CN105017776A - 一种无卤阻燃高强度的可瓷化硅橡胶 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无卤阻燃高强度的可瓷化硅橡胶，其原料按重量份的组成为：甲基乙烯基硅橡胶100份；无卤阻燃剂10-50份；瓷化粉4-40份；抗氧剂1-5份，其制备步骤如下：首先将甲基乙烯基硅橡胶于开放式炼胶机上混炼3-5分钟，然后将无卤阻燃剂、瓷化粉依次加入，每次加入其中后进行充分混炼，使混合料混合均匀，接着加入硫化剂混炼3-5分钟，最后在开放式炼胶机上薄通5-10次，即得到所述无卤阻燃高强度的可瓷化硅橡胶。该可瓷化硅橡胶具有结壳硬度大、拉伸强度高、阻燃级别高、无卤的特点，在发生火灾后，电缆被火焰持续燃烧下，无卤阻燃高强度的可瓷化硅橡胶会转化成陶瓷状的坚硬壳体，能阻挡火焰向内继续燃烧，保护内部物体不受损坏，输电线路能持续输送电。
Description
技术领域
本发明涉及一种无卤阻燃高强度的可瓷化硅橡胶，属于橡胶材料技术领域。
背景技术
近几年，国内公共场所、化工、煤矿的等发生的火灾事故造成重大损失，人们对消防、防火安全有了深刻的认识，利用耐火电缆保证在火灾发生后一段时间内（一般是180分钟内）动力及信号线路仍然正常工作，对减少人员的伤亡和生命财产的损失至关重要，因此，耐火线缆及其材料是人们一直在不断探索的课题。
目前耐火电缆大多采用填充氧化镁矿物或云母带缠绕实现耐火的功能， 然而，氧化镁矿物耐火电缆生产需要专门的生产加工设备，价格昂贵，设备成本较高，因此，氧化镁矿物耐火电缆很难大规模普及应用。另一种云母带缠绕的耐火电缆，在生产过程中，需要多层缠绕，生产效率低，烧蚀后的云母带发脆，容易脱落，耐火效果差，难以保障电力及通讯安全畅通。
例如，中国专利CN2817002公开了一种“新型耐火电缆”，其在导体上绕包了一层云母带，云母带层上设有玻璃纤维带绕包层，在玻璃纤维带绕包层上设有铜带绕包屏蔽层，在铜带绕包屏蔽层上设置塑料或橡胶绝缘层。这种电缆上设置的塑料或橡胶绝缘层在遇火后易烧毁，导致绕包的云母层易掉落，失去耐火绝缘作用，从而不能保证较长时间安全供电。
中国专利CN102040839A公开了“一种陶瓷化硅橡胶及其制备方法，该陶瓷化硅橡胶以硅橡胶作为基体，通过添加一定量的矿物硅酸盐、阻燃剂、补强填充剂制得，燃烧后具有陶瓷化效果。但是，该陶瓷化硅橡胶的阻燃性能、机械性能差，难以完全满足实用要求。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种具有优异的阻燃性、良好的机械性能、、易于加工、生产成本低、无卤的可瓷化硅橡胶。
为实现上述目的， 本发明提供一种无卤阻燃高强度的可瓷化硅橡胶，其特征在于：其原料按重量份的组成为：
甲基乙烯基硅橡胶 100份
无卤阻燃剂 10-50份
瓷化粉 4-40份
抗氧剂 1-5份
所述无卤阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、水滑石、硼酸锌、三聚氰胺氰尿酸盐（MCA-JN）、三聚氰胺多聚磷酸酯（MPOP）中的任一种或若干种。
所述瓷化粉为玻璃粉、硼酸锌、氧化镁、高岭土、云母、硅灰石、轻质碳酸钙中的任一种或若干种。
所述无卤阻燃剂和瓷化粉的处理工艺为： 按无卤阻燃剂和瓷化粉按重量份的组成原料称取100-200g放入烧杯中， 加入100-400g乙醇溶液和5-20g去离子水， 再加入2-5g偶联剂、1-5g乙酸搅拌3-5分钟后倒入研磨机进行研磨， 转速为1000-3000r/min ，研磨1-24h，研磨后放入烘箱中烘干2小时，烘干后粉碎待用。
所述的偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570中的一种或两种。
所述甲基乙烯基硅橡胶为混炼胶，其邵氏硬度为30HA、40HA、50HA、60HA、70HA的一种或几种。
本发明的一种无卤阻燃高强度的可瓷化硅橡胶的制备方法，其步骤如下：首先将甲基乙烯基硅橡胶于开放式炼胶机上混炼3-5分钟， 然后将无卤阻燃剂、瓷化粉依次加入，每次加入其中后进行充分混炼，使混合料混合均匀，接着加入硫化剂混炼3-5分钟， 最后在开放式炼胶机上薄通5-10次，即得到所述无卤阻燃高强度的可瓷化硅橡胶。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和效果：
本发明的一种无卤阻燃高强度的可瓷化硅橡胶具有结壳强度大、拉伸强度高、阻燃级别高、无卤的特点。
本发明的一种无卤阻燃高强度的可瓷化硅橡胶所用的阻燃剂均为环保无卤型， 可瓷化硅橡胶的阻燃级别达到FV-0，燃烧时无有毒气体放出，仅释放少量白烟，白烟主要是有机硅的燃烧和阻燃剂的分解产生，主要成分是SiO2、H2O、CO2，N2等。在发生火灾后，火焰持续燃烧下，无卤阻燃高强度的可瓷化硅橡胶会转化成陶瓷状的壳体，而不是被烧成粉状灰烬，该陶瓷状的壳体形成一层坚硬的保护层，从而能阻挡火焰继续向内部燃烧，保护被烧的物体不继续受损坏，输电线路能持续稳定的输送电，并且烧蚀时间越长，陶瓷状壳体越坚硬。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、配方比例、所实现目的及效果，以下结合实施例予以说明。
实施例1，本发明的一种无卤阻燃高强度的可瓷化硅橡胶，其原料按重量份的组成配制，具体如下：
分别称取100g甲基乙烯基硅橡胶、15g硼酸锌、20g经前述工艺处理的氢氧化铝、14g经前述工艺处理的氢氧化镁、8gMCA-JN、2gMPOP、1g抗氧剂1010，将上述几种物质依次按上述制备方法的步骤进行制备，即可制得无卤阻燃高强度的可瓷化硅橡胶。
将本发明所述硅橡胶在170℃下硫化5分钟后根据国家标准进行测试，结果如下：
该可瓷化硅橡胶遇火可形成自支撑陶瓷状物，且温度越高，时间越长，陶瓷化效果越好。实施例2，本发明的一种无卤阻燃高强度的可瓷化硅橡胶，其原料按重量份的组成配制，具体如下：
分别称取100g甲基乙烯基硅橡胶、20g水滑石、10g硼酸锌、5g玻璃粉、20gMCA-JN、4gMPOP、1g抗氧剂1330，将上述几种物质依次按上述制备方法的步骤进行制备，即可制得无卤阻燃高强度的可瓷化硅橡胶。
将本发明所述硅橡胶在170℃下硫化5分钟后，根据国家标准进行测试，结果如下：
该可瓷化硅橡胶遇火可形成自支撑陶瓷状物，且温度越高，时间越长，陶瓷化效果越好。
实施例3，本发明的一种无卤阻燃高强度的可瓷化硅橡胶，其原料按重量份的组成配制，具体如下：
分别称取100g甲基乙烯基硅橡胶、14g经前述工艺处理的氢氧化铝、10g硼酸锌、10g轻质碳酸钙、5g氧化镁、20gMCA-JN、1g抗氧剂330，将上述几种物质依次按上述制备方法的步骤进行制备，即可制得无卤阻燃高强度的可瓷化硅橡胶。
将本发明所述硅橡胶在170℃下硫化5分钟后，根据国家标准进行测试，结果如下：
该可瓷化硅橡胶遇火可形成自支撑陶瓷状物，且温度越高，时间越长，陶瓷化效果越好。
实施例4，本发明的一种无卤阻燃高强度的可瓷化硅橡胶，其原料按重量份的组成配制，具体如下：
分别称取100g甲基乙烯基硅橡胶、14g经前述工艺处理的云母、5g硼酸锌、16gMCA-JN、4gMPOP、1g抗氧剂1010，将上述几种物质依次按上述制备方法的步骤进行制备，即可制得无卤阻燃高强度的可瓷化硅橡胶。
将本发明所述硅橡胶在170℃下硫化5分钟后，根据国家标准进行测试，结果如下：
该可瓷化硅橡胶遇火可形成自支撑陶瓷状物，且温度越高，时间越长，陶瓷化效果越好。
本发明并不局限于上述具体实施方式，熟悉本技术领域的人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或相类似的变化都应涵盖在本发明权利要求的范围内。
Claims (5)
1.一种无卤阻燃高强度的可瓷化硅橡胶，其特征在于：其原料按重量份的组成为：
甲基乙烯基硅橡胶 100份
无卤阻燃剂 10-50份
瓷化粉 4-40份
抗氧剂 1-5份
所述无卤阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、水滑石、硼酸锌、三聚氰胺氰尿酸盐（MCA-JN）、三聚氰胺多聚磷酸酯（MPOP）中的任一种或若干种；
所述瓷化粉为玻璃粉、硼酸锌、氧化镁、高岭土、云母、硅灰石、轻质碳酸钙中的任一种或若干种。
2.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃高强度的可瓷化硅橡胶，其特征在于：所述无卤阻燃剂和瓷化粉的处理工艺为： 按无卤阻燃剂和瓷化粉按重量份的组成原料称取100-200g放入烧杯中， 加入100-400g乙醇溶液和5-20g去离子水， 再加入2-5g偶联剂、1-5g乙酸搅拌3-5分钟后倒入研磨机进行研磨， 转速为1000-3000r/min ，研磨1-24h，研磨后放入烘箱中烘干2小时，烘干后的粉碎待用。
3.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃高强度的可瓷化硅橡胶，其特征在于：所述的偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃高强度的可瓷化硅橡胶，其特征在于：所述甲基乙烯基硅橡胶为混炼胶，其邵氏硬度为30HA、40HA、50HA、60HA、70HA的一种或几种。
5.一种无卤阻燃高强度的可瓷化硅橡胶的制备方法，其特征在于：其步骤如下：首先将甲基乙烯基硅橡胶于开放式炼胶机上混炼3-5分钟， 然后将无卤阻燃剂、瓷化粉依次加入， 每次加入其中后进行充分混炼，使混合料混合均匀，接着加入硫化剂混炼3-5分钟， 最后在开放式炼胶机上薄通5-10次，即得到所述无卤阻燃高强度的可瓷化硅橡胶。
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