CN108148414A - 一种无卤阻燃型固体硅橡胶冷缩管及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种无卤阻燃型固体硅橡胶冷缩管，其由下列按照重量份数计的组分组成：甲基乙烯基硅橡胶85‑95份；苯基乙烯基硅橡胶5‑15份；乙烯基硅油1‑4份；气相法白炭黑35‑60份；阻燃剂40‑80份；内脱模剂1‑3份；硫化剂1‑3份；所述的甲基乙烯基硅橡胶中，乙烯基摩尔含量为0.05‑1.0%，聚合度在3000‑5000；所述的苯基乙烯基硅橡胶中，乙烯基摩尔含量为0.08‑1.0%，苯基摩尔含量为15‑25%，聚合度在3000‑5000；所述的乙烯基硅油的粘度为30‑50mPa·s，乙烯基摩尔含量为5.0%；所述的气相法白炭黑的比表面积为200‑300m2/g；所述的阻燃剂是下列物质中的二种或多种的混合物：氢氧化铝、三氧化钼、三氧化二锑、氧化铈、可膨胀石墨，其中可膨胀石墨起膨温度为400ºC，粒径为300‑400目。本发明冷缩管具有无卤阻燃特性，其阻燃性能可达到UL94‑V0等级。

Description

一种无卤阻燃型固体硅橡胶冷缩管及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种无卤阻燃型固体硅橡胶冷缩管及其制备方法，该冷缩管不但具有常规固体硅胶冷缩管中的高力学性能和高扩张倍率，而且具有无卤阻燃特性，其阻燃性能可达到UL94-V0等级。
背景技术
目前市场上的冷缩管按材料分类可分为硅橡胶冷缩管和三元乙丙橡胶冷缩管。而硅橡胶冷缩管的应用更为广泛，其应用主要集中在通讯和电力行业，作为外层保护套使用，起到防水和密封的作用。近年来，随着新能源汽车行业的兴起，一些新材料被用于新能源汽车零部件中。在一些新能源汽车的零部件中，冷缩管作为汽车线束的外层保护套可替代部分热缩管。硅橡胶冷缩管的优势在于：无需加热即可收缩、耐温等级更高（最高使用温度可达200ºC）。但新能源汽车行业对材料阻燃等级要求较高（符合UL94-V0），市场上常规冷缩管满足不了这种阻燃要求，因此为了满足市场需求，亟需开发一种阻燃性能好的硅橡胶冷缩管。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服市场上现有硅橡胶冷缩管阻燃等级（UL94-HB）低的缺点，开发一种阻燃性能良好（符合UL94-V0等级）的固体硅橡胶冷缩管，同时兼具常规管力学性能好、扩张倍率、回缩性能优异等优点。
为了解决上述问题，本发明提出下列技术方案：一种无卤阻燃型固体硅橡胶冷缩管，其由下列按照重量份数计的组分组成：
甲基乙烯基硅橡胶 85-95份；
苯基乙烯基硅橡胶 5-15份；
乙烯基硅油 1-4份；
气相法白炭黑 35-60份；
阻燃剂 40-80份；
内脱模剂 1-3份；
硫化剂 1-3份；
所述的甲基乙烯基硅橡胶中，乙烯基摩尔含量为0.05-1.0%，聚合度在3000-5000；
所述的苯基乙烯基硅橡胶中，乙烯基摩尔含量为0.08-1.0%，苯基摩尔含量为15-25%，聚合度在3000-5000；
所述的乙烯基硅油的粘度为30-50mPa·s，乙烯基摩尔含量为5.0%；
所述的气相法白炭黑的比表面积为200-300m2/g；
所述的阻燃剂是下列物质中的二种或多种的混合物：氢氧化铝、三氧化钼、三氧化二锑、氧化铈、可膨胀石墨，其中可膨胀石墨起膨温度为400ºC，粒径为300-400目；
所述的内脱模剂是下列物质中的一种或两种的混合物：硬脂酸、硬脂酸锌；
所述的硫化剂采用铂金硫化体系，其包括铂络合物催化剂、含氢硅油。
为了解决上述问题，本发明提出下列技术方案：一种无卤阻燃型固体硅橡胶冷缩管的制备方法，其包括下列步骤：
步骤1：混炼胶制备：将甲基乙烯基硅橡胶、苯基乙烯基硅橡胶、乙烯基硅油、气相法白炭黑、内脱模剂加入密炼机均匀混炼，升温至160ºC抽真空搅拌4h，待冷却后加入阻燃剂混合均匀，室温放置24h后，将已混炼胶料在通冷却水的开炼机上加入硫化剂，混炼均匀；
步骤2：胶料硫化：将步骤1得到的胶料通过挤出成型方式硫化成管坯，其中立式硫化槽温度为530-600℃，卧式硫化槽温度为230-300℃，硫化速度为1.5-3.0m/min；
步骤3：管材扩张：将步骤2得到的硫化后管材通过扩张设备扩张成型。
与现有技术相比，本发明具有下列有益效果：本发明无卤阻燃型固体硅橡胶冷缩管不但具有常规固体硅胶冷缩管中的高力学性能和高扩张倍率，而且具有无卤阻燃特性，其阻燃性能可达到UL94-V0等级。
具体实施方式
一种无卤阻燃型固体硅橡胶冷缩管，其由下列按照重量份数计的组分组成：
甲基乙烯基硅橡胶 85-95份；
苯基乙烯基硅橡胶 5-15份；
乙烯基硅油 1-4份；
气相法白炭黑 35-60份；
阻燃剂 40-80份；
内脱模剂 1-3份；
硫化剂 1-3份。
所述的甲基乙烯基硅橡胶中，乙烯基摩尔含量为0.05-1.0%，聚合度在3000-5000。
所述的苯基乙烯基硅橡胶中，乙烯基摩尔含量为0.08-1.0%，苯基摩尔含量为15-25%，聚合度在3000-5000。
所述的乙烯基硅油的粘度为30-50mPa·s，乙烯基摩尔含量为5.0%。
所述的气相法白炭黑的比表面积为200-300m2/g。
所述的阻燃剂是下列物质中的二种或多种的混合物：氢氧化铝、三氧化钼、三氧化二锑、氧化铈、可膨胀石墨。其中可膨胀石墨起膨温度为400ºC，粒径为300-400目。
所述的内脱模剂是下列物质中的一种或两种的混合物：硬脂酸、硬脂酸锌。
所述的硫化剂采用铂金硫化体系，其包括铂络合物催化剂、含氢硅油，可自制也可外购。
上述无卤阻燃型固体硅橡胶冷缩管的制备方法，包括下列步骤：
步骤1：混炼胶制备：将甲基乙烯基硅橡胶、苯基乙烯基硅橡胶、乙烯基硅油、气相法白炭黑、内脱模剂加入密炼机均匀混炼，升温至160ºC抽真空搅拌4h，待冷却后加入阻燃剂混合均匀，室温放置24h后，将已混炼胶料在通冷却水的开炼机上加入硫化剂，混炼均匀。
步骤2：胶料硫化：将步骤1得到的胶料通过挤出成型方式硫化成管坯，其中立式硫化槽温度为530-600℃，卧式硫化槽温度为230-300℃，硫化速度为1.5-3.0m/min。
步骤3：管材扩张：将步骤2得到的硫化后管材通过扩张设备扩张成型。
制备实施例一
按重量份，取甲基乙烯基硅橡胶90份、苯基乙烯基硅橡胶15份、乙烯基硅油2份、气相法白炭黑40份、内脱模剂硬脂酸锌1份加入密炼机均匀混炼，升温至160ºC抽真空搅拌4h，待冷却后加入阻燃剂60份（由氢氧化铝30份、三氧化钼10份、可膨胀石墨20份组成）混合均匀，室温放置24h后，将已混炼胶料在通冷却水的开炼机上加入硫化剂1份（由铂络合物催化剂0.5份、含氢硅油0.5份组成），混炼均匀。
将得到的胶料通过挤出成型方式硫化成管坯，立式硫化槽温度为550℃，卧式硫化槽温度为250℃，硫化速度为2.0m/min。
将硫化后管材通过扩张设备扩张成型。
测试结果：管坏可扩张至5倍，其中材料拉伸强度为9.2MPa，断裂伸长率为820%，阻燃等级为UL94-V0。
制备实施例二
按重量份，取甲基乙烯基硅橡胶95份、苯基乙烯基硅橡胶5份、乙烯基硅油4份、气相法白炭黑50份、内脱模剂硬脂酸锌2份加入密炼机均匀混炼，升温至160ºC抽真空搅拌4h，待冷却后加入阻燃剂40份（由氢氧化铝20份、三氧化二锑10份、可膨胀石墨10组成）混合均匀，室温放置24h后，将已混炼胶料在通冷却水的开炼机上加入硫化剂2份（由铂络合物催化剂1份、含氢硅油1份组成），混炼均匀。
将得到的胶料通过挤出成型方式硫化成管坯，立式硫化槽温度为580℃，卧式硫化槽温度为270℃，硫化速度为2.3m/min。
将硫化后管材通过扩张设备扩张成型。
测试结果：管坏可扩张至6倍，其中材料拉伸强度为8.6MPa，断裂伸长率为870%，阻燃等级为UL94-V0。
制备实施例三
按重量份，取甲基乙烯基硅橡胶85份、苯基乙烯基硅橡胶5份、乙烯基硅油2份、气相法白炭黑60份、内脱模剂硬脂酸锌3份加入密炼机均匀混炼，升温至160ºC抽真空搅拌4h，待冷却后加入阻燃剂70份（由氢氧化铝45份、三氧化二锑10份、可膨胀石墨15组成）混合均匀，室温放置24h后，将已混炼胶料在通冷却水的开炼机上加入硫化剂2份（由铂络合物催化剂1份、含氢硅油1份组成），混炼均匀。
将得到的胶料通过挤出成型方式硫化成管坯，立式硫化槽温度为580℃，卧式硫化槽温度为270℃，硫化速度为2.3m/min。
将硫化后管材通过扩张设备扩张成型。
测试结果：管坏可扩张至5.6倍，其中材料拉伸强度为9.3MPa，断裂伸长率为920%，阻燃等级为UL94-V0。
制备实施例四
按重量份，取甲基乙烯基硅橡胶90份、苯基乙烯基硅橡胶10份、乙烯基硅油1份、气相法白炭黑35份、内脱模剂硬脂酸锌2份加入密炼机均匀混炼，升温至160ºC抽真空搅拌4h，待冷却后加入阻燃剂80份（由氢氧化铝50份、氧化铈10份、可膨胀石墨20组成）混合均匀，室温放置24h后，将已混炼胶料在通冷却水的开炼机上加入硫化剂3份（由铂络合物催化剂2份、含氢硅油1份组成），混炼均匀。
将得到的胶料通过挤出成型方式硫化成管坯，立式硫化槽温度为580℃，卧式硫化槽温度为270℃，硫化速度为2.5m/min。
将硫化后管材通过扩张设备扩张成型。
测试结果：管坏可扩张至5倍，其中材料拉伸强度为8.5MPa，断裂伸长率为911%，阻燃等级为UL94-V0。

Claims (2)

1.一种无卤阻燃型固体硅橡胶冷缩管，其由下列按照重量份数计的组分组成：
甲基乙烯基硅橡胶 85-95份；
苯基乙烯基硅橡胶 5-15份；
乙烯基硅油 1-4份；
气相法白炭黑 35-60份；
阻燃剂 40-80份；
内脱模剂 1-3份；
硫化剂 1-3份；
所述的甲基乙烯基硅橡胶中，乙烯基摩尔含量为0.05-1.0%，聚合度在3000-5000；
所述的苯基乙烯基硅橡胶中，乙烯基摩尔含量为0.08-1.0%，苯基摩尔含量为15-25%，聚合度在3000-5000；
所述的乙烯基硅油的粘度为30-50mPa·s，乙烯基摩尔含量为5.0%；
所述的气相法白炭黑的比表面积为200-300m2/g；
所述的阻燃剂是下列物质中的二种或多种的混合物：氢氧化铝、三氧化钼、三氧化二锑、氧化铈、可膨胀石墨，其中可膨胀石墨起膨温度为400ºC，粒径为300-400目；
所述的内脱模剂是下列物质中的一种或两种的混合物：硬脂酸、硬脂酸锌；
所述的硫化剂采用铂金硫化体系，其包括铂络合物催化剂、含氢硅油。
2.一种如权利要求1所述的无卤阻燃型固体硅橡胶冷缩管的制备方法，其特征在于，其包括下列步骤：
步骤1：混炼胶制备：将甲基乙烯基硅橡胶、苯基乙烯基硅橡胶、乙烯基硅油、气相法白炭黑、内脱模剂加入密炼机均匀混炼，升温至160ºC抽真空搅拌4h，待冷却后加入阻燃剂混合均匀，室温放置24h后，将已混炼胶料在通冷却水的开炼机上加入硫化剂，混炼均匀；
步骤2：胶料硫化：将步骤1得到的胶料通过挤出成型方式硫化成管坯，其中立式硫化槽温度为530-600℃，卧式硫化槽温度为230-300℃，硫化速度为1.5-3.0m/min；
步骤3：管材扩张：将步骤2得到的硫化后管材通过扩张设备扩张成型。
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