CN108912691A - 一种低填充量无卤阻燃硅橡胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低填充量无卤阻燃硅橡胶及其制备方法，涉及硅橡胶技术领域，包括按重量份数计的以下组分：甲基乙烯基聚硅氧烷：100份，白炭黑：30‑70份，羟基硅油：1‑5份，二甲基二乙氧基硅烷：1‑5份，含氢硅油：0.1‑1份，硬脂酸1801：0.05‑2份，三聚氰胺焦磷酸盐：30‑50份，氢氧化铝：10‑15份，2，5‑二甲基‑2，5‑双（叔丁基过氧基）己烷：1‑2份。本发明在保证无卤环保和阻燃性能优秀的同时，亦具有足够的力学性能和加工性能，其成本较低，应用范围更加广泛。

Description

一种低填充量无卤阻燃硅橡胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及硅橡胶技术领域，特别是涉及一种低填充量无卤阻燃硅橡胶及其制备方法。
背景技术
随着社会进步发展，人们对阻燃硅橡胶无毒环保的要求日益提高，无卤阻燃的需求十分迫切，但现有无卤阻燃体系中，镁铝阻燃体系较多，主要靠氢氧化镁/氢氧化铝粉体的大量填充来达到阻燃效果，这就使得硅橡胶所占比重较低，原有的性能优势无法发挥。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有阻燃硅橡胶的无卤阻燃体系中，镁铝阻燃体系较多，使得硅橡胶所占比重较低，原有的性能优势无法发挥。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种低填充量无卤阻燃硅橡胶，包括按重量份数计的以下组分：甲基乙烯基聚硅氧烷：100份，白炭黑：30-70份，羟基硅油：1-5份，二甲基二乙氧基硅烷：1-5份，含氢硅油：0.1-1份，硬脂酸1801：0.05-2份，三聚氰胺焦磷酸盐：30-50份，氢氧化铝：10-15份，2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷：1-2份。
技术效果：本发明中添加的作为一种阻燃剂，其是一种含磷、氮阻燃剂，保证无卤环保的阻燃性能，且其阻燃性能较强，在遇到强热或者燃烧时，会在硅橡胶表面形成一层均匀的多孔炭质层，起到阻燃效果，此外，白炭黑是多孔性物质，可以提高硅橡胶的耐高温性能以及阻燃性能，氢氧化铝作为阻燃剂不仅能阻燃，而且可以防止发烟、不产生滴下物、不产生有毒气体，达到环保要求，三聚氰胺焦磷酸盐、氢氧化铝以及白炭黑三者相互配合可以确保硅橡胶的阻燃以及耐热性能，添加的甲基乙烯基聚硅氧烷具有耐热老化性和高温抗压缩变形性能，可提高硅橡胶的抗老化性能以及使用寿命，羟基硅油可作为硅橡胶加工中的优良结构控制剂，简化硅橡胶的加工工艺，且可以提高硅橡胶的整体力学性能，此外，二甲基二乙氧基硅烷作为一种结构控制剂和扩链剂，可以配合羟基硅油进一步提高硅橡胶的整体力学性能，因此，本发明在保证无卤环保和阻燃性能优秀的同时，亦具有足够的力学性能和加工性能，其成本较低，应用范围更加广泛。
本发明进一步限定的技术方案是：所述甲基乙烯基硅聚硅氧烷的乙烯基摩尔百分比含量为0.01％-3.0％。
进一步的，所述白炭黑为气相法白炭黑或沉淀法白炭黑。
前所述的一种低填充量无卤阻燃硅橡胶，所述氢氧化铝的粒径范围为1-30μm。
一种低填充量无卤阻燃硅橡胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
a、在捏合机内加入甲基乙烯基聚硅氧烷和硬脂酸1801，搅拌2-7分钟；
b、将白炭黑、羟基硅油、含氢硅油以及二甲基二乙氧基硅烷分多次加入捏合机内，每次加入后充分搅拌；
c、捏合成型后，升温至150℃捏合1小时，保持温度抽真空热炼一段时间，通冷却水降温至80℃，得到混炼硅橡胶，从捏合机取出冷却至室温过滤得到基胶；
d、在上述基胶中加入三聚氰胺焦磷酸盐和氢氧化铝，室温搅拌1小时；
e、用开炼机或捏合机在混炼胶中均匀加入7‰的2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷，称量后放置于模具中硫化，在160-175摄氏度下硫化5-30分钟，得到成品。
前所述的方法，步骤d中，先加入三聚氰胺焦磷酸盐再加氢氧化铝。
本发明的有益效果是：
(1)本发明中添加的含氢硅油可以提高硅橡胶的耐蚀性能，提高硅橡胶的使用寿命；
(2)本发明中添加的硬脂酸1801可以作为硅橡胶的增塑剂以及软化剂，确保硅橡胶的力学性能。
具体实施方式
实施例1：一种低填充量无卤阻燃硅橡胶，包括按重量份数计的以下组分：甲基乙烯基聚硅氧烷：100份，白炭黑：30-70份，羟基硅油：1-5份，二甲基二乙氧基硅烷：1-5份，含氢硅油：0.1-1份，硬脂酸1801：0.05-2份，三聚氰胺焦磷酸盐：30-50份，氢氧化铝：10-15份，2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷：1-2份。
其中，甲基乙烯基硅聚硅氧烷的乙烯基摩尔百分比含量为0.01％-3.0％，白炭黑为气相法白炭黑或沉淀法白炭黑，氢氧化铝的粒径范围为1-30μm。
一种低填充量无卤阻燃硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：
a、在捏合机内加入100份乙烯基摩尔百分比含量为0.12％的甲基乙烯基聚硅氧烷和0.1份硬脂酸1801，搅拌5分钟；
b、将40份白炭黑、1.2份羟基硅油、0.3份含氢硅油以及1.2份二甲基二乙氧基硅烷分5次加入捏合机内，每次加入后充分搅拌；
c、捏合成型后，升温至150℃捏合1小时，保持温度抽真空热炼1小时，通冷却水降温至80℃，得到混炼硅橡胶，从捏合机取出冷却至室温过滤得到基胶；
d、在上述基胶中加入30份三聚氰胺焦磷酸盐和10份氢氧化铝，室温搅拌1小时；
e、用开炼机或捏合机在混炼胶中均匀加入7‰2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷，称量后放置于模具中硫化，在175摄氏度下硫化5分钟，得到成品。
其中，步骤d中，先加入三聚氰胺焦磷酸盐再加氢氧化铝。
实施例2：一种低填充量无卤阻燃硅橡胶，包括按重量份数计的以下组分：甲基乙烯基聚硅氧烷：100份，白炭黑：30-70份，羟基硅油：1-5份，二甲基二乙氧基硅烷：1-5份，含氢硅油：0.1-1份，硬脂酸1801：0.05-2份，三聚氰胺焦磷酸盐：30-50份，氢氧化铝：10-15份，2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷：1-2份。
其中，甲基乙烯基硅聚硅氧烷的乙烯基摩尔百分比含量为0.01％-3.0％，白炭黑为气相法白炭黑或沉淀法白炭黑，氢氧化铝的粒径范围为1-30μm。
一种低填充量无卤阻燃硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：
a、在捏合机内加入100份乙烯基摩尔百分比含量为0.15％的甲基乙烯基聚硅氧烷和0.2份硬脂酸1801，搅拌5分钟；
b、将50份白炭黑、2.1份羟基硅油、0.2份含氢硅油以及0.9份二甲基二乙氧基硅烷分5次加入捏合机内，每次加入后充分搅拌；
c、捏合成型后，升温至150℃捏合1小时，保持温度抽真空热炼2小时，通冷却水降温至80℃，得到混炼硅橡胶，从捏合机取出冷却至室温过滤得到基胶；
d、在上述基胶中加入30份三聚氰胺焦磷酸盐和10份氢氧化铝，室温搅拌1小时；
e、用开炼机或捏合机在混炼胶中均匀加入7‰的2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷，称量后放置于模具中硫化，在170摄氏度下硫化8分钟，得到成品。
其中，步骤d中，先加入三聚氰胺焦磷酸盐再加氢氧化铝。
实施例3：一种低填充量无卤阻燃硅橡胶，包括按重量份数计的以下组分：甲基乙烯基聚硅氧烷：100份，白炭黑：30-70份，羟基硅油：1-5份，二甲基二乙氧基硅烷：1-5份，含氢硅油：0.1-1份，硬脂酸1801：0.05-2份，三聚氰胺焦磷酸盐：30-50份，氢氧化铝：10-15份，2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷：1-2份。
其中，甲基乙烯基硅聚硅氧烷的乙烯基摩尔百分比含量为0.01％-3.0％，白炭黑为气相法白炭黑或沉淀法白炭黑，氢氧化铝的粒径范围为1-30μm。
一种低填充量无卤阻燃硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：
a、在捏合机内加入100份乙烯基摩尔百分比含量为0.1％的甲基乙烯基聚硅氧烷和0.2份硬脂酸1801，搅拌5分钟；
b、将55份白炭黑、1.1份羟基硅油、0.2份含氢硅油以及2份二甲基二乙氧基硅烷分5次加入捏合机内，每次加入后充分搅拌；
c、捏合成型后，升温至150℃捏合1小时，保持温度抽真空热炼2小时，通冷却水降温至80℃，得到混炼硅橡胶，从捏合机取出冷却至室温过滤得到基胶；
d、在上述基胶中加入30份三聚氰胺焦磷酸盐和10份氢氧化铝，室温搅拌1小时；
e、用开炼机或捏合机在混炼胶中均匀加入7‰2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷，称量后放置于模具中硫化，在160摄氏度下硫化30分钟，得到成品。
其中，步骤d中，先加入三聚氰胺焦磷酸盐再加氢氧化铝。
本发明所制得的低填充量无卤阻燃硅橡胶的性能数据如下表：
测试项目 单位 数值
厚度 mm 2
硬度 邵A±2 70
拉伸强度 MPa 6.5
扯断伸长率 ％ 450
撕裂强度 kN/m 15
塑性值 / 220
阻燃等级 UL-94 V0等级
由上表可知，本发明在保证无卤环保和阻燃性能优秀的同时，亦具有足够的力学性能和加工性能。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种低填充量无卤阻燃硅橡胶，其特征在于：包括按重量份数计的以下组分：甲基乙烯基聚硅氧烷：100份，白炭黑：30-70份，羟基硅油：1-5份，二甲基二乙氧基硅烷：1-5份，含氢硅油：0.1-1份，硬脂酸1801：0.05-2份，三聚氰胺焦磷酸盐：30-50份，氢氧化铝：10-15份，2，5-二甲基-2，5-双（叔丁基过氧基）己烷：1-2份。
2.根据权利要求1所述的一种低填充量无卤阻燃硅橡胶，其特征在于：所述甲基乙烯基硅聚硅氧烷的乙烯基摩尔百分比含量为0.01%-3.0%。
3.根据权利要求1所述的一种低填充量无卤阻燃硅橡胶，其特征在于：所述白炭黑为气相法白炭黑或沉淀法白炭黑。
4.根据权利要求1所述的一种低填充量无卤阻燃硅橡胶，其特征在于：所述氢氧化铝的粒径范围为1-30μm。
5.如权利要求1-4任意一项所述的一种低填充量无卤阻燃硅橡胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
a、在捏合机内加入甲基乙烯基聚硅氧烷和硬脂酸1801，搅拌2-7分钟；
b、将白炭黑、羟基硅油、含氢硅油以及二甲基二乙氧基硅烷分多次加入捏合机内，每次加入后充分搅拌；
c、捏合成型后，升温至150℃捏合1小时，保持温度抽真空热炼一段时间，通冷却水降温至80℃，得到混炼硅橡胶，从捏合机取出冷却至室温过滤得到基胶；
d、在上述基胶中加入三聚氰胺焦磷酸盐和氢氧化铝，室温搅拌1小时；
e、用开炼机或捏合机在混炼胶中均匀加入7‰的2，5-二甲基-2，5-双（叔丁基过氧基）己烷，称量后放置于模具中硫化，在160-175摄氏度下硫化5-30分钟，得到成品。
6.根据权利要求5所述的一种低填充量无卤阻燃硅橡胶，其特征在于：步骤d中，先加入三聚氰胺焦磷酸盐再加氢氧化铝。
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