CN109705766A - 一种高性能阻燃型硅橡胶自粘带及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高性能阻燃型硅橡胶自粘带及其制备工艺，以重量计，包含以下原料，硅橡胶生胶I 40‑60份，硅橡胶生胶II 10‑30份，白炭黑40‑60份，结构控制剂2‑5份，纳米级阻燃剂3‑5份，耐热剂1‑3份，增粘剂1‑3份，阻燃协效剂0.01‑0.5％，抑制剂0.01‑0.3％，硫化剂1.0‑1.5％，其中所述硅橡胶生胶I为甲基乙烯基硅橡胶，分子量为45万‑60万，乙烯基含量为0.05‑0.15％，所述硅橡胶生胶Ⅱ为甲基苯基乙烯基硅橡胶，分子量为35‑40万，乙烯基含量为0.1‑0.2％，苯基含量为30‑50％。本发明制备的阻燃型硅橡胶自粘带不需要添加大量阻燃剂，具有阻燃性好、比重轻、流动性好、拉伸强度高、回弹好、高自粘性，电性能优异、耐有机溶剂以及保质期和使用寿命长的特点。

Description

一种高性能阻燃型硅橡胶自粘带及其制备工艺

技术领域

本发明涉及一种高性能阻燃型硅橡胶自粘带及其制备工艺，属于有机硅高分子材料技术领域。

背景技术

硅橡胶自粘带拥有其他绝缘胶带无法比拟的优势，具有耐温范围-60-260℃，户外老化寿命10年以上，高电击穿，抗电晕等特点，但是普通硅橡胶本身并不阻燃，一旦有明火点燃后会持续燃烧，目前市面上的硅橡胶阻燃剂主要为金属氢氧化物(氢氧化铝为主)、氮磷阻燃剂、溴阻燃剂等；溴阻燃剂因为环保问题使用受到限制，而氮磷阻燃剂、氢氧化铝阻燃剂在硅橡胶中需要添加很高比例才能达到阻燃V0级别，硅橡胶自粘带填充大量的氢氧化铝阻燃剂或者氮磷阻燃剂会造成自粘性差，不自融，保质期短，回弹差等问题，户外包扎容易松脱进水，引起安全事故。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种具有阻燃性好、比重轻、流动性好、拉伸强度高、回弹好、高自粘性，电性能优异、耐有机溶剂以及保质期与使用寿命长的硅橡胶自粘带及其制备工艺。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种高性能阻燃型硅橡胶自粘带，以重量计，包含以下原料，

其中所述硅橡胶生胶I为甲基乙烯基硅橡胶，分子量为45万-60万，乙烯基含量为0.05-0.15％，

所述硅橡胶生胶Ⅱ为甲基苯基乙烯基硅橡胶，分子量为35-40万，乙烯基含量为0.1-0.2％，苯基含量为30-50％。

优选的，所述硅橡胶生胶I结构式如下：

所述硅橡胶生胶II结构式如下：

优选的，所述阻燃剂为纳米级金红石型钛白粉，粒径3-20nm。

优选的，所述阻燃协效剂为乙烯基硅烷-铂络合物，所述乙烯基硅烷-铂络合物为乙烯基双封头剂和氯铂酸的反应产物，浓度为5000-20000PPM。

优选的，所述抑制剂为乙炔基环己醇。

优选的，所述耐热剂为纳米级氧化铁红，为γ晶型氧化铁。

优选的，所述增粘剂为硅硼增粘剂，硼含量0.5-5％，分子量大于50000。

一种高性能阻燃型硅橡胶自粘带的制备工艺，包含以下步骤：

(1)根据配方量称取原料，将所述硅橡胶生胶I、所述硅橡胶生胶II、所述白炭黑、所述结构控制剂、所述阻燃剂以及所述耐热剂投入捏合机中常温搅拌均匀，加热搅拌并抽真空，随后加入所述增粘剂，搅拌，出料冷却至常温后放置备用；

(2)将冷却的胶料放入双辊开炼机塑炼，依次放入所述抑制剂、所述阻燃协效剂以及所述硫化剂进行混炼；

(3)将混炼好的硅橡胶放入压延机，调节所需厚度进入烘箱烘烤；

(4)覆膜收卷，裁切到所需要宽度就可以得到所述硅橡胶自粘带。

本发明所达到的有益效果：通过添加硅橡胶生胶II、少量纳米级阻燃剂以及微量阻燃协效剂以及合理添加量，使本发明硅橡胶带不需要添加大量的金属氢氧化物阻燃剂，具有阻燃性好、比重轻、流动性好、拉伸强度高、回弹好、高自粘性，电性能优异，耐有机溶剂，产品保质期长达5年，户外使用寿命可达10年以上。

本发明制备的硅橡胶自粘带耐温-50～280℃，拉伸强度大于8MPa；介电强度大于28KVmm；自粘测试中自粘强度大于500g，可以达到100％胶体内聚破坏，阻燃等级可以达到0.5mm测试片UL-94V0等级，延伸率大于450％，热老化测试在200℃，720hr条件下不开裂，不脆化，缠绕后放置25℃水中，30天无松脱、层间无水，其综合性能优于市面上所有阻燃硅橡胶自粘带。

具体实施方式

下面对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1～10与对比例1～2

根据表1中的配方量，称取原料，将硅橡胶生胶I(采用具有以下结构式的成分)、硅橡胶生胶II(采用具有以下结构式的成分)、白炭黑(气相法白炭黑，比表面积为180m²/g)、结构控制剂(羟基硅油，粘度为35-40cps，羟基含量为4％)、纳米级阻燃剂(实施例1-/10为纳米级金红石型钛白粉，粒径D50＝0.12μm，对比例1为氮磷阻燃剂，对比例2为氢氧化铝阻燃剂)以及耐热剂(纳米级氧化铁红，为γ晶型氧化铁，粒径D50＝20nm)投入捏合机中常温搅拌均匀1h，加热到150-160℃搅拌3h并抽真空，随后加入增粘剂(硅硼增粘剂，硼含量3-5％，分子量大于50000)，搅拌0.5h，出料冷却至常温后，放置24h，将冷却的胶料放入双辊开炼机塑炼，依次放入抑制剂(乙炔基环己醇，纯度99％)、阻燃协效剂(乙烯基硅烷-铂络合物，浓度为20000PPM)以及硫化剂(1.2％双二四硫化剂，纯度50％)进行混炼，混炼完成后，放入压延机中用压延机以厚度0.5mm，宽度1000mm出片然后在硫化烘道中185℃硫化成型，收卷，测试胶带物性。测试结果如表2所示。

表1是实施例1～10与对比例1、2配方(以重量计)

表2是实施例1-10与对比例1、2测试性能参数比较

从表2结果显示，对比例1、2中采用大量填充氢氧化铝/氮磷阻燃剂的胶带，与实施例相比自粘性和耐水性不足，实施例1～10中对不同配比阻燃带进行了比较，结果显示添加合适剂量的高苯基生胶混合普通甲基乙烯基硅橡胶生胶的产品在性能上有很大提高。同时添加少量氯铂酸乙烯基络合物和纳米钛白粉能提高产品阻燃性，减少高价的苯基生胶用量。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种高性能阻燃型硅橡胶自粘带，其特征是，以重量计，包含以下原料，

其中所述硅橡胶生胶I为甲基乙烯基硅橡胶，分子量为45万-60万，乙烯基含量为0.05-0.15％，

所述硅橡胶生胶Ⅱ为甲基苯基乙烯基硅橡胶，分子量为35-40万，乙烯基含量为0.1-0.2％，苯基含量为30-50％。

2.根据权利要求1所述的一种高性能阻燃型硅橡胶自粘带，其特征是，所述硅橡胶生胶I结构式如下：

所述硅橡胶生胶II结构式如下：

3.根据权利要求1所述的一种高性能阻燃型硅橡胶自粘带，其特征是，所述阻燃剂为纳米级金红石型钛白粉，粒径3-20nm。

4.根据权利要求1所述的一种高性能阻燃型硅橡胶自粘带，其特征是，所述阻燃协效剂为乙烯基硅烷-铂络合物，所述乙烯基硅烷-铂络合物为乙烯基双封头剂和氯铂酸的反应产物，浓度为5000-20000PPM。

5.根据权利要求1所述的一种高性能阻燃型硅橡胶自粘带，其特征是，所述抑制剂为乙炔基环己醇。

6.根据权利要求1所述的一种高性能阻燃型硅橡胶自粘带，其特征是，所述耐热剂为纳米级氧化铁红，为γ晶型氧化铁。

7.根据权利要求1所述的一种高性能阻燃型硅橡胶自粘带，其特征是，所述增粘剂为硅硼增粘剂，硼含量0.5-5％，分子量大于50000。

8.一种高性能阻燃型硅橡胶自粘带的制备工艺，其特征是，包含以下步骤：

(1)根据配方量称取原料，将所述硅橡胶生胶I、所述硅橡胶生胶II、所述白炭黑、所述结构控制剂、所述阻燃剂以及所述耐热剂投入捏合机中常温搅拌均匀，加热搅拌并抽真空，随后加入所述增粘剂，搅拌，出料冷却至常温后放置备用；

(2)将冷却的胶料放入双辊开炼机塑炼，依次放入所述抑制剂、所述阻燃协效剂以及所述硫化剂进行混炼；

(3)将混炼好的硅橡胶放入压延机，调节所需厚度进入烘箱烘烤；

(4)覆膜收卷，裁切到所需要宽度就可以得到所述硅橡胶自粘带。