CN109337115A - 一种无卤阻燃有机硅材料及其制备方法 - Google Patents

一种无卤阻燃有机硅材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109337115A
CN109337115A CN201810961373.3A CN201810961373A CN109337115A CN 109337115 A CN109337115 A CN 109337115A CN 201810961373 A CN201810961373 A CN 201810961373A CN 109337115 A CN109337115 A CN 109337115A
Authority
CN
China
Prior art keywords
silicone oil
weight
halogen
parts
melamine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810961373.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109337115B (zh
Inventor
邹威
郭楠
杜中杰
张晨
曹建平
邹学国
江峰
闫冬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ranju Shanghai Advanced Materials Co ltd
Original Assignee
Ran Poly (shanghai) Hi Tech Material Co Ltd
Beijing University of Chemical Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ran Poly (shanghai) Hi Tech Material Co Ltd, Beijing University of Chemical Technology filed Critical Ran Poly (shanghai) Hi Tech Material Co Ltd
Priority to CN201810961373.3A priority Critical patent/CN109337115B/zh
Publication of CN109337115A publication Critical patent/CN109337115A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109337115B publication Critical patent/CN109337115B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/36—After-treatment
    • C08J9/40—Impregnation
    • C08J9/42—Impregnation with macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G12/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
    • C08G12/02—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes
    • C08G12/26—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with heterocyclic compounds
    • C08G12/30—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with heterocyclic compounds with substituted triazines
    • C08G12/32—Melamines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/14—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent organic
    • C08J9/141—Hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2203/00—Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/14—Saturated hydrocarbons, e.g. butane; Unspecified hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2361/00—Characterised by the use of condensation polymers of aldehydes or ketones; Derivatives of such polymers
    • C08J2361/20—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
    • C08J2361/26—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with heterocyclic compounds
    • C08J2361/28—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with heterocyclic compounds with melamine

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明提供了一种无卤阻燃有机硅材料，通过将密胺泡沫浸入到含有硅油的混合物中制备得到。本发明所述的无卤阻燃有机硅材料，不仅阻燃性能优异，且阻燃有机硅的力学性能良好，很好的兼顾了阻燃性和力学性能。

Description

一种无卤阻燃有机硅材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体而言，本发明涉及一种无卤阻燃有机硅材料及其制备方法。
背景技术
有机硅是一种兼具无机物和有机物性质的高分子弹性体，其分子主链由硅原子和氧原子交替连接组成(—Si—O—Si—)，侧链是与硅原子相连接的碳氢或取代碳氢有机基团，可以是甲基、乙烯基或其它基团。有机硅具有许多独特性能，如耐高低温、电器绝缘及生理惰性等，为其他有机高分子材料所不能比拟和替代，因而在航天、化工、农业及医疗卫生等方面得到广泛应用，并已成为国民经济中重要而必不可少的新型高分子材料。
传统的阻燃有机硅泡沫材料一般使用添加型阻燃剂，主要包括氢氧化铝、氢氧化镁、含卤阻燃剂、含磷阻燃剂等，为了达到所需的阻燃效果，这类添加剂的添加量一般很大，氢氧化物类阻燃剂添加量一般为总体质量的60-80％；卤素类阻燃剂毒性较大，应用受到限制；磷系阻燃剂价格昂贵，添加量为总体质量的30-40％，会增加材料成本。同时这些添加剂的加入往往会破坏有机硅的泡孔结构，影响其力学性能，因此导致提高阻燃性的同时，会不可避免地降低有机硅的力学性能。
鉴于此，目前亟待提出一种阻燃有机硅材料，价格低廉，能更好的兼顾阻燃性能和材料的力学性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无卤阻燃有机硅材料，以解决阻燃有机硅材料无法兼顾阻燃性能和材料的力学性能的问题。
为了解决上述问题，本发明提供一种无卤阻燃有机硅材料，通过将密胺泡沫浸入到含有硅油的混合物中制备得到。
优选地，所述密胺泡沫包括如下原料：三聚氰胺、多聚甲醛、甲酸钠、多聚磷酸钠、水、乳化剂、正戊烷、甲酸。
优选地，所述密胺泡沫包括如下重量份的原料：所述三聚氰胺50-150重量份、所述多聚甲醛50-100重量份、所述甲酸钠1-10重量份、所述多聚磷酸钠0.5-5重量份、所述水50-100重量份、所述乳化剂1-20重量份、所述正戊烷30-60重量份、所述甲酸1-20重量份。
进一步优选地，所述密胺泡沫包括如下重量份的原料：所述三聚氰胺100 重量份、所述多聚甲醛50-100重量份、所述甲酸钠1-10重量份、所述多聚磷酸钠0.5-5重量份、所述水50-100重量份、所述乳化剂1-20重量份、所述正戊烷30-60重量份、所述甲酸1-20重量份。
优选地，所述乳化剂为op-10、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠中的一种或多种。
优选地，所述含有硅油的混合物中包括如下重量份的原料硅油50-150重量份、催化剂1-20重量份、硫化剂1-10重量份，发泡剂1-20重量份。
进一步优选地，所述含有硅油的混合物中包括如下重量份的原料：硅油 100重量份、催化剂5-10重量份、硫化剂1-5重量份；
进一步优选地，所述含有硅油的混合物中还包括1-20重量份的发泡剂。
优选地，所述硅油包括高粘度乙烯基硅油、低粘度乙烯基硅油和多乙烯基硅油中的一种或多种；所述高粘度乙烯基硅油为粘度在50000-100000cp范围内的硅油；所述低粘度乙烯基硅油为粘度在1000-10000cp范围内的硅油；所述多乙烯基硅油为乙烯基含量在5％-20％范围内的硅油。
进一步优选地，所述硅油包括高粘度乙烯基硅油、低粘度乙烯基硅油和多乙烯基硅油三者的混合物；所述高粘度乙烯基硅油的粘度为70000cp，所述低粘度乙烯基硅油的粘度为5000cp，多乙烯基硅油的乙烯基含量为10％。
优选地，所述催化剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈中的一种或两种的混合物；所述硫化剂为2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷、2，4-二氯化氧化苯甲酰中的一种或两种的混合物；所述发泡剂为碳酸钠、碳酸氢铵、偶氮二甲酰胺中的一种或多种的混合物。
本发明所述的无卤阻燃有机硅材料的制备方法，包括如下步骤：取密胺泡沫，将其浸入含有硅油的混合物中，进行交联反应，即得。
优选地，本发明所述的无卤阻燃有机硅材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)取三聚氰胺、多聚甲醛、甲酸钠、多聚磷酸钠、水、乳化剂、正戊烷、甲酸，混合后进行反应，制备得到密胺泡沫；
(2)取硅油、催化剂、硫化剂，混合均匀，得到含有硅油的混合物，再将步骤(1)中制备得到的所述密胺泡沫浸入所述含有硅油的混合物中，进行交联固化反应，即得；
或者，
(1)取三聚氰胺、多聚甲醛、甲酸钠、多聚磷酸钠、水、乳化剂、正戊烷、甲酸，混合后进行反应，制备得到密胺泡沫；
(2)取硅油、催化剂、硫化剂、发泡剂，混合均匀，得到含有硅油的混合物，再将步骤(1)中制备得到的所述密胺泡沫浸入所述含有硅油的混合物中，进行交联固化反应，即得。
优选地，步骤(1)中，制备得到的所述密胺泡沫的密度为6-100kg/m3。
进一步优选地，所述步骤(1)中，按照选定的重量份向多聚甲醛中加入三聚氰胺、甲酸钠、多聚磷酸钠、水、乳化剂、正戊烷、甲酸，搅拌反应，即制备得到所述密胺泡沫。
进一步优选地，所述的无卤阻燃有机硅材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照选定的重量份的多聚甲醛、甲酸钠、多聚磷酸钠溶于去离子水中，搅拌均匀，加入三聚氰胺，然后将得到的混合液用乙醇胺调节至pH 值为8-9，冰浴搅拌，再向其中加入乳化剂、正戊烷、甲酸，搅拌，即得到密胺泡沫；
(2)将选定的重量份的所述硅油置于容器中，向其中加入选定的重量份的所述硫化剂、催化剂，搅拌至均匀，无明显颗粒，得到含有机硅油的混合物，再将所述步骤(1)中制备得到的所述密胺泡沫浸渍于所述含有机硅油的混合物中，待密胺泡沫吸附完全，将其置于90℃烘箱内预聚5h，再移至120℃的烘箱内发泡1.5h，最后将其置于150℃的烘箱内固化1h，即得所述无卤阻燃有机硅材料。
或者，
所述的无卤阻燃有机硅材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照选定的重量份的多聚甲醛、甲酸钠、多聚磷酸钠溶于去离子水中，搅拌均匀，加入三聚氰胺，然后将得到的混合液用乙醇胺调节至pH 值为8-9，冰浴搅拌，再向其中加入乳化剂、正戊烷、甲酸，搅拌，即得到密胺泡沫；
(2)将选定的重量份的所述硅油置于容器中，向其中加入选定的重量份的所述硫化剂、催化剂、发泡剂，搅拌至均匀，无明显颗粒，得到含有机硅油的混合物，再将所述步骤(1)中制备得到的所述密胺泡沫浸渍于所述含有机硅油的混合物中，待密胺泡沫吸附完全，将其置于90℃烘箱内预聚 5h，再移至120℃的烘箱内发泡1.5h，最后将其置于150℃的烘箱内固化1h，即得所述无卤阻燃有机硅材料。
密胺泡沫在制备无卤阻燃有机硅材料领域的应用。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)本发明所述的无卤阻燃有机硅材料，通过将密胺泡沫材料浸渍于硅油中，使其进行交联固化，密胺泡沫作为阻燃剂，具有优异的阻燃性能，与此同时，所述密胺泡沫材料还可作为材料骨架，其本身具有的泡孔结构大大降低了有机硅材料的密度，并且，有机硅在密胺泡沫中固化交联，极大地提高了二者的界面相容性，使得密胺泡沫材料与有机硅材料的泡孔结构稳定易控制，相比较于传统的氢氧化物等阻燃剂，本发明所述的无卤阻燃有机硅材料不仅阻燃性能优异，且阻燃有机硅力学性能良好，很好的兼顾了阻燃性和力学性能。
(2)本发明所述的无卤阻燃有机硅材料，密胺泡沫材料是由三聚氰胺、多聚甲醛、甲酸钠、多聚磷酸钠、水、乳化剂、正戊烷、甲酸共同反应制备得到的，多聚甲醛与密胺反应，生成大分子网络结构，其中，所述多聚甲醛与所述三聚氰胺作为聚合单体，所述甲酸钠、所述多聚磷酸钠用于调节泡孔结构，正戊烷为发泡剂，甲酸为固化剂。由此得到的密胺泡沫材料，其本体热分解温度较高，当达到分解温度时，其分解会吸热大量的热量，且分解产生气体可稀释氧气和可燃气体，同时伴有不燃烧的滴落物生成，三种效果同时作用，可在无需添加额外的阻燃剂的情况下，实现优异的阻燃性能。不仅如此，其发泡过程易于控制，制备过程简单，且发泡稳定，发泡倍率高。与此同时，密胺泡沫材料的密胺泡沫与硅油形成互穿网络结构，因此，还具有了高强度，表现出良好的力学性能。
具体实施方式
本发明各实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。各实施例中所用原料均为市场购得。其中：
所述三聚氰胺购买自华威锐科公司，规格/型号为分析纯；
所述多聚甲醛购买自华威锐科公司，规格/型号为分析纯；
所述甲酸钠购买自华威锐科公司，规格/型号为分析纯；
所述多聚磷酸钠购买自华威锐科公司，规格/型号为分析纯；
所述op-10购买自华威锐科公司，规格/型号为分析纯；
所述十二烷基磺酸钠购买自华威锐科公司，规格/型号为分析纯；
所述十二烷基苯磺酸钠购买自华威锐科公司，规格/型号为分析纯；
所述正戊烷购买自华威锐科公司，规格/型号为分析纯；
所述甲酸购买自华威锐科公司，规格/型号为分析纯；
所述高粘度乙烯基硅油购买自华威锐科公司，规格/型号为GY-208；
所述低粘度乙烯基硅油购买自华威锐科公司，规格/型号为GY-208；
所述多乙烯基硅油购买自华威锐科公司，规格/型号为GS5210；
所述过氧化苯甲酰购买自华威锐科公司，规格/型号为分析纯；
所述偶氮二异丁腈购买自华威锐科公司，规格/型号为分析纯；
所述2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷购买自华威锐科公司，规格/型号为分析纯；
所述2，4-二氯化氧化苯甲酰购买自华威锐科公司，规格/型号为分析纯。
需要说明的是，以上仅为本实施例中采用的原料的来源，本发明的上述原料还可采用其他市售常规的产品，不同厂家、型号的原料并不影响本发明技术方案的实施及技术效果的实现。
实施例1
本实施例的无卤阻燃有机硅材料，通过将密胺泡沫浸入到含有硅油的混合物中制备得到。
所述密胺泡沫包括如下重量份的原料：所述三聚氰胺5g，所述多聚甲醛5g、所述甲酸钠0.1g、所述多聚磷酸钠0.05g、所述水5g、所述乳化剂0.1g、所述正戊烷3g、所述甲酸0.1g。其中，所述乳化剂为op-10。
所述含有硅油的混合物中包括如下重量份的原料：硅油50g、催化剂1g、硫化剂1g。其中，所述硅油为高粘度乙烯基硅油；所述高粘度乙烯基硅油为粘度在50000cp的硅油。所述催化剂为过氧化苯甲酰；所述硫化剂为2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷。
所述无卤阻燃有机硅材料的制备方法如下：
(1)取三聚氰胺、多聚甲醛、甲酸钠、多聚磷酸钠、水、乳化剂、正戊烷、甲酸，混合后进行反应，制备得到密胺泡沫；制备得到的所述密胺泡沫的密度为6kg/m3；
(2)取硅油、催化剂、硫化剂，混合均匀，得到含有硅油的混合物，再将步骤(1)中制备得到的所述密胺泡沫浸入所述含有硅油的混合物中，进行交联固化反应，即得。
作为本实施例可替换的实施方式，所述高粘度乙烯基硅油还可替换为粘度在50000-100000cp范围内的任意值的硅油。
实施例2
本实施例的无卤阻燃有机硅材料，通过将密胺泡沫浸入到含有硅油的混合物中制备得到。
所述密胺泡沫包括如下重量份的原料：所述三聚氰胺10g、所述多聚甲醛10g、所述甲酸钠0.5g、所述多聚磷酸钠0.2g、所述水7.5g、所述乳化剂 1g、所述正戊烷4.5g、所述甲酸1g。其中，所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠。
所述含有硅油的混合物中包括如下重量份的原料：硅油100g、催化剂10g、硫化剂5g。其中，所述硅油为低粘度乙烯基硅油；所述低粘度乙烯基硅油为粘度在1000cp的硅油。所述催化剂为偶氮二异丁腈；所述硫化剂为2，4-二氯化氧化苯甲酰。
所述无卤阻燃有机硅材料的制备方法如下：
(1)取三聚氰胺、多聚甲醛、甲酸钠、多聚磷酸钠、水、乳化剂、正戊烷、甲酸，混合后进行反应，制备得到密胺泡沫；制备得到的所述密胺泡沫的密度为100kg/m3；
(2)取硅油、催化剂、硫化剂，混合均匀，得到含有硅油的混合物，再将步骤(1)中制备得到的所述密胺泡沫浸入所述含有硅油的混合物中，进行交联固化反应，即得。
作为本实施例可替换的实施方式，所述低粘度乙烯基硅油还可替换为粘度在1000-10000cp范围内的任意值的硅油。
实施例3
本实施例的无卤阻燃有机硅材料，通过将密胺泡沫浸入到含有硅油的混合物中制备得到。
所述密胺泡沫包括如下重量份的原料：所述三聚氰胺15g、所述多聚甲醛15g、所述甲酸钠1g、所述多聚磷酸钠0.5g、所述水10g、所述乳化剂2g、所述正戊烷6g、所述甲酸2g。其中，所述乳化剂为十二烷基磺酸钠。
所述含有硅油的混合物中包括如下重量份的原料：硅油150g、催化剂20g、硫化剂10g。其中，所述硅油为多乙烯基硅油；所述多乙烯基硅油为乙烯基含量在5％的硅油。所述催化剂为偶氮二异丁腈；所述硫化剂为2，4-二氯化氧化苯甲酰。
所述无卤阻燃有机硅材料的制备方法如下：
(1)取三聚氰胺、多聚甲醛、甲酸钠、多聚磷酸钠、水、乳化剂、正戊烷、甲酸，混合后进行反应，制备得到密胺泡沫；制备得到的所述密胺泡沫的密度为50kg/m3；
(2)取硅油、催化剂、硫化剂，混合均匀，得到含有硅油的混合物，再将步骤(1)中制备得到的所述密胺泡沫浸入所述含有硅油的混合物中，进行交联固化反应，即得。
作为本实施例可替换的实施方式，所述多乙烯基硅油还可替换为乙烯基含量在5％-20％范围内的任意值的硅油。
实施例4
本实施例的无卤阻燃有机硅材料，通过将密胺泡沫浸入到含有硅油的混合物中制备得到。
所述密胺泡沫包括如下重量份的原料：所述三聚氰胺12g、所述多聚甲醛8g、所述甲酸钠0.3g、所述多聚磷酸钠0.09g、所述水7.2g、所述乳化剂 1.2g、所述正戊烷6g、所述甲酸1.2g。其中，所述乳化剂为(十二烷基苯磺酸钠)。所述水为去离子水。
所述含有硅油的混合物中包括如下重量份的原料：硅油65g、催化剂2g、硫化剂1g、发泡剂2g。其中，所述硅油为25g高粘度乙烯基硅油、25g低粘度乙烯基硅油和15g多乙烯基硅油混合而成；所述催化剂为偶氮二异丁腈；所述硫化剂为2，4-二氯化氧化苯甲酰；所述发泡剂为碳酸氢铵。
所述无卤阻燃有机硅材料的制备方法如下：
(1)将8g多聚甲醛、0.3g甲酸钠、0.09g多聚磷酸钠溶于7.2g去离子水中，搅拌均匀，加入12g三聚氰胺，然后将得到的混合液用乙醇胺调节至 pH值为8-9，冰浴搅拌，再向其中加入1.2g乳化剂、6g正戊烷、1.2g甲酸，搅拌，即得到密胺泡沫；
(2)将25g高粘度乙烯基硅油、25g低粘度乙烯基硅油、15g多乙烯基硅油置于容器中，在向其中加入1g硫化剂、2g催化剂、2g发泡剂，搅拌至均匀，无明显颗粒，得到含有机硅油的混合物，再将所述步骤(1)中制备得到的所述密胺泡沫浸渍于所述含有机硅油的混合物中，待密胺泡沫吸附完全，将其置于90℃烘箱内预聚5h，再移至120℃的烘箱内发泡1.5h，最后将其置于150℃的烘箱内固化1h，即得所述无卤阻燃有机硅材料。
实施例5
本实施例的无卤阻燃有机硅材料，通过将密胺泡沫浸入到含有硅油的混合物中制备得到。
所述密胺泡沫包括如下重量份的原料：所述三聚氰胺12g、所述多聚甲醛8.5g、所述甲酸钠0.4g、所述多聚磷酸钠0.1g、所述水5.4g、所述乳化剂 1.2g、所述正戊烷6g、所述甲酸1.2g。其中，所述乳化剂为十二烷基磺酸钠。所述水为去离子水。
所述含有硅油的混合物中包括如下重量份的原料：硅油65g、催化剂5g、硫化剂2g、发泡剂4g。其中，所述硅油为25g高粘度乙烯基硅油、25g低粘度乙烯基硅油和15g多乙烯基硅油混合而成；所述催化剂为过氧化苯甲酰；所述硫化剂为2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷；所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。
所述无卤阻燃有机硅材料的制备方法如下：
(1)按照选定的重量份的多聚甲醛、甲酸钠、多聚磷酸钠溶于去离子水中，搅拌均匀，加入三聚氰胺，然后将得到的混合液用乙醇胺调节至pH 值为8-9，冰浴搅拌，再向其中加入乳化剂、正戊烷、甲酸，搅拌，即得到密胺泡沫；
(2)将选定的重量份的所述硅油置于容器中，在向其中加入选定的重量份的所述硫化剂、催化剂、发泡剂，搅拌至均匀，无明显颗粒，得到含有机硅油的混合物，再将所述步骤(1)中制备得到的所述密胺泡沫浸渍于所述含有机硅油的混合物中，待密胺泡沫吸附完全，将其置于90℃烘箱内预聚 5h，再移至120℃的烘箱内发泡1.5h，最后将其置于150℃的烘箱内固化1h，即得所述无卤阻燃有机硅材料。
实施例6
本实施例的无卤阻燃有机硅材料，通过将密胺泡沫浸入到含有硅油的混合物中制备得到。
所述密胺泡沫包括如下重量份的原料：所述三聚氰胺12g、所述多聚甲醛9g、所述甲酸钠0.5g、所述多聚磷酸钠0.2g、所述水7.2g、所述乳化剂1.2g、所述正戊烷6g、所述甲酸1.2g。其中，所述乳化剂为0op-10、十二烷基磺酸钠。所述水为去离子水。
所述含有硅油的混合物中包括如下重量份的原料：硅油65g、催化剂3g、硫化剂2g。其中，所述硅油为25g高粘度乙烯基硅油、25g低粘度乙烯基硅油和15g多乙烯基硅油混合而成；所述催化剂为偶氮二异丁腈；所述硫化剂为2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷。
所述无卤阻燃有机硅材料的制备方法如下：
(1)按照选定的重量份的多聚甲醛、甲酸钠、多聚磷酸钠溶于去离子水中，搅拌均匀，加入三聚氰胺，然后将得到的混合液用乙醇胺调节至pH 值为8-9，冰浴搅拌，再向其中加入乳化剂、正戊烷、甲酸，搅拌，即得到密胺泡沫；
(2)将选定的重量份的所述硅油置于容器中，在向其中加入选定的重量份的所述硫化剂、催化剂，搅拌至均匀，无明显颗粒，得到含有机硅油的混合物，再将所述步骤(1)中制备得到的所述密胺泡沫浸渍于所述含有机硅油的混合物中，待密胺泡沫吸附完全，将其置于90℃烘箱内预聚5h，再移至120℃的烘箱内发泡1.5h，最后将其置于150℃的烘箱内固化1h，即得所述无卤阻燃有机硅材料。
实施例7
本实施例的无卤阻燃有机硅材料，通过将密胺泡沫浸入到含有硅油的混合物中制备得到。
所述密胺泡沫包括如下重量份的原料：所述三聚氰胺12g、所述多聚甲醛10g、所述甲酸钠1g、所述多聚磷酸钠0.5g、所述水5.4g、所述乳化剂1.2g、所述正戊烷6g、所述甲酸1.2g。其中，所述乳化剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠。所述水为去离子水。
所述含有硅油的混合物中包括如下重量份的原料：硅油65g、催化剂4g、硫化剂3g、发泡剂2g。其中，所述硅油为25g高粘度乙烯基硅油、25g低粘度乙烯基硅油和15g多乙烯基硅油混合而成；所述催化剂为偶氮二异丁腈；所述硫化剂为2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷；所述发泡剂为碳酸钠与碳酸氢铵按照1:2的重量比混合而成。
所述无卤阻燃有机硅材料的制备方法如下：
(1)按照选定的重量份的多聚甲醛、甲酸钠、多聚磷酸钠溶于去离子水中，搅拌均匀，加入三聚氰胺，然后将得到的混合液用乙醇胺调节至pH 值为8-9，冰浴搅拌，再向其中加入乳化剂、正戊烷、甲酸，搅拌，即得到密胺泡沫；
(2)将选定的重量份的所述硅油置于容器中，在向其中加入选定的重量份的所述硫化剂、催化剂，搅拌至均匀，无明显颗粒，得到含有机硅油的混合物，再将所述步骤(1)中制备得到的所述密胺泡沫浸渍于所述含有机硅油的混合物中，待密胺泡沫吸附完全，将其置于90℃烘箱内预聚5h，再移至120℃的烘箱内发泡1.5h，最后将其置于150℃的烘箱内固化1h，即得所述无卤阻燃有机硅材料。
实施例8
本实施例的无卤阻燃有机硅材料，通过将密胺泡沫浸入到含有硅油的混合物中制备得到。
所述密胺泡沫包括如下重量份的原料：所述三聚氰胺12g、所述多聚甲醛9g、所述甲酸钠0.3g、所述多聚磷酸钠0.1g、所述水9g、所述乳化剂1.2g、所述正戊烷6g、所述甲酸1.2g。其中，所述乳化剂为op-10。所述水为去离子水。
所述含有硅油的混合物中包括如下重量份的原料：硅油65g、催化剂4g、硫化剂3g。其中，所述硅油为35g高粘度乙烯基硅油、15g低粘度乙烯基硅油和15g多乙烯基硅油混合而成；所述催化剂为偶氮二异丁腈；所述硫化剂为2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷。
所述无卤阻燃有机硅材料的制备方法如下：
(1)按照选定的重量份的多聚甲醛、甲酸钠、多聚磷酸钠溶于去离子水中，搅拌均匀，加入三聚氰胺，然后将得到的混合液用乙醇胺调节至pH 值为8-9，冰浴搅拌，再向其中加入乳化剂、正戊烷、甲酸，搅拌，即得到密胺泡沫；
(2)将选定的重量份的所述硅油置于容器中，在向其中加入选定的重量份的所述硫化剂、催化剂，搅拌至均匀，无明显颗粒，得到含有机硅油的混合物，再将所述步骤(1)中制备得到的所述密胺泡沫浸渍于所述含有机硅油的混合物中，待密胺泡沫吸附完全，将其置于90℃烘箱内预聚5h，再移至120℃的烘箱内发泡1.5h，最后将其置于150℃的烘箱内固化1h，即得所述无卤阻燃有机硅材料。
对比例1
本对比例的无卤阻燃有机硅材料与实施例8中的无卤阻燃有机硅材料的成分区别仅在于：以三聚氰胺膏状物代替实施例8中所述的密胺泡沫。且采用与实施例8中相同的方法制备。
对比例2
本对比例的无卤阻燃有机硅材料与实施例8中的无卤阻燃有机硅材料的成分完全一致，区别仅在于，为使其发泡，加入了1.3g偶氮二甲酰胺作为发泡剂；
其制备方法与实施例8不同，不进行所述步骤(1)，而直接对有机硅进行固化发泡，具体实施过程如下：
将35g高粘度硅油、15g低粘度硅油、15g多乙烯基硅油置于容器中，加入1.3g偶氮二甲酰胺作为发泡剂、1g硫化剂、4g催化剂于容器中，搅拌至均匀无明显颗粒，压膜成片状，将其置于90℃的烘箱内预聚5h，再移至120℃的烘箱内发泡1.5h，最后置于150℃的烘箱内固化1h，所述无卤阻燃有机硅材料。
效果试验例
为验证本发明所述的无卤阻燃有机硅材料的技术效果，进行效果验证实验。实验中采用的万能拉伸试验机，购自扬州华辉检测有限公司；HVR-4 型水平垂直燃烧试验仪，购自广州新纳电子设备有限公司。
取实施例1-8、对比例1-2中制备得到的所述无卤阻燃有机硅材料，编号为1-10，分别进行如下实验：
按照中华人民共和国国家标准GB/T 6343-2009/ISO 845：2006对制得的所述无卤阻燃有机硅材料进行表观密度测试；
采用广州新纳电子设备有限公司的HVR-4型水平垂直燃烧试验仪对所述无卤阻燃有机硅材料进行阻燃性能分析；
按照中华人民共和国国家标准GB/T7759.1-2015/ISO815-1：2008，并按照压缩量为50％、温度为23℃、时间为72h的条件下，测定所述无卤阻燃有机硅材料的压缩永久变形率；
将制备得到的所述无卤阻燃有机硅材料加入到高速混合机混合均匀，将混合物置于开炼机中，开炼得到厚度3mm的混合物片材；将混合物片材放入密闭模具，并用平板硫化机进行热处理，得到有机硅泡沫板，然后采用万能拉力试验机测定所述有机硅泡沫板的拉伸强度和断裂伸长率；
按照UL94标准垂直燃烧实验，将制得的所述无卤阻燃有机硅材料剪成大小为(125±5mm)×(13±5mm)×2mm的尺寸进行实验，其采用的评级标准如下：
表1UL94垂直燃烧试验评级标准
其实验结果如下：
表2效果验证实验结果
由上述实验结果可以看出：对比实施例1-8与对比例1-2，密胺泡沫的加入使得有机硅复合材料的密度降低，阻燃性能获得很大提升，同时具有良好的力学性能。以上实例说明通过密胺泡沫作为有机硅材料骨架及阻燃剂，可以得到阻燃性能优异，力学性能良好的阻燃有机硅材料。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种无卤阻燃有机硅材料，其特征在于，通过将密胺泡沫浸入到含有硅油的混合物中制备得到。
2.根据权利要求1中所述的无卤阻燃有机硅材料，其特征在于，所述密胺泡沫包括如下原料：三聚氰胺、多聚甲醛、甲酸钠、多聚磷酸钠、水、乳化剂、正戊烷、甲酸。
3.根据权利要求2中所述的无卤阻燃有机硅材料，其特征在于，所述密胺泡沫包括如下重量份的原料：所述三聚氰胺50-150重量份、所述多聚甲醛50-150重量份、所述甲酸钠1-10重量份、所述多聚磷酸钠0.5-5重量份、所述水50-100重量份、所述乳化剂1-20重量份、所述正戊烷30-60重量份、所述甲酸1-20重量份。
4.根据权利要求3中所述的无卤阻燃有机硅材料，其特征在于，所述乳化剂为op-10、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠中的一种或多种。
5.根据权利要求4中所述的无卤阻燃有机硅材料，其特征在于，所述含有硅油的混合物中包括如下重量份的原料：硅油50-150重量份、催化剂1-20重量份、硫化剂1-10重量份。
6.根据权利要求5中所述的无卤阻燃有机硅材料，其特征在于，所述硅油包括高粘度乙烯基硅油、低粘度乙烯基硅油和多乙烯基硅油中的一种或多种；所述高粘度乙烯基硅油为粘度在50000-100000cp范围内的硅油；所述低粘度乙烯基硅油为粘度在1000-10000cp范围内的硅油；所述多乙烯基硅油为乙烯基含量在5％-20％范围内的硅油。
7.根据权利要求6中所述的无卤阻燃有机硅材料，其特征在于，所述催化剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈中的一种或两种的混合物；所述硫化剂为2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷、2，4-二氯化氧化苯甲酰中的一种或两种的混合物；
所述含有硅油的混合物中还包括1-20重量份的发泡剂；所述发泡剂为碳酸钠、碳酸氢铵、偶氮二甲酰胺中的一种或多种的混合物。
8.一种权利要求1-7中任意一项所述的无卤阻燃有机硅材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：取密胺泡沫，将其浸入含有硅油的混合物中，进行交联反应，即得。
9.根据权利要求8中所述的无卤阻燃有机硅材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)取三聚氰胺、多聚甲醛、甲酸钠、多聚磷酸钠、水、乳化剂、正戊烷、甲酸，混合后进行反应，制备得到密度为6-100kg/m3的密胺泡沫；
(2)取硅油、催化剂、硫化剂，混合均匀，得到含有硅油的混合物，再将步骤(1)中制备得到的所述密胺泡沫浸入所述含有硅油的混合物中，进行交联固化反应，即得；
或者，
(2)取硅油、发泡剂、催化剂、硫化剂，混合均匀，得到含有硅油的混合物，再将步骤(1)中制备得到的所述密胺泡沫浸入所述含有硅油的混合物中，进行交联固化反应，即得。
10.一种密胺泡沫在制备无卤阻燃有机硅材料领域的应用。
CN201810961373.3A 2018-08-22 2018-08-22 一种无卤阻燃有机硅材料及其制备方法 Active CN109337115B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810961373.3A CN109337115B (zh) 2018-08-22 2018-08-22 一种无卤阻燃有机硅材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810961373.3A CN109337115B (zh) 2018-08-22 2018-08-22 一种无卤阻燃有机硅材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109337115A true CN109337115A (zh) 2019-02-15
CN109337115B CN109337115B (zh) 2020-05-26

Family

ID=65297040

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810961373.3A Active CN109337115B (zh) 2018-08-22 2018-08-22 一种无卤阻燃有机硅材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109337115B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110003439A (zh) * 2019-04-15 2019-07-12 北京化工大学常州先进材料研究院 一种有机硅发泡产品专用匀泡剂的合成及其应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104250386A (zh) * 2014-09-25 2014-12-31 四川金象赛瑞化工股份有限公司 一种阻燃三聚氰胺硬质泡沫的制备方法
CN106519289A (zh) * 2016-09-29 2017-03-22 桂林理工大学 一种利用点击反应制备疏水亲油海绵的方法
CN107159129A (zh) * 2017-05-22 2017-09-15 江苏大学 一种pdms构筑超疏水三聚氰胺海绵碳材料的一步制备法及用途

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104250386A (zh) * 2014-09-25 2014-12-31 四川金象赛瑞化工股份有限公司 一种阻燃三聚氰胺硬质泡沫的制备方法
CN106519289A (zh) * 2016-09-29 2017-03-22 桂林理工大学 一种利用点击反应制备疏水亲油海绵的方法
CN107159129A (zh) * 2017-05-22 2017-09-15 江苏大学 一种pdms构筑超疏水三聚氰胺海绵碳材料的一步制备法及用途

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
XUEMEI CHEN等: ""Continuous Oil−Water Separation Using Polydimethylsiloxane-Functionalized Melamine Sponge"", 《INDUSTRIAL & ENGINEERING CHEMISTRY RESEARCH》 *
权翼腾等: ""水性有机硅修饰海绵高效油水分离材料"", 《2016年全国高分子材料科学与工程研讨会论文摘要集》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110003439A (zh) * 2019-04-15 2019-07-12 北京化工大学常州先进材料研究院 一种有机硅发泡产品专用匀泡剂的合成及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN109337115B (zh) 2020-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104530519B (zh) 一种无卤低烟阻燃电缆料及其制备方法
CN104262567B (zh) 一种以三聚氰胺为基本征的阻燃聚氨酯硬质泡沫及其制备方法
CN109161205A (zh) 一种阻燃发泡硅橡胶及其制备方法
CN108003620B (zh) 一种生物基发泡剂发泡硅橡胶材料及其制备方法
CN110396284A (zh) 一种膨胀型阻燃剂、阻燃聚乳酸材料及其制备方法
CN110396240A (zh) 一种阻燃剂及其制备方法和电线电缆
CN103467854A (zh) 一种纳米聚丙烯阻燃塑料
CN104845011A (zh) 一种eva发泡组合物及用其制备发泡材料的方法
CN106146891A (zh) 一种膨胀型阻燃剂及其在聚氨酯泡沫中的应用
CN107163825B (zh) 绿色环保阻燃型防水涂料及其制备方法
CN109337115A (zh) 一种无卤阻燃有机硅材料及其制备方法
CN108329640A (zh) 一种阻燃环保电缆料及其制备方法
CN110117349A (zh) 一种超强阻燃海绵及其制备方法
CN110003439A (zh) 一种有机硅发泡产品专用匀泡剂的合成及其应用
CN107163292A (zh) 一种改性聚磷酸铵的制备方法
CN112812450A (zh) 一种电缆用低烟无卤阻燃绝缘料
CN109852024A (zh) 一种新型发泡光扩散pc材料及其制备方法
CN110862693A (zh) 一种超低压缩永久变形率的泡棉用双组分液体硅橡胶
CN106497419A (zh) 一种耐热阻燃防水涂料
CN112778659A (zh) 一种环保硬质阻燃型聚氯乙烯发泡板及其制备方法
CN114874541B (zh) 一种阻燃抑烟高分子复合材料及其制备方法
CN114276604B (zh) 一种高绝缘光伏线缆材料及其制备方法和应用
CN107805391A (zh) 一种硅橡胶阻火模块及其制备方法
CN109021452A (zh) 一种环保耐热增韧型pvc管材及其制备与应用
CN109265851A (zh) 一种无卤阻燃聚苯乙烯泡沫的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220902

Address after: No. 738, Yingong Road, Fengxian District, Shanghai 200000

Patentee after: RANJU (SHANGHAI) ADVANCED MATERIALS CO.,LTD.

Address before: 100029, No. 15 East Third Ring Road, Chaoyang District, Beijing

Patentee before: BEIJING University OF CHEMICAL TECHNOLOGY

Patentee before: RANJU (SHANGHAI) ADVANCED MATERIALS CO.,LTD.