CN106280476A - 一种耐火橡胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐火橡胶，其原料按重量份包括：环氧树脂30‑50份，苯基硅橡胶20‑40份，羟基硅油1‑3份，聚硅氧烷1‑2份，微晶石蜡0.5‑2份，氧化锌2‑5份，八甲基环四硅氧烷0.5‑1份，铂催化剂0.0001‑0.00018份，三八面体碱性硅酸铝1‑1.5份，氢氧化镁30‑40份，碳酸钙20‑30份，石英粉5‑10份，硅藻土6‑8份，气相法白炭黑30‑40份，高耐磨炭黑20‑30份，锡酸锌0.5‑1.5份，硼酸锌0.5‑1.5份，防老剂ODA 1‑3份；本发明还公开了一种耐火橡胶的制备方法。本发明耐火阻燃性能优异，制备过程简单，便于实际操作。

Description

一种耐火橡胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及耐火橡胶技术领域，尤其涉及一种耐火橡胶及其制备方法。
背景技术
随着目前经济快速发展，对橡胶材料明确提出了阻燃性能的要求，一方面添加卤素的橡胶材料虽然阻燃效果好，但燃烧放出大量有害气体，传统的电缆材料正面临着巨大的挑战，另一方面硅橡胶在火中虽然具有难燃性与自熄性，但是持续燃烧后，烧余物没有机械强度，变成灰烬，会造成更危险的二次危害，如何制备一种耐火性能好，机械强度高，使用寿命长的橡胶材料成为目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明提出了一种耐火橡胶及其制备方法，所述耐火橡胶力学性能好，耐火阻燃性能优异，使用寿命长，且制备工艺简单，便于实际操作。
本发明提出的一种耐火橡胶，其原料按重量份包括：环氧树脂30-50份，苯基硅橡胶20-40份，羟基硅油1-3份，聚硅氧烷1-2份，微晶石蜡0.5-2份，氧化锌2-5份，八甲基环四硅氧烷0.5-1份，铂催化剂0.0001-0.00018份，三八面体碱性硅酸铝1-1.5份，氢氧化镁30-40份，碳酸钙20-30份，石英粉5-10份，硅藻土6-8份，气相法白炭黑30-40份，高耐磨碳黑20-30份，锡酸锌0.5-1.5份，硼酸锌0.5-1.5份，防老剂ODA 1-3份。
优选地，羟基硅油中羟基质量分数为0.05-0.07%。
优选地，环氧树脂与苯基硅橡胶的重量比为40-46：30-34。
优选地，羟基硅油、聚硅氧烷及微晶石蜡的重量比为1.5-2：1.6-1.8：1-1.4。
优选地，氢氧化镁、碳酸钙、石英粉、硅藻土、气相法白炭黑及高耐磨碳黑的重量比为32-36：23-25：6-8：7-7.6：32-36：24-26。
优选地，其原料按重量份包括：环氧树脂40-46份，苯基硅橡胶30-34份，羟基硅油1.5-2份，聚硅氧烷1.6-1.8份，微晶石蜡1-1.4份，氧化锌3-4份，八甲基环四硅氧烷0.6-0.85份，铂催化剂0.00012-0.00014份，三八面体碱性硅酸铝1.2-1.4份，氢氧化镁32-36份，碳酸钙23-25份，石英粉6-8份，硅藻土7-7.6份，气相法白炭黑32-36份，高耐磨碳黑24-26份，锡酸锌1-1.4份，硼酸锌1-1.4份，防老剂ODA 2-2.3份。
本发明还提出的一种耐火橡胶的制备方法，包括如下步骤：
按配比称取环氧树脂、苯基硅橡胶送入捏合机中混炼，混炼温度为130-140℃，混炼时间为30-40min，将得到的物料冷却至50-60℃得到第一物料；按配比称取八甲基环四硅氧烷、锡酸锌、硼酸锌、防老剂ODA、氢氧化镁、碳酸钙、石英粉、硅藻土、气相法白炭黑、高耐磨碳黑，送入上述捏合机中，与第一物料继续混炼10-20min，排料、滤胶，冷却至常温得到第二物料；按配比称取羟基硅油、聚硅氧烷、微晶石蜡、氧化锌、八甲基环四硅氧烷、铂催化剂、三八面体碱性硅酸铝，并与第二物料一起置于开炼机中混合，其中搅拌速度为300-500r/min，搅拌温度50-60℃，搅拌时间为5-10min，出料降温，得到耐火橡胶。
优选地，按配比称取羟基硅油、聚硅氧烷、微晶石蜡、氧化锌、八甲基环四硅氧烷、铂催化剂、三八面体碱性硅酸铝，并与第二物料一起置于开炼机中混合，其中搅拌速度为400-420r/min，搅拌温度55-58℃，搅拌时间为6-8min，出料降温，得到耐火橡胶。
本发明中，采用环氧树脂与苯基硅橡胶作为主料，羟基硅油及聚硅氧烷与所述主料配合作用，铂催化剂作为催化剂，因高温下硅氧烷易分解，急速生成低分子的环状体而继续燃烧，铂催化剂在与于空气接触的苯基硅橡胶表面上促进氧化、降解以形成高交联结构，使表面有机基团减少，形成近似于不燃的硅氧烷膜屏蔽了空气，橡胶自熄，不仅橡胶的耐烧蚀性好，且可显著改善硫化胶的强度，提高疏水性，护套材料的补强强度也明显提高，力学性能显著提高，与氢氧化镁、碳酸钙、石英粉、硅藻土、气相法白炭黑及高耐磨碳黑并用，并用八甲基环四硅氧烷作为表面处理剂，物料间相容性好，物料间结合力强，填充性能优异，并可改善胶料的挤出性能并降低成本；锡酸锌、硼酸锌、氧化锌配合使用，使橡胶在较低温度下即开始硬化达到一定的硬度与强度，从而发挥防火功能，锡酸锌、硼酸锌、氧化锌与氢氧化铝配合作用，可进一步提高的阻燃性，并可降低烟雾产生。
具体实施方式
实施例1
一种耐火橡胶，其原料按重量份包括：环氧树脂30份，苯基硅橡胶40份，羟基硅油1份，聚硅氧烷2份，微晶石蜡0.5份，氧化锌5份，八甲基环四硅氧烷0.5份，铂催化剂0.00018份，三八面体碱性硅酸铝1份，氢氧化镁40份，碳酸钙20份，石英粉10份，硅藻土6份，气相法白炭黑40份，高耐磨碳黑20份，锡酸锌1.5份，硼酸锌0.5份，防老剂ODA 3份。
实施例2
一种耐火橡胶，其原料按重量份包括：环氧树脂50份，苯基硅橡胶20份，羟基硅油3份，聚硅氧烷1份，微晶石蜡2份，氧化锌2份，八甲基环四硅氧烷1份，铂催化剂0.0001份，三八面体碱性硅酸铝1.5份，氢氧化镁30份，碳酸钙30份，石英粉5份，硅藻土8份，气相法白炭黑30份，高耐磨碳黑30份，锡酸锌0.5份，硼酸锌1.5份，防老剂ODA 1份。
实施例3
一种耐火橡胶，其原料按重量份包括：环氧树脂40份，苯基硅橡胶34份，羟基硅油1.5份，聚硅氧烷1.8份，微晶石蜡1份，氧化锌4份，八甲基环四硅氧烷0.6份，铂催化剂0.00014份，三八面体碱性硅酸铝1.2份，氢氧化镁36份，碳酸钙23份，石英粉8份，硅藻土7份，气相法白炭黑36份，高耐磨碳黑24份，锡酸锌1.4份，硼酸锌1份，防老剂ODA 2.3份。
羟基硅油中羟基质量分数为0.05%。
上述耐火橡胶的制备方法包括如下步骤：
按配比称取环氧树脂、苯基硅橡胶送入捏合机中混炼，混炼温度为140℃，混炼时间为30min，将得到的物料冷却至60℃得到第一物料；按配比称取八甲基环四硅氧烷、锡酸锌、硼酸锌、防老剂ODA、氢氧化镁、碳酸钙、石英粉、硅藻土、气相法白炭黑、高耐磨碳黑，送入上述捏合机中，与第一物料继续混炼10min，排料、滤胶，冷却至常温得到第二物料；按配比称取羟基硅油、聚硅氧烷、微晶石蜡、氧化锌、八甲基环四硅氧烷、铂催化剂、三八面体碱性硅酸铝，并与第二物料一起置于开炼机中混合，其中搅拌速度为500r/min，搅拌温度50℃，搅拌时间为10min，出料降温，得到耐火橡胶。
实施例4
一种耐火橡胶，其原料按重量份包括：环氧树脂46份，苯基硅橡胶30份，羟基硅油2份，聚硅氧烷1.6份，微晶石蜡1.4份，氧化锌3份，八甲基环四硅氧烷0.85份，铂催化剂0.00012份，三八面体碱性硅酸铝1.4份，氢氧化镁32份，碳酸钙25份，石英粉6份，硅藻土7.6份，气相法白炭黑32份，高耐磨碳黑26份，锡酸锌1份，硼酸锌1.4份，防老剂ODA 2份。
羟基硅油中羟基质量分数为0.07%。
上述耐火橡胶的制备方法包括如下步骤：
按配比称取环氧树脂、苯基硅橡胶送入捏合机中混炼，混炼温度为130℃，混炼时间为40min，将得到的物料冷却至50℃得到第一物料；按配比称取八甲基环四硅氧烷、锡酸锌、硼酸锌、防老剂ODA、氢氧化镁、碳酸钙、石英粉、硅藻土、气相法白炭黑、高耐磨碳黑，送入上述捏合机中，与第一物料继续混炼20min，排料、滤胶，冷却至常温得到第二物料；按配比称取羟基硅油、聚硅氧烷、微晶石蜡、氧化锌、八甲基环四硅氧烷、铂催化剂、三八面体碱性硅酸铝，并与第二物料一起置于开炼机中混合，其中搅拌速度为300r/min，搅拌温度60℃，搅拌时间为5min，出料降温，得到耐火橡胶。
实施例5
一种耐火橡胶，其原料按重量份包括：环氧树脂42份，苯基硅橡胶31份，羟基硅油1.8份，聚硅氧烷1.75份，微晶石蜡1.2份，氧化锌3.6份，八甲基环四硅氧烷0.8份，铂催化剂0.00013份，三八面体碱性硅酸铝1.35份，氢氧化镁34份，碳酸钙24份，石英粉7.4份，硅藻土7.4份，气相法白炭黑34份，高耐磨碳黑25份，锡酸锌1.2份，硼酸锌1.3份，防老剂ODA 2.2份。
羟基硅油中羟基质量分数为0.064%。
上述耐火橡胶的制备方法包括如下步骤：
按配比称取环氧树脂、苯基硅橡胶送入捏合机中混炼，混炼温度为136℃，混炼时间为36min，将得到的物料冷却至54℃得到第一物料；按配比称取八甲基环四硅氧烷、锡酸锌、硼酸锌、防老剂ODA、氢氧化镁、碳酸钙、石英粉、硅藻土、气相法白炭黑、高耐磨碳黑，送入上述捏合机中，与第一物料继续混炼16min，排料、滤胶，冷却至常温得到第二物料；按配比称取羟基硅油、聚硅氧烷、微晶石蜡、氧化锌、八甲基环四硅氧烷、铂催化剂、三八面体碱性硅酸铝，并与第二物料一起置于开炼机中混合，其中搅拌速度为420r/min，搅拌温度56℃，搅拌时间为8min，出料降温，得到耐火橡胶。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种耐火橡胶，其特征在于，其原料按重量份包括：环氧树脂30-50份，苯基硅橡胶20-40份，羟基硅油1-3份，聚硅氧烷1-2份，微晶石蜡0.5-2份，氧化锌2-5份，八甲基环四硅氧烷0.5-1份，铂催化剂0.0001-0.00018份，三八面体碱性硅酸铝1-1.5份，氢氧化镁30-40份，碳酸钙20-30份，石英粉5-10份，硅藻土6-8份，气相法白炭黑30-40份，高耐磨碳黑20-30份，锡酸锌0.5-1.5份，硼酸锌0.5-1.5份，防老剂ODA 1-3份。
2.根据权利要求1所述的耐火橡胶，其特征在于，羟基硅油中羟基质量分数为0.05-0.07%。
3.根据权利要求1所述的耐火橡胶，其特征在于，环氧树脂与苯基硅橡胶的重量比为40-46：30-34。
4.根据权利要求1所述的耐火橡胶，其特征在于，羟基硅油、聚硅氧烷及微晶石蜡的重量比为1.5-2：1.6-1.8：1-1.4。
5.根据权利要求1所述的耐火橡胶，其特征在于，氢氧化镁、碳酸钙、石英粉、硅藻土、气相法白炭黑及高耐磨碳黑的重量比为32-36：23-25：6-8：7-7.6：32-36：24-26。
6.根据权利要求1所述的耐火橡胶，其特征在于，其原料按重量份包括：环氧树脂40-46份，苯基硅橡胶30-34份，羟基硅油1.5-2份，聚硅氧烷1.6-1.8份，微晶石蜡1-1.4份，氧化锌3-4份，八甲基环四硅氧烷0.6-0.85份，铂催化剂0.00012-0.00014份，三八面体碱性硅酸铝1.2-1.4份，氢氧化镁32-36份，碳酸钙23-25份，石英粉6-8份，硅藻土7-7.6份，气相法白炭黑32-36份，高耐磨碳黑24-26份，锡酸锌1-1.4份，硼酸锌1-1.4份，防老剂ODA 2-2.3份。
7.一种根据权利要求1-6中任一项所述的耐火橡胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
按配比称取环氧树脂、苯基硅橡胶送入捏合机中混炼，混炼温度为130-140℃，混炼时间为30-40min，将得到的物料冷却至50-60℃得到第一物料；按配比称取八甲基环四硅氧烷、锡酸锌、硼酸锌、防老剂ODA、氢氧化镁、碳酸钙、石英粉、硅藻土、气相法白炭黑、高耐磨碳黑，送入上述捏合机中，与第一物料继续混炼10-20min，排料、滤胶，冷却至常温得到第二物料；按配比称取羟基硅油、聚硅氧烷、微晶石蜡、氧化锌、八甲基环四硅氧烷、铂催化剂、三八面体碱性硅酸铝，并与第二物料一起置于开炼机中混合，其中搅拌速度为300-500r/min，搅拌温度50-60℃，搅拌时间为5-10min，出料降温，得到耐火橡胶。
8.根据权利要求7所述的耐火橡胶的制备方法，其特征在于，按配比称取羟基硅油、聚硅氧烷、微晶石蜡、氧化锌、八甲基环四硅氧烷、铂催化剂、三八面体碱性硅酸铝，并与第二物料一起置于开炼机中混合，其中搅拌速度为400-420r/min，搅拌温度55-58℃，搅拌时间为6-8min，出料降温，得到耐火橡胶。
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