CN109575605A - 一种阻燃硅胶泡棉及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阻燃硅胶泡棉，包括如下重量份的各组分原料：端羟基聚二甲基硅氧烷100份、乙烯基硅油3‑5份、二甲基硅油3‑5份、含氢硅油8‑10份、羟基硅油5‑8份、阻燃剂40‑50份、白炭黑10‑15份、铂金催化剂0.2‑0.4份、抑制剂0.4‑0.6份、色浆3‑4份。本发明制备方法简单，并且制备的泡棉使用温度范围广，在‑55至220℃均能使用，并且该泡棉可以长期在高温200度以上环境下保持良好的机械性能，且100℃压缩50％进行22小时的老化测试厚度损失率低于5％，并且制备的聚合物均由硅氧键交联而成，具有较高的耐高温性能，同时在聚合过程中将白炭黑和阻燃剂包覆在聚合物中，使得阻燃剂在燃烧时形成阻隔层隔绝了硅胶与氧气的接触，且发烟少、无毒、无污染，可以适应不同应用场合。

Description

一种阻燃硅胶泡棉及其制备方法

技术领域

本发明属于阻燃硅胶泡生产领域，涉及一种阻燃硅胶泡棉及其制备方法。

背景技术

阻燃硅胶泡棉广泛用于飞机、高铁列车、航天飞行器、新能源汽车电池包、笔记本电脑、个人电子产品、医疗用品等领域，起到减震、隔热、密封、防水、降噪等作用。

目前，国内所生产的硅胶泡棉100度压变测试、200度以上的高温环境适应性等指标均未达到使用要求，最终导致密封性不良，减震不良等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阻燃硅胶泡棉及其制备方法，该制备方法简单，并且制备的泡棉使用温度范围广，在-55至220℃均能使用，并且该泡棉可以长期在高温200度以上环境下保持良好的机械性能，且100℃压缩50％进行22小时的老化测试厚度损失率低于5％。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种阻燃硅胶泡棉，包括如下重量份的各组分原料：

端羟基聚二甲基硅氧烷100份、乙烯基硅油3-5份、二甲基硅油3-5份、含氢硅油8-10份、羟基硅油5-8份、阻燃剂40-50份、白炭黑10-15份、铂金催化剂0.2-0.4份、抑制剂0.4-0.6份、色浆3-4份；

优选地，阻燃剂为磷氮系阻燃剂、氢氧化铝、氧化铝中的一种或多种；

优选地，抑制剂为多乙烯基类硅烷、炔醇、过氧化物中的一种或多种；胰脏鞥呢

优选地，阻燃硅胶泡棉，包括如下重量份的各组分原料：端羟基聚二甲基硅氧烷100份、乙烯基硅油3份、二甲基硅油5份、含氢硅油10份、羟基硅油7份、阻燃剂50份、白炭黑10份、铂金催化剂0.3份、抑制剂0.6份、色浆4份；

一种阻燃硅胶泡棉的制备方法，具体制备过程如下：

第一步，将端羟基聚二甲基硅氧烷、乙烯基硅油、二甲基硅油、白炭黑、羟基硅油、阻燃剂、混合后加入捏合机中加热至80℃捏合，捏合速率为50-80转/分，时间为6小时-8小时，得到混合物YA；

第二步，将铂金催化剂加入YA中高速捏合，捏合速率为30-50转/分，时间为1-2小时，得到混合物A；以端羟基聚二甲基硅氧烷和羟基硅油为基体，由于端羟基聚二甲基硅氧烷中含有-Si-H键，而乙烯基硅油含有不饱和键，在铂金催化剂的作用下，发生硅氢加成反应，-Si-H键或者乙烯基作为封端剂，两种不同的封端剂共同作用，通过在不同方向进行封端，能够制备含有大量不同支链化的硅胶聚合物，并且通过硅胶聚合物在不同方向的支链化作用，并且制备的聚合物均由硅氧键交联而成，具有较高的耐高温性能，能够提高硅胶聚合物的密度、强度和耐高温耐油性能，同时在聚合过程中将白炭黑和阻燃剂包覆在聚合物中，使得阻燃剂在燃烧时形成阻隔层隔绝了硅胶与氧气的接触，且发烟少、无毒、无污染，可以适应不同应用场合，白炭黑的加入控制了100度压缩形变测试中的厚度损失不超过5％，保证了较为严苛的应用场合对老化后机械性能的要求；

第三步、将含氢硅油、抑制剂、色浆混合用分散机分散均匀，其中分散速度为1000-1500转/分，分散时间为1-2小时得到混合物B；在第二步中初步交联后在加入含氢硅油，此时聚合反应几乎反应完全，再加入含氢硅油时，不会出现瞬时聚合，导致聚合物瞬间固化，并且产生大量的热量的情况，进而使得含氢硅油与未反应完全的聚合物进行再一次聚合反应时，反应速度降低，产物不会出现发黑的情况；

第四步，将B加入A中捏合，捏合速度为50-80转/分，时间为30-45分钟出料得到C；

第五步，将C涂布成片，再经80-200度烘箱硫化30分钟即得阻燃硅胶泡棉。

本发明的有益效果：

本发明制备方法简单，并且制备的泡棉使用温度范围广，在-55至220℃均能使用，并且该泡棉可以长期在高温200度以上环境下保持良好的机械性能，且白炭黑的加入使其在100℃压缩50％进行22小时的老化测试厚度损失率低于5％。

本发明制备的聚合物均由硅氧键交联而成，具有较高的耐高温性能，能够提高硅胶聚合物的密度、强度和耐高温耐油性能，同时在聚合过程中将白炭黑和阻燃剂包覆在聚合物中，使得阻燃剂在燃烧时形成阻隔层隔绝了硅胶与氧气的接触，且发烟少、无毒、无污染，阻燃等级达到V-0和HF-1，可以适应不同应用场合。

本发明制作成本低，能够确保各组分材料充分混合，进一步提高阻燃硅胶泡棉的性能。

具体实施方式

实施例1：

一种阻燃硅胶泡棉的制备方法，制备适合春季、冬、秋季的泡棉，具体制备过程如下：

第一步，端羟基聚二甲基硅氧烷100份、乙烯基硅油3份、二甲基硅油5份、白炭黑10份、羟基硅油7份、阻燃剂50份混合后加入捏合机中加热至80度捏合，捏合速率为50-80转/分，时间为6小时-8小时，得到混合物YA；

第二步，将铂金催化剂加入YA中高速捏合，捏合速率为30-50转/分，时间为1-2小时，得到混合物A；

第三步，将含氢硅油10份、抑制剂0.4份、色浆4份混合用分散机分散均匀，分散速度：1000-1500转/分，分散时间为1-2小时得到混合物B；

第四步，将B加入A中捏合，捏合速度为50-80转/分，时间为30-45分钟出料得到C；

第五步，将C涂布成片，再经80-200度烘箱硫化30分钟即得阻燃硅胶泡棉。

实施例2：

一种阻燃硅胶泡棉的制备方法，制备适合夏季的泡棉，具体制备过程如下：

第一步，端羟基聚二甲基硅氧烷100份、乙烯基硅油3份、二甲基硅油5份、白炭黑15份、羟基硅油5份、阻燃剂50份混合后加入捏合机中加热至80度捏合，捏合速率为50-80转/分，时间为3小时-4小时，得到混合物YA；

第二步，将铂金催化剂加入YA中高速捏合，捏合速率为30-50转/分，时间为1-2小时，得到混合物A；

第三步，将含氢硅油8份、抑制剂0.6份、色浆4份混合用分散机分散均匀，分散速度：1000-1500转/分，分散时间为30分钟得到混合物B

第四步，将B加入A中捏合，捏合速度为50-80转/分，时间为20-30分钟出料得到C

第五步，将C涂布成片，再经80-200度烘箱硫化30分钟即得阻燃硅胶泡棉。

实施例3：

对实施例1和实施例2中制备的硅胶泡棉进行性能测试，具体测试结果如表1所示：

表1硅胶泡棉性能测定结果

由表1可知，制得的阻燃硅胶泡棉可以长期在高温环境下保持良好的机械性能，并且使用温度范围广，在-55到220℃之间均可使用，其中羟基硅油可以有效的调节阻燃硅胶泡棉的拉伸强度和硬度，其抗张强度达到310KPa阻燃剂在燃烧时形成阻隔层隔绝了硅胶与氧气的接触，且发烟少、无毒、无污染，可以适应不同应用场合，阻燃等级达到V-0和HF-1，白炭黑的加入控制了100度压缩形变测试中的厚度损失不超过5％，保证了较为严苛的应用场合对老化后机械性能的要求，同时制备的硅胶泡棉主体结构为硅氧烷相交联的骨架结构，进而使得泡棉具有一定的耐高温性能。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种阻燃硅胶泡棉，其特征在于，包括如下重量份的各组分原料：

端羟基聚二甲基硅氧烷100份、乙烯基硅油3-5份、二甲基硅油3-5份、含氢硅油8-10份、羟基硅油5-8份、阻燃剂40-50份、白炭黑10-15份、铂金催化剂0.2-0.4份、抑制剂0.4-0.6份、色浆3-4份；

该阻燃硅胶泡棉的具体制备过程如下：

第一步，将端羟基聚二甲基硅氧烷、乙烯基硅油、二甲基硅油、白炭黑、羟基硅油、阻燃剂、混合后加入捏合机中加热至80℃捏合6-8h，捏合速率为50-80转/分，得到混合物YA；

第二步，将铂金催化剂加入YA中，在30-50转/分的速度下捏合1-2h，得到混合物A；

第三步、将含氢硅油、抑制剂、色浆混合用分散机在1000-1500转/分的速度下分散1-2小时，得到混合物B；

第四步，将B加入A中在50-80转/分的转速下捏合30-45分钟，出料得到C；

第五步，将C涂布成片，再经80-200度烘箱硫化30分钟即得阻燃硅胶泡棉。

2.根据权利要求1所述的一种阻燃硅胶泡棉，其特征在于，阻燃剂为磷氮系阻燃剂、氢氧化铝、氧化铝中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种阻燃硅胶泡棉，其特征在于，抑制剂为多乙烯基类硅烷、炔醇、过氧化物中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种阻燃硅胶泡棉，其特征在于，包括如下重量份的各组分原料：端羟基聚二甲基硅氧烷100份、乙烯基硅油3份、二甲基硅油5份、含氢硅油10份、羟基硅油7份、阻燃剂50份、白炭黑10份、铂金催化剂0.3份、抑制剂0.6份、色浆4份。

5.一种阻燃硅胶泡棉的制备方法，其特征在于，具体制备过程如下：

第一步，将端羟基聚二甲基硅氧烷、乙烯基硅油、二甲基硅油、白炭黑、羟基硅油、阻燃剂、混合后加入捏合机中加热至80℃捏合6-8h，捏合速率为50-80转/分，得到混合物YA；

第二步，将铂金催化剂加入YA中，在30-50转/分的速度下捏合1-2h，得到混合物A；

第三步、将含氢硅油、抑制剂、色浆混合用分散机在1000-1500转/分的速度下分散1-2小时，得到混合物B；

第四步，将B加入A中在50-80转/分的转速下捏合30-45分钟，出料得到C；

第五步，将C涂布成片，再经80-200度烘箱硫化30分钟即得阻燃硅胶泡棉。