酸盐包括碳酸盐、硅酸盐、偏硅酸盐、硼酸盐和磷酸盐中的一种或几种。在本发明中，所述陶瓷填料中含有稀有金属氧化物，这种陶瓷填料具有较好的拉伸强度、扯断伸长率以及撕裂强度，从而使本发明提供的陶瓷化硅橡胶也具有较好的拉伸强度、扯断伸长率以及撕裂强度。

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明以下实施例所用到的原料均为市售商品，所用的硅橡胶为莱州市金泰硅业有限公司提供的。

实施例1

将10g的氧化锆、50g的氧化钙和10g的碳酸钠混合均匀，将得到的混合物进行研磨，得到粒度为300目的陶瓷填料。

实施例2

将20g的氧化镝、70g的氧化铁和30g的硅酸钠混合均匀，将得到的混合物进行研磨，得到粒度为400目的陶瓷填料。

实施例3

将12g的氧化钐、55g的二氧化硅和15g的磷酸钠混合均匀，将得到的混合物进行研磨，得到粒度为320目的陶瓷填料。

实施例4

将18g的氧化钇、65g的三氧化二锑和25g的硼酸钠混合均匀，将得到的混合物进行研磨，得到粒度为380目的陶瓷填料。

实施例5

将7g的氧化镝、7g的氧化锆、30g的氧化铝、30g的氧化钛、10g玻璃粉和10g的偏硅酸钠混合均匀，将得到的混合物进行研磨，得到粒度为350目的陶瓷填料。

实施例6

将100g的甲基乙烯基硅橡胶、15g的白炭黑、10g的羟基硅油、0.01g的氯铂酸、15g的硅烷偶联剂和50g的氢氧化铝在捏合机中混炼90分钟，得到第一混合物；所述捏合机的真空度保持在0.01MPa，温度为120℃；

将60g的实施例1制备得到的陶瓷填料加入到捏合机中混合，形成团状的第二混合物；

将所述团状的第二混合物冷却至25℃；

向上述冷却后的第二混合物中加入0.1g的二异丙苯基过氧化物，在170℃进行10min的硫化处理，得到陶瓷化硅橡胶。

将本发明实施例6得到的陶瓷化硅橡胶按照上述技术方案所述的方法检测其硬度、拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度、体积电阻率、击穿强度、介电常数、介质损耗角正切值、氧指数、燃烧后释放的气体、透光率、200℃热空气10天老化后的拉伸强度及断裂伸长率、产烟毒危险等级性、阻燃性、环保性、燃烧后的固体质量含量和密度，测试结果如表1所示，表1为本发明实施例6～实施例10和比较例1制备得到的陶瓷化硅橡胶的性能测试结果。

实施例7

将100g的二甲基硅橡胶、5g的白炭黑、5g的羟基硅油、0.00001g的二氧化铂、5g的钛酸酯偶联剂和1g的氢氧化镁在捏合机中混炼80分钟，得到第一混合物；所述捏合机的真空度保持在-0.1MPa，温度为100℃；

将1g的实施例3制备得到的陶瓷填料加入到捏合机中混合，形成团状的第二混合物；

将所述团状的第二混合物冷却至20℃；

向上述冷却后的第二混合物中加入10g的过氧化苯甲酰，在175℃进行10min的硫化处理，得到陶瓷化硅橡胶。

将本发明实施例7得到的陶瓷化硅橡胶按照上述技术方案所述的方法检测其硬度、拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度、体积电阻率、击穿强度、介电常数、介质损耗角正切值、氧指数、燃烧后释放的气体、透光率、200℃热空气10天老化后的拉伸强度及断裂伸长率、产烟毒危险等级性、阻燃性、环保性、燃烧后的固体质量含量和密度，测试结果如表1所示。

实施例8

将100g的甲基苯基乙烯基硅橡胶、20g的白炭黑、20g的羟基硅油、5g的铂-四氢呋喃络合物、20g的硅烷偶联剂和100g的氢氧化镁在捏合机中混炼100分钟，得到第一混合物；所述捏合机的真空度保持在0.04MPa，温度为150℃；

将120g的实施例2制备得到的陶瓷填料加入到捏合机中混合，形成团状的第二混合物；

将所述团状的第二混合物冷却至30℃；

向上述冷却后的第二混合物中加入0.5g的1,1-双(二叔丁基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷，在165℃进行8min的硫化处理，得到陶瓷化硅橡胶。

将本发明实施例8得到的陶瓷化硅橡胶按照上述技术方案所述的方法检测其硬度、拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度、体积电阻率、击穿强度、介电常数、介质损耗角正切值、氧指数、燃烧后释放出的气体、透光率、200℃热空气10天老化后的拉伸强度及断裂伸长率、产烟毒危险等级性、阻燃性、环保性、燃烧后的固体质量含量和密度，测试结果如表1所示。

实施例9

将100g的甲基乙烯基硅橡胶、10g的炭黑、10g的羟基硅油、0.0001g的铂-乙烯基络合物、10g的钛酸酯偶联剂和10g的氢氧化铝在捏合机中混炼85分钟，得到第一混合物；所述捏合机的真空度保持在-0.05MPa，温度为130℃；

将10g的实施例5制备得到的陶瓷填料加入到捏合机中混合，形成团状的第二混合物；

将所述团状的第二混合物冷却至23℃；

向上述冷却后的第二混合物中加入8g的过氧苯甲酸叔丁脂，在170℃进行8min的硫化处理，得到陶瓷化硅橡胶。

将本发明实施例9得到的陶瓷化硅橡胶按照上述技术方案所述的方法检测其硬度、拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度、体积电阻率、击穿强度、介电常数、介质损耗角正切值、氧指数、燃烧后释放出的气体、透光率、200℃热空气10天老化后的拉伸强度及断裂伸长率、产烟毒危险等级性、阻燃性、环保性、燃烧后的固体质量含量和密度，测试结果如表1所示。

实施例10

将100g的二甲基硅橡胶、50g的甲基苯基乙烯基硅橡胶、15g的碳酸钙、15g的羟基硅油、1g的氯铂酸、7g的硅烷偶联剂和8g的钛酸酯偶联剂在捏合机中混炼95分钟，得到第一混合物；所述捏合机的真空度保持在0.02MPa，温度为140℃；

将100g的实施例4制备得到的陶瓷填料加入到捏合机中混合，形成团状的第二混合物；

将所述团状的第二混合物冷却至28℃；

向上述冷却后的第二混合物中加入1g的叔丁基异丙苯基过氧化物，在170℃进行10min的硫化处理，得到陶瓷化硅橡胶。

将本发明实施例10得到的陶瓷化硅橡胶按照上述技术方案所述的方法检测其硬度、拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度、体积电阻率、击穿强度、介电常数、介质损耗角正切值、氧指数、燃烧后释放出的气体、透光率、200℃热空气10天老化后的拉伸强度及断裂伸长率、产烟毒危险等级性、阻燃性、环保性、燃烧后的固体质量含量和密度，测试结果如表1所示。

比较例1

按照申请号为201210392384.7的中国专利所公开的方法制备陶瓷化硅橡胶，具体过程为：

将100g的甲基乙烯基硅橡胶生胶和0.17g的硬脂酸锌在真空捏合机中捏合3分钟；然后将20g的气相法白炭黑和2g的羟基硅油分3次加入真空捏合机中，每次加入后进行充分搅拌，主动搅拌桨的搅拌速度为62转/分钟，从动搅拌桨的搅拌速度为56转/分钟；将混合料搅拌混合均匀后，再加入4g的氢氧化铝和红磷的混合物、6g的纳米蒙脱土和1g的1,3-二乙炔基四甲基二硅氧烷，进行充分搅拌，得到胶料；待所述胶料捏合成型后将胶料升温到160℃，进行90分钟的热炼，然后进行30分种的真空度为-0.07MPa的抽真空；将抽真空后的胶料在双辊筒开放式炼胶机上薄通3次，最后在滤胶机上进行过滤，得到陶瓷化硅橡胶。

将本发明比较例1得到的陶瓷化硅橡胶按照上述技术方案所述的方法检测其硬度、拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度、体积电阻率、击穿强度、介电常数、介质损耗角正切值、氧指数、燃烧后释放出的气体、透光率、200℃热空气10天老化后的拉伸强度及断裂伸长率、产烟毒危险等级性、阻燃性、环保性、燃烧后的固体质量含量和密度，测试结果如表1所示，表1为本发明实施例6～实施例10和比较例1制备得到的陶瓷化硅橡胶的性能测试结果。

表1 本发明实施例6～实施例10和比较例1制备得到的陶瓷化硅橡胶的性能测试结果

由表1可知，本发明实施例制备得到的陶瓷化硅橡胶具有较好的拉伸强度、扯断伸长率以及撕裂强度。

由以上实施例可知，本发明提供了一种陶瓷化硅橡胶，由硅橡胶和陶瓷填料制备得到；所述陶瓷填料，以重量份计，包括：10份～20份的第一氧化物，所述第一氧化物为稀有金属氧化物；50份～70份的第二氧化物，所述第二氧化物包括轻金属氧化物、硅的氧化物、锑的氧化物和过渡金属氧化物中的一种或几种；10份～30份的含氧酸盐，所述含氧酸盐包括碳酸盐、硅酸盐、偏硅酸盐、硼酸盐和磷酸盐中的一种或几种。在本发明中，所述陶瓷填料中含有稀有金属氧化物，这种陶瓷填料具有较好的拉伸强度、扯断伸长率以及撕裂强度，从而使本发明提供的陶瓷化硅橡胶也具有较好的拉伸强度、扯断伸长率以及撕裂强度。

Claims

1.一种陶瓷化硅橡胶，由硅橡胶和陶瓷填料制备得到；所述陶瓷填料包括：

2.根据权利要求1所述的陶瓷化硅橡胶，其特征在于，所述稀有金属氧化物包括氧化锆和稀土氧化物中的一种或几种。

3.根据权利要求2所述的陶瓷化硅橡胶，其特征在于，所述稀土氧化物包括氧化镝、氧化钐和氧化钇中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的陶瓷化硅橡胶，其特征在于，所述陶瓷填料的粒度为300目～400目。

5.根据权利要求1所述的陶瓷化硅橡胶，其特征在于，所述硅橡胶和陶瓷填料的质量比为100:(1～125)。

6.一种陶瓷化硅橡胶的制备方法，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述硅橡胶包括二甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶和甲基苯基乙烯基硅橡胶中的一种或几种。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述硅橡胶、橡胶填料、硅油、偶联剂、陶瓷填料和硫化剂的质量比为100:A:B:C:(1～125):(0.00001～5):(0.1～10)，0＜A≤25，0＜B≤25，0＜C≤25。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述铂催化剂包括二氧化铂、氯铂酸或铂的络合物。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述反应的温度为100℃～150℃。