CN109777110B - 一种液体阻燃流水线发泡硅胶材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种发泡材料,提供一种液体阻燃流水线发泡硅胶材料及其制备方法,所述液体阻燃流水线发泡硅胶材料发泡倍率极高,具有优异的阻燃性能,发泡密度小,可以达到0.16‑0.43g/cm3,近似于开孔与闭孔发泡之间,抗高温热收缩效果好,孔径均匀,压缩强度高,密封性好,使其能够在使用过程中保持较好的尺寸稳定性,能够有效避免密封失效,降低维护成本,所述液体阻燃流水线发泡硅胶材料的制备方法采用自动化连续性流水线发泡工艺,发泡效率高,降低制备人员要求,降低工作人员劳动强度,降低加工制造成本,适合大批量化生产制造使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种发泡材料,特别涉及一种液体阻燃流水线发泡硅胶材料及其制备方法。
背景技术
硅胶具有有机高分子弹性体的特性,兼具无机物质的广泛高低温的适应性,已经成为军事航天、医疗、汽车、建筑等领域的首选材料。发泡硅胶是在胶料中加入发泡剂,硫化过程中,高温下发泡剂分解,产生气泡,气泡被包裹在硅橡胶中形成发泡硅胶。发泡硅胶材料不仅保持了硅胶原有的优异性能,又具有隔热、隔音、减震,产品重量轻等特点,发泡硅胶材料应用的领域得到很大的延伸。
目前,市面上的硅胶发泡材料由于其优良的减震性被广泛用用于各种户外通信、电子照明机柜等领域,但是在使用过程中常常会因为压缩变形大而导致密封失效,使电子设备无法正常使用,增加了维护成本。
发明内容
因此,针对现有技术存在的问题,本发明提出一种液体阻燃流水线发泡硅胶材料及其制备方法,所述液体阻燃流水线发泡硅胶材料发泡倍率极高,具有优异的阻燃性能,发泡密度小,可以达到0.16-0.43g/cm3,近似于开孔与闭孔发泡之间,抗高温热收缩效果好,孔径均匀,压缩强度高,密封性好,使其能够在使用过程中保持较好的尺寸稳定性,能够有效避免密封失效,降低维护成本,所述液体阻燃流水线发泡硅胶材料的制备方法采用自动化连续性流水线发泡工艺,发泡效率高,降低制备人员要求,降低工作人员劳动强度,降低加工制造成本,适合大批量化生产制造使用。
为实现上述技术问题,本发明采取的解决方案为:一种液体阻燃流水线发泡硅胶材料,由A组份和B组份共混发泡交联所得;所述A组份包括羟基硅油、含氢硅油、阻燃剂、发泡助剂和抑制剂;所述B组份包括羟基硅油、乙烯基硅油、阻燃剂和铂金催化剂。
进一步的是,所述A组份和B组份的质量比为A组份:B组份=1:1。
进一步的是,所述A组份包括以下重量份组分:羟基硅油100份、含氢硅油30-50份、阻燃剂50-80份、发泡助剂5-7份、抑制剂0.49-0.8份。
进一步的是,所述B组份包括以下重量份组分:羟基硅油100份、乙烯基硅油30-50份、阻燃剂50-80份、铂金催化剂3-5份。
进一步的是,所述铂金催化剂的浓度为32ppm。
一种液体阻燃流水线发泡硅胶材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)A组份配制;
(2)B组份配制;
(3)A组份、B组份共混得到混合硅胶;
(4)混合硅胶压延;
(5)硫化发泡、成型、冷却,得到所述液体阻燃流水线发泡硅胶材料;
(6)液体阻燃流水线发泡硅胶材料卷收入库。
进一步的是,包括如下步骤:
(1)A组份配制:按照配方重量份将羟基硅油和含氢硅油在机械搅拌混合均匀;在搅拌下分批次加入阻燃剂,搅拌10min后;向其中加入发泡助剂和抑制剂,继续搅拌5min,然后过三辊研磨2-3次后制得所述A组份;
(2)B组份配制:按照配方重量份将羟基硅油和乙烯基硅油在机械搅拌混合均匀;继续搅拌,在搅拌下分批次加入阻燃剂,搅拌10min后;最后加入铂金催化剂,继续搅拌5min后,然后过三辊研磨2-3次后制得所述B组份;
(3)A组份、B组份共混得到混合硅胶:先分别对A组份、B组份进行排气处理,然后分别将A组份、B组份按照0-140Mpa加料压力、0-100%加料速率连续不间断的出料至混合搅拌腔内,进行混合搅拌,搅拌速度为1000-1200rpm,搅拌时间为20-50s,得到混合硅胶;
(4)混合硅胶压延:混合搅拌腔内的混合硅胶连续不间断的输出至自动压延机,自动压延机对混合硅胶进行压延出片,得到混合硅胶片材;
(5)硫化发泡、成型、冷却,得到所述液体阻燃流水线发泡硅胶材料:将由自动压延机输出的混合硅胶片材直接不间断的输送至自动恒温烤箱输送机中进行硫化发泡、成型冷却,其中,所述自动恒温烤箱输送机沿其输送方向依次划分中硫化发泡段、成型段、冷却区,硫化发泡段为阶段温度变化:一段40℃、二段50℃、三段60℃、四段70℃,成型段为阶段温度变化:一段80℃、二段90℃、三段100℃、四段100℃;
(6)液体阻燃流水线发泡硅胶材料卷收入库:由自动恒温烤箱输送机输出的液体阻燃流水线发泡硅胶材料连续不间断的被收卷辊卷收。
进一步的是,采用全自动液态硅橡胶加料机组对A组份、B组份进行排气、出料:先手动状态下,将全自动液态硅橡胶加料机组的大压盘分别与装有A组份的原料桶桶口、装有B组份的原料桶桶口扣合,开启大压盘上的空气加气排气阀,观察排气加气透明管,有原料进入管内,液平面升高至50--100mm后,将加气排气阀关闭,然后将全自动液态硅橡胶加料机组切换至自动控制状态;将全自动液态硅橡胶加料机组的出口处A组份、B组份三通阀切换至出料状态,泵胶、加料定量缸高压转换阀转为同时给油压状态,自动控制面板上设置为A、B料同时执行状态。
通过采用前述技术方案,本发明的有益效果是:如上所述设计的液体阻燃流水线发泡硅胶材料,采用A组分、B组分共混连续性发泡工艺所得,A组分、B组分进行共混前进行了排气处理,为后续发泡时孔径中消泡,以不易产生包空气造成的孔洞和大于正常孔径的气泡;并且A组分、B组分是定量连续不间断的出料共混,共混后连续不间断的输送至自动压延机进行压延,保证连续性的稳定输出送料以压延,保证胶料在压延时的平整度和孔径均匀度;所述液体阻燃流水线发泡硅胶材料发泡孔径0.05-2mm,密度为0.16--0.43g/cm3,材质更轻量化,且压缩强度更高,抗高温热收缩功效显著,阻燃达到UL94-VO级,克服了孔径大,发泡倍率大的硅橡胶发泡材料压缩强度低、热收缩大、阻燃效果差的技术难点。
具体实施方式
现结合具体实施例对本发明进一步说明。
本发明实施例1-3所用材料组分规格来源如下表1所示:
表1、实施例1-3材料配方表
实施例1
一种液体阻燃流水线发泡硅胶材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)A组份配制:按照配方重量份将羟基硅油和含氢硅油在机械搅拌混合均匀;在搅拌下分批次加入阻燃剂,搅拌10min后;向其中加入发泡助剂和抑制剂,继续搅拌5min,然后过三辊研磨2次后制得所述A组份;
(2)B组份配制:按照配方重量份将羟基硅油和乙烯基硅油在机械搅拌混合均匀;继续搅拌,在搅拌下分批次加入阻燃剂,搅拌10min后;最后加入铂金催化剂,继续搅拌5min后,然后过三辊研磨2次后制得所述B组份;
(3)A组份、B组份共混得到混合硅胶:先分别对A组份、B组份进行排气处理,然后分别将A组份、B组份按照100Mpa加料压力、80%加料速率连续不间断的出料至混合搅拌腔内,A组份、B组份的质量比为1:1,进行混合搅拌,搅拌速度为1000rpm,搅拌时间为20s,得到混合硅胶;
其中,采用全自动液态硅橡胶加料机组对A组份、B组份进行排气、出料:先手动状态下,将全自动液态硅橡胶加料机组的大压盘分别与装有A组份的原料桶桶口、装有B组份的原料桶桶口扣合,开启大压盘上的空气加气排气阀,观察排气加气透明管,有原料进入管内,液平面升高至50mm后,将加气排气阀关闭,然后将全自动液态硅橡胶加料机组切换至自动控制状态;将全自动液态硅橡胶加料机组的出口处A组份、B组份三通阀切换至出料状态,泵胶、加料定量缸高压转换阀转为同时给油压状态,自动控制面板上设置为A、B料同时执行状态;
(4)混合硅胶压延:混合搅拌腔内的混合硅胶连续不间断的输出至自动压延机,自动压延机对混合硅胶进行压延出片,得到混合硅胶片材;
(5)硫化发泡、成型、冷却,得到所述液体阻燃流水线发泡硅胶材料:将由自动压延机输出的混合硅胶片材直接不间断的输送至自动恒温烤箱输送机中进行硫化发泡、成型冷却,其中,所述自动恒温烤箱输送机沿其输送方向依次划分中硫化发泡段、成型段、冷却区,硫化发泡段为阶段温度变化:一段40℃、二段50℃、三段60℃、四段70℃,成型段为阶段温度变化:一段80℃、二段90℃、三段100℃、四段100℃;
(6)液体阻燃流水线发泡硅胶材料卷收入库:由自动恒温烤箱输送机输出的所述液体阻燃流水线发泡硅胶材料连续不间断的被收卷辊卷收。
实施例2
一种液体阻燃流水线发泡硅胶材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)A组份配制:按照配方重量份将羟基硅油和含氢硅油在机械搅拌混合均匀;在搅拌下分批次加入阻燃剂,搅拌10min后;向其中加入发泡助剂和抑制剂,继续搅拌5min,然后过三辊研磨3次后制得所述A组份;
(2)B组份配制:按照配方重量份将羟基硅油和乙烯基硅油在机械搅拌混合均匀;继续搅拌,在搅拌下分批次加入阻燃剂,搅拌10min后;最后加入铂金催化剂,继续搅拌5min后,然后过三辊研磨3次后制得所述B组份;
(3)A组份、B组份共混得到混合硅胶:先分别对A组份、B组份进行排气处理,然后分别将A组份、B组份按照140Mpa加料压力、100%加料速率连续不间断的出料至混合搅拌腔内,A组份、B组份的质量比为1:1,进行混合搅拌,搅拌速度为1200rpm,搅拌时间为50s,得到混合硅胶;
其中,采用全自动液态硅橡胶加料机组对A组份、B组份进行排气、出料:先手动状态下,将全自动液态硅橡胶加料机组的大压盘分别与装有A组份的原料桶桶口、装有B组份的原料桶桶口扣合,开启大压盘上的空气加气排气阀,观察排气加气透明管,有原料进入管内,液平面升高至100mm后,将加气排气阀关闭,然后将全自动液态硅橡胶加料机组切换至自动控制状态;将全自动液态硅橡胶加料机组的出口处A组份、B组份三通阀切换至出料状态,泵胶、加料定量缸高压转换阀转为同时给油压状态,自动控制面板上设置为A、B料同时执行状态;
(4)混合硅胶压延:混合搅拌腔内的混合硅胶连续不间断的输出至自动压延机,自动压延机对混合硅胶进行压延出片,得到混合硅胶片材;
(5)硫化发泡、成型、冷却,得到所述液体阻燃流水线发泡硅胶材料:将由自动压延机输出的混合硅胶片材直接不间断的输送至自动恒温烤箱输送机中进行硫化发泡、成型冷却,其中,所述自动恒温烤箱输送机沿其输送方向依次划分中硫化发泡段、成型段、冷却区,硫化发泡段为阶段温度变化:一段40℃、二段50℃、三段60℃、四段70℃,成型段为阶段温度变化:一段80℃、二段90℃、三段100℃、四段100℃;
(6)液体阻燃流水线发泡硅胶材料卷收入库:由自动恒温烤箱输送机输出的所述液体阻燃流水线发泡硅胶材料连续不间断的被收卷辊卷收。
实施例3
一种液体阻燃流水线发泡硅胶材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)A组份配制:按照配方重量份将羟基硅油和含氢硅油在机械搅拌混合均匀;在搅拌下分批次加入阻燃剂,搅拌10min后;向其中加入发泡助剂和抑制剂,继续搅拌5min,然后过三辊研磨3次后制得所述A组份;
(2)B组份配制:按照配方重量份将羟基硅油和乙烯基硅油在机械搅拌混合均匀;继续搅拌,在搅拌下分批次加入阻燃剂,搅拌10min后;最后加入铂金催化剂,继续搅拌5min后,然后过三辊研磨3次后制得所述B组份;
(3)A组份、B组份共混得到混合硅胶:先分别对A组份、B组份进行排气处理,然后分别将A组份、B组份按照140Mpa加料压力、100%加料速率连续不间断的出料至混合搅拌腔内,A组份、B组份的质量比为1:1,进行混合搅拌,搅拌速度为1200rpm,搅拌时间为50s,得到混合硅胶;
其中,采用全自动液态硅橡胶加料机组对A组份、B组份进行排气、出料:先手动状态下,将全自动液态硅橡胶加料机组的大压盘分别与装有A组份的原料桶桶口、装有B组份的原料桶桶口扣合,开启大压盘上的空气加气排气阀,观察排气加气透明管,有原料进入管内,液平面升高至100mm后,将加气排气阀关闭,然后将全自动液态硅橡胶加料机组切换至自动控制状态;将全自动液态硅橡胶加料机组的出口处A组份、B组份三通阀切换至出料状态,泵胶、加料定量缸高压转换阀转为同时给油压状态,自动控制面板上设置为A、B料同时执行状态;
(4)混合硅胶压延:混合搅拌腔内的混合硅胶连续不间断的输出至自动压延机,自动压延机对混合硅胶进行压延出片,得到混合硅胶片材;
(5)硫化发泡、成型、冷却,得到所述液体阻燃流水线发泡硅胶材料:将由自动压延机输出的混合硅胶片材直接不间断的输送至自动恒温烤箱输送机中进行硫化发泡、成型冷却,其中,所述自动恒温烤箱输送机沿其输送方向依次划分中硫化发泡段、成型段、冷却区,硫化发泡段为阶段温度变化:一段40℃、二段50℃、三段60℃、四段70℃,成型段为阶段温度变化:一段80℃、二段90℃、三段100℃、四段100℃;
(6)液体阻燃流水线发泡硅胶材料卷收入库:由自动恒温烤箱输送机输出的所述液体阻燃流水线发泡硅胶材料连续不间断的被收卷辊卷收。
将本发明实施例1-3所得的液体阻燃流水线发泡硅胶材料进行物性测试,测试结果如下表2所示:
表2、实施例物性表
综上所述,通过本发明制备方法所得液体阻燃流水线发泡硅胶材料,发泡孔径0.05-2mm,密度为0.16--0.43g/cm3,材质更轻量化,且压缩强度更高,抗高温热收缩功效显著,阻燃达到UL94-VO级。
以上所记载,仅为利用本创作技术内容的实施例,任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化,皆属本创作主张的专利范围,而不限于实施例所揭示者。
Claims (8)
1.一种液体阻燃流水线发泡硅胶材料,其特征在于:由A组份和B组份共混发泡交联所得;所述A组份包括羟基硅油、含氢硅油、阻燃剂、发泡助剂和抑制剂;所述B组份包括羟基硅油、乙烯基硅油、阻燃剂和铂金催化剂;
所述A组分中的所述羟基硅油的型号为107#,所述含氢硅油的型号为107#,所述阻燃剂的型号为SW-622,所述发泡助剂的型号为YQ-WQ空心微珠,所述抑制剂的型号为炔基环已醇;
所述B组分中的所述羟基硅油的型号为107#,所述乙烯基硅油的型号为107#,所述阻燃剂的型号为107#。
2.根据权利要求1所述的液体阻燃流水线发泡硅胶材料,其特征在于:所述A组份和B组份的质量比为A组份:B组份=1:1。
3.根据权利要求1所述的液体阻燃流水线发泡硅胶材料,其特征在于,所述A组份包括以下重量份组分:羟基硅油 100份、含氢硅油30-50份、阻燃剂50-80份、发泡助剂5-7份、抑制剂0.49-0.8份。
4.根据权利要求1所述的液体阻燃流水线发泡硅胶材料,其特征在于,所述B组份包括以下重量份组分:羟基硅油 100份、乙烯基硅油30-50份、阻燃剂50-80份、铂金催化剂3-5份。
5.根据权利要求3所述的液体阻燃流水线发泡硅胶材料,其特征在于:所述铂金催化剂的浓度为32ppm。
6.根据权利要求1-5任一所述的液体阻燃流水线发泡硅胶材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)A组份配制;
(2)B组份配制;
(3)A组份、B组份共混得到混合硅胶;
(4)混合硅胶压延;
(5)硫化发泡、成型、冷却,得到所述液体阻燃流水线发泡硅胶材料;
(6)液体阻燃流水线发泡硅胶材料卷收入库。
7.根据权利要求6所述的液体阻燃流水线发泡硅胶材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)A组份配制:按照配方重量份将羟基硅油和含氢硅油在机械搅拌混合均匀;在搅拌下分批次加入阻燃剂,搅拌10 min后;向其中加入发泡助剂和抑制剂,继续搅拌5min,然后过三辊研磨2-3次后制得所述A组份;
(2)B组份配制:按照配方重量份将羟基硅油和乙烯基硅油在机械搅拌混合均匀;继续搅拌,在搅拌下分批次加入阻燃剂,搅拌10 min后;最后加入铂金催化剂,继续搅拌5min后,然后过三辊研磨2-3次后制得所述B组份;
(3)A组份、B组份共混得到混合硅胶:先分别对A组份、B组份进行排气处理,然后分别将A组份、B组份按照0-140Mpa加料压力、0-100%加料速率连续不间断的出料至混合搅拌腔内,进行混合搅拌,搅拌速度为1000-1200 rpm,搅拌时间为20-50s,得到混合硅胶,所述加料压力、所述加料速率不为0;
(4)混合硅胶压延:混合搅拌腔内的混合硅胶连续不间断的输出至自动压延机,自动压延机对混合硅胶进行压延出片,得到混合硅胶片材;
(5)硫化发泡、成型、冷却,得到所述液体阻燃流水线发泡硅胶材料:将由自动压延机输出的混合硅胶片材直接不间断的输送至自动恒温烤箱输送机中进行硫化发泡、成型冷却,其中,所述自动恒温烤箱输送机沿其输送方向依次划分中硫化发泡段、成型段、冷却区,硫化发泡段为阶段温度变化:一段40℃、二段50℃、三段60℃、四段70℃,成型段为阶段温度变化:一段80℃、二段90℃、三段100℃、四段100℃;
(6)液体阻燃流水线发泡硅胶材料卷收入库:由自动恒温烤箱输送机输出的液体阻燃流水线发泡硅胶材料连续不间断的被收卷辊卷收。
8.根据权利要求7所述的液体阻燃流水线发泡硅胶材料的制备方法,其特征在于,采用全自动液态硅橡胶加料机组对A组份、B组份进行排气、出料:先手动状态下,将全自动液态硅橡胶加料机组的大压盘分别与装有A组份的原料桶桶口、装有B组份的原料桶桶口扣合,开启大压盘上的空气加气排气阀,观察排气加气透明管,有原料进入管内,液平面升高至50--100mm后,将加气排气阀关闭,然后将全自动液态硅橡胶加料机组切换至自动控制状态;将全自动液态硅橡胶加料机组的出口处A组份、B组份三通阀切换至出料状态,泵胶、加料定量缸高压转换阀转为同时给油压状态,自动控制面板上设置为A、B料同时执行状态。
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