CN109962438A - 一种阻燃防火的硅橡胶桥架及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电缆桥架技术领域，具体涉及一种阻燃防火的硅橡胶桥架及其制备方法。该硅橡胶桥架包括相盖合连接的外壳和盖板，所述外壳的截面呈“凹”状，所述外壳的两侧壁外表面均凸设有凸条，所述盖板的两内侧壁均凹设有用于容置所述凸条的凹槽；所述外壳和盖板均由阻燃防火硅橡胶制得。本发明的桥架采用阻燃防火的硅橡胶制备，提高了桥架的阻燃防火性，提高了对电缆的保护力度，且施工方便，安装简单，成本低；而通过在外壳设置凸条、在盖板上设置凹槽，通过将凸条设置于凹槽内，实现外壳与盖板的相扣合，避免盖板容易从外壳上脱离，提高了桥架的稳定性以及对电缆的防护作用。

Description

一种阻燃防火的硅橡胶桥架及其制备方法
技术领域
本发明涉及电缆桥架技术领域，具体涉及一种阻燃防火的硅橡胶桥架及其制备方法。
背景技术
目前的电缆桥架由于是用于高空中对电缆电线的承托，为达到轻质的桥架要求，基本采用金属板或合金板制成，或者是外层为金属板材、内层为硅橡胶。而普通的金属板材桥架，在户外经历风吹日晒，长期使用后极容易受到氧气、温度、水分等侵蚀，且受热传热快，容易引起桥架的升温，阻燃防火效果不明显；而金属板材和硅橡胶复合设置的多层材质桥架，需要采用螺钉进行打孔连接、将金属板材和硅橡胶连接起来，但一方面，多层材质的桥架增加了桥架的厚重感，使用不方便，另一方面，设置的金属螺钉与各层之间容易出现空隙，使得桥架遇到火容易烧穿，不耐火，且多层材质的桥架在安装时需要安装螺钉等，安装难度高，施工困难，成本较高。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种阻燃防火的硅橡胶桥架，该桥架采用硅橡胶制备，解决了传统桥架安装施工难度高、易烧穿、不耐火等问题，同时采用阻燃防火的硅橡胶，提高了桥架的阻燃防火性，提高了对电缆的保护力度，能提高桥架的透气性和散热性，避免桥架过高温引起燃烧。
本发明的另一目的在于提供一种阻燃防火的硅橡胶桥架的制备方法，制备方法工艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，能使制得的硅橡胶桥架具有较佳的拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度等机械性能，且阻燃、防火，能提高桥架对电缆的保护力度，稳定性高，可大规模工业化生产。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种阻燃防火的硅橡胶桥架，该硅橡胶桥架包括相盖合连接的外壳和盖板，所述外壳的截面呈“凹”状，所述外壳的两侧壁外表面均凸设有凸条，所述盖板的两内侧壁均凹设有用于容置所述凸条的凹槽；所述外壳和盖板均由阻燃防火硅橡胶制得。
本发明的桥架采用硅橡胶制备，解决了传统桥架安装施工难度高、易烧穿、不耐火等问题，同时采用阻燃防火的硅橡胶，提高了桥架的阻燃防火性，提高了对电缆的保护力度，施工方便，安装简单，成本低；而通过在外壳设置凸条、在盖板上设置凹槽，通过将凸条设置于凹槽内，实现外壳与盖板的相扣合，避免盖板容易从外壳上脱离，提高了桥架的稳定性以及对电缆的防护作用。
优选的，所述阻燃防火硅橡胶包括如下重量份的原料：
本发明通过采用上述种类的原料制备阻燃防火硅橡胶，具有较佳的拉伸强度、回弹性、扯断伸长率、撕裂强度等机械性能，加工成型性，易于加工成型制备桥架，且阻燃性好，防火性佳，避免桥架因电缆产生的高温而燃烧，提高了对电缆的保护力度，稳定性高。
其中，通过采用增强剂能提高硅橡胶的机械强度；采用的端羟基聚二甲基硅氧烷能避免硅橡胶在等待挤出、储存放置过程中发生变硬、可塑性过高、加工性能降低等结构化现象，避免挤出时的高硬度降低了成型效果，进而影响了硅橡胶的拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度等机械性能，(若已出现结构化的硅橡胶则需要重新进行混料或热处理去改善结构化现象，但同时增加了工艺成本，并降低了生产效率和质量)，同时，端羟基聚二甲基硅氧烷能与增强剂表面的Si-OH基反应，使之疏水化，更提高增强剂在硅橡胶体系中的分散性，并抑制硅橡胶的结构化；而通过严格控制端羟基聚二甲基硅氧烷的用量，能使制得的硅橡胶具有较低的挤出硬度，若端羟基聚二甲基硅氧烷的用量过多，则硅橡胶挤出时的硬度较大，而若端羟基聚二甲基硅氧烷的用量过少，则降低了原料之间的粘合结合性，容易出现结构化现象。
采用的可塑度调节剂能提高硅橡胶的可塑性，降低硬度，增加柔韧性，增加原料的相容性，改善成品的脱模性；采用的陶瓷化助剂能有效提高硅橡胶桥架的陶瓷化效果和致密性，进一步提高桥架的阻燃性、防火性和耐火性；采用的硅烷偶联剂能显著提高硅橡胶体系的拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度等性能，改善物料在硅橡胶体系中的润湿性和分散性，促进硅橡胶物料的聚合交联。
采用的发泡剂能在硅橡胶体系基体中能产生泡孔结构，提高硅橡胶体系的回弹性和柔软性，进一步提高桥架对电缆的缓冲和承托保护性；采用的碳酸氢钠与发泡剂相复合使用，能提高硅橡胶的发泡性能，使发泡产生的微孔泡沫细腻稳定，分布均匀，提高桥架的回弹性、柔软性以及对电缆的承托保护力度；采用的硬脂酸能有效地提高硅橡胶的脱模性能，提高其加工成型性和稳定性。
优选的，所述复合硅橡胶是由甲基乙烯基硅橡胶A和甲基乙烯基硅橡胶B以重量比为45-55：45-55组成的混合物；其中，所述甲基乙烯基硅橡胶A的乙烯基含量为0.02-0.06％，甲基含量为99.94-99.98％，分子量为65万-75万；所述甲基乙烯基硅橡胶B的乙烯基含量为0.06-0.10％，甲基含量为99.90-99.94％，分子量为55万-65万。
本发明通过采用两种不同乙烯基含量、不用分子量的甲基乙烯基硅橡胶复配组成复合硅橡胶成分，并严格控制两者的乙烯基含量和分子量，利用高分子量、主链长的特性，分子间的作用力较大，能使制得的硅橡胶具有较佳的机械强度和加工成型性，其中，若采用的甲基乙烯基硅橡胶A和甲基乙烯基硅橡胶B的乙烯基含量过少，则降低了硅橡胶的硫化作用，若甲基乙烯基硅橡胶的乙烯基含量过多，则降低了硫化后的硅橡胶耐热性；若甲基乙烯基硅橡胶A和甲基乙烯基硅橡胶B的分子量较低，则降低了硅橡胶成品的机械强度和加工成型性。
进一步优选的，上述甲基乙烯基硅橡胶A、甲基乙烯基硅橡胶B的化学式如下所示：
其中，所述甲基乙烯基硅橡胶A的n＝9450～9460，m＝1～5；所述甲基乙烯基硅橡胶B的n＝8000～8200，m＝4～8。
优选的，所述增强剂为比表面积在200-300m2/g的气相白炭黑；每份所述可塑度调节剂包括4-6份二甲基硅油和1-3份长链烷基硅油。
本发明通过采用气相白炭黑，能有效提高硅橡胶的机械强度，并严格控制气相白炭黑的比表面积，粒径小，能使气相白炭黑充分分散在硅橡胶中，有效提高硅橡胶的强度。
而通过采用二甲基硅油和长链烷基硅油复配作为可塑度调节剂能提高硅橡胶的可塑性、加工成型性和柔软性，降低硬度，改善产品的脱模性，并提高拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度等机械性能；其中，采用的二甲基硅油能提高硅橡胶的可塑度，降低硬度，增加柔韧性，增加硅橡胶与增强剂等粉体的相容性；长链烷基硅油作为改性的聚有机硅氧烷，能有效提高硅橡胶的润滑性和脱模性，使得硅橡胶在成型后易于脱模，不会因与模具粘结、难以脱模而损伤硅橡胶。
优选的，每份所述陶瓷化助剂包括0.01-0.1份铂乙烯基络合物、45-55份云母粉、5-10份氢氧化镁和5-10份轻质碳酸钙；所述铂乙烯基络合物为Pt-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物。
而通过采用铂乙烯基络合物、云母粉氢氧化镁和轻质碳酸钙复配作为陶瓷化助剂，能有效提高硅橡胶桥架的陶瓷化效果和致密性，提高桥架的阻燃性、防火性和耐火性；其中，采用的铂乙烯基络合物能有效提高硅橡胶的交联密度，提高其热稳定性，并进一步阻止会促进解聚的过渡化合物的生成，增加燃烧后残留物的含量，促进陶瓷层的形成，进而隔绝空气，使火焰熄灭，进而实现硅橡胶体系的阻燃防火效果；采用的云母粉提高硅橡胶体系各原料的相容性，提高硅橡胶体系的可塑度和柔软性，降低其硬度；采用的氢氧化镁，其中少量的氢氧化镁分解产生的氧化镁在硅橡胶体系中起到助熔的作用，提高硅橡胶各原料在后续的硫化成型效率，显著提高硅橡胶桥架的陶瓷化效果、致密性和弯曲强度；采用的轻质碳酸钙能显著提高硅橡胶的陶瓷化效果，提高桥架的阻燃性、防火性和耐火性。
而采用铂乙烯基络合物，促进硅橡胶体系后的高温氧化反应，使得硅橡胶体系在高温下，侧链有机基团发生氧化交联反应，进而提高硅橡胶的交联密度，提高其热稳定性，并进一步阻止会促进解聚的过渡化合物的生成，增加燃烧后残留物的含量，促进陶瓷层的形成，进而隔绝空气，使火焰熄灭；另一方面，铂乙烯基络合物在硅橡胶体系中与陶瓷化助剂配合使用，能抑制低摩尔质量环状聚硅氧烷的生成，促进形成绝缘性阻隔层，提高硅橡胶的阻燃性，且铂乙烯基络合物在后续的硫化热处理中，引起硅橡胶中CH3-Si的断裂以及自由基的偶合，有效促进硅橡胶体系各原料的聚合交联，提高硅橡胶桥架的稳定性。
优选的，所述硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷中的至少一种；所述发泡剂为N，N-二亚硝基五次甲基四胺、N，N-二甲基-N，N-二亚对苯二甲酰胺、偶氮二甲酰胺、偶氮二甲酸异丙酯和偶氮二甲酸二乙酯中的至少一种。
本发明通过采用上述硅烷偶联剂，能显著提高硅橡胶体系的拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度等性能，改善物料在硅橡胶体系中的润湿性和分散性，促进硅橡胶物料的聚合交联。更为优选的，所述硅烷偶联剂是由乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷以重量比为2.5-3.5:1组成的混合物。
而通过采用上述种类的发泡剂，能在硅橡胶体系基体中能产生泡孔结构，提高硅橡胶体系的回弹性和柔软性，进一步提高桥架对电缆的缓冲和承托保护性；更为优选的，所述发泡剂是由N，N-二亚硝基五次甲基四胺、偶氮二甲酰胺和偶氮二甲酸二乙酯以重量比为1-1.5:2-3:1组成的混合物，而通过采用上述物料复配而成的复合发泡剂，提高了发泡剂的发泡倍数，且发泡产生的微孔稳定性好，泌水量低，提高了硅橡胶体系的稳定性。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种如上所述阻燃防火的硅橡胶桥架的制备方法，包括如下步骤：
A、按照重量份计，将复合硅橡胶进行搅拌密炼，制得物料A；
B、按照重量份计，将占增强剂总用量三分之一的增强剂加入至步骤A制得的物料A中，然后依次加入端羟基聚二甲基硅氧烷、硅烷偶联剂、可塑度调节剂和硬脂酸，每种原料加入混合搅拌至粉体全部吃入后再加入下一原料，再将剩余的增强剂分两次加入，混合搅拌均匀，制得物料B；
C、按照重量份计，将陶瓷化助剂加入至步骤B制得的物料B中，搅拌混料成团，制得物料C；
D、将步骤C混料成团后制得的物料C升温炼胶，制得捏合料；然后将捏合料出料，开炼均匀，下辊，经滤网过滤后静置，制得基胶；
E、按照重量份计，将发泡剂和碳酸氢钠加入至步骤D制得的基胶中，开炼均匀，然后加入硫化剂，搅拌均匀，打卷下辊，制得胶料，待用；
F、将步骤E制得的胶料进行模压成型，然后通过六段热烘道进行硫化，冷却，分别得到成型的外壳和盖板。
本发明通过采用上述步骤制备硅橡胶桥架，工艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，能使制得的硅橡胶桥架具有较佳的拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度等机械性能，且阻燃、防火，能提高桥架对电缆的保护力度，稳定性高，可大规模工业化生产。
其中，通过严格控制其他物料的加入顺序及处理参数，先加入1/3总用量的增强剂提高硅橡胶的机械性能，然后加入端羟基聚二甲基硅氧烷，避免增强剂在提高硅橡胶机械性能的时候使硅橡胶易于出现结构化现象，并加入硅烷偶联剂、可塑度调节剂和硬脂酸，改善硅橡胶的机械性能(提高可塑度、降低硬度、增加柔韧性、提高粉料与硅橡胶的相容性)和内脱模性能。再将剩余的增强剂分批等量加入，能在提高硅橡胶回弹性的同时提高其机械强度，若将增强剂一次全部加入，会降低了硅橡胶的回弹率和柔软性，能使制得的硅橡胶具有较佳的回弹性和机械性能。
其后，加入陶瓷化助剂，能有效提高硅橡胶桥架的陶瓷化效果、致密性、可塑性和热稳定性，进一步提高桥架的阻燃性、防火性和耐火性；再进行升温炼胶，提高硅橡胶后续的发泡效率、加工硫化速度和硅橡胶稳定性，减少硫化剂的用量，缩短发泡时间和硫化时间，降低硫化温度，进而有效提高硅橡胶的机械性能；而在发泡阶段同时加入发泡剂和碳酸氢钠，能促进发泡剂的发泡效果，提高硅橡胶的发泡性能，使发泡产生的微孔泡沫细腻稳定，分布均匀，提高桥架的回弹性、柔软性以及对电缆的承托保护力度。
最后加入硫化剂进行高温硫化交联处理，使硫化成型后的硅橡胶具有较佳的柔软性、回弹率、拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度等机械强度和稳定性，
优选的，所述步骤A中，搅拌密炼的时间为8-10min；所述步骤D中，所述升温炼胶具体步骤为：将步骤C混料成团后制得的物料C升温至80-100℃，然后进行抽真空处理，制得捏合料；所述抽真空处理的时间为110-130min，真空度为-0.06MPa～-0.08MPa；所述步骤D中，所述过滤采用180-220目滤网进行过滤，过滤后的静置时间为8-16h。
本发明通过严格控制复合硅橡胶的密炼时间，能提高甲基乙烯基硅橡胶A和甲基乙烯基硅橡胶B的混合度，提高硅橡胶的硬度、撕裂强度等机械强度；而通过采用180-220目滤网过滤，去除开炼过程中物料团聚生成的大颗粒，提高进行硫化成型的物料细腻度和均匀性；而通过严格控制硫化成型的温度和时间，能提高硅橡胶的机械强度和稳定性。
而通过将物料C升温后进行抽真空捏合，能提高各原料之间的互溶性和捏合成团效果，有效提高硅橡胶体系的机械强度和稳定性，提高后续的硫化速度；而通过严格控制真空处理的时间和真空度，能提高硅橡胶的内部粘合聚合性，易于进行后续加工的模压成型等工序，加工成型性好，使硅橡胶层具有较佳的拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度等机械强度。更为优选的，物料C升温至80℃、85℃、90℃、95℃或100℃，抽真空处理的时间为110min、115min、120min、125min或130min，真空度为-0.06MPa、-0.065MPa、-0.07MPa、-0.075MPa或-0.08MPa。
优选的，所述步骤E中，硫化剂与基胶的重量混合比为1-1.5:100；每份硫化剂包括0.8-2份2,4-二氯过氧苯甲酰和0.2-0.5份2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷；所述步骤F中，硫化后的冷却时间为4-8h。
本发明通过严格控制硫化剂与基胶的重量混合比，能对基胶进行充分的硫化交联处理，提高制得的硅橡胶层的柔软性、回弹率、拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度等机械强度和稳定性；其中通过采用上述种类的硫化剂，能提高硅橡胶的硫化交联作用，显著缩短硫化时间，硫化效果佳，能使制得的硅橡胶层具有较佳的柔软性、回弹率、拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度等机械强度和稳定性；；而通过严格控制冷却时间，能使硫化后的硅橡胶充分冷却成型，提高桥架的成型性。
优选的，所述步骤F中，硫化的六段热烘道温度分别为：第一段的温度为310-330℃，第二段的温度为310-330℃，第三段的温度为290-310℃，第四段的温度为270-290℃，第五段的温度为230-250℃，第六段的温度210-230℃。
本发明通过严格控制硫化的各段温度，能对基胶进行分段硫化，且硫化交联充分，提高制得的硅橡胶层的柔软性、回弹率、拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度等机械强度和稳定性；若硫化温度过低，则降低了硅橡胶体系的硫化交联效率和效果，使制得的硅橡胶层机械强度较低、稳定性低，若硫化温度过高，则使得硅橡胶层出现烧焦等现象，降低了硅橡胶层的柔软性，使用效果差。
本发明的有益效果在于：本发明的桥架采用硅橡胶制备，解决了传统桥架安装施工难度高、易烧穿、不耐火等问题，同时采用阻燃防火的硅橡胶，提高了桥架的阻燃防火性，提高了对电缆的防护力度，且施工方便，安装简单，成本低；而通过在外壳设置凸条、在盖板上设置凹槽，通过将凸条设置于凹槽内，实现外壳与盖板的相扣合，避免盖板容易从外壳上脱离，提高了桥架的稳定性以及对电缆的防护作用。
本发明的硅橡胶桥架制备方法工艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，能使制得的硅橡胶桥架具有较佳的拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度等机械性能，且阻燃、防火，能提高桥架对电缆的保护力度，稳定性高，可大规模工业化生产。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明所述外壳的截面示意图；
图3是本发明所述盖板的截面示意图；
附图标记为：1—硅橡胶桥架、11—外壳、111—凸条、12—盖板、121—凹槽。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图1～3对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种阻燃防火的硅橡胶桥架1，该硅橡胶桥架1包括外壳11和盖板12，所述外壳11的截面呈“凹”状，所述外壳11的两侧壁外表面均凸设有凸条111，所述盖板12的两内侧壁均凹设有用于容置所述凸条111的凹槽121；所述外壳11和盖板12均由阻燃防火硅橡胶制得。
所述阻燃防火硅橡胶包括如下重量份的原料：
所述复合硅橡胶是由甲基乙烯基硅橡胶A和甲基乙烯基硅橡胶B以重量比为45：55组成的混合物；其中，所述甲基乙烯基硅橡胶A的乙烯基含量为0.02％，甲基含量为99.98％，分子量为65万；所述甲基乙烯基硅橡胶B的乙烯基含量为0.06％，甲基含量为99.94％，分子量为55万。
上述甲基乙烯基硅橡胶A、甲基乙烯基硅橡胶B的化学式如下所示：
其中，所述甲基乙烯基硅橡胶A的n＝9450，m＝5；所述甲基乙烯基硅橡胶B的n＝8000，m＝8。
所述增强剂为比表面积在200m2/g的气相白炭黑；；每份所述可塑度调节剂包括4份二甲基硅油和1份长链烷基硅油。
每份所述陶瓷化助剂包括0.01份铂乙烯基络合物、45份云母粉、5份氢氧化镁和5份轻质碳酸钙；所述铂乙烯基络合物为Pt-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物。
所述硅烷偶联剂为丙基三甲氧基硅烷；所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。
一种如上所述阻燃防火的硅橡胶桥架的制备方法，包括如下步骤：
A、按照重量份计，将复合硅橡胶进行搅拌密炼，制得物料A；
B、按照重量份计，将占增强剂总用量三分之一的增强剂加入至步骤A制得的物料A中，然后依次加入端羟基聚二甲基硅氧烷、硅烷偶联剂、可塑度调节剂和硬脂酸，每种原料加入混合搅拌至粉体全部吃入后再加入下一原料，再将剩余的增强剂分两次加入，混合搅拌均匀，制得物料B；
C、按照重量份计，将陶瓷化助剂加入至步骤B制得的物料B中，搅拌混料成团，制得物料C；
D、将步骤C混料成团后制得的物料C升温炼胶，制得捏合料；然后将捏合料出料，开炼均匀，下辊，经滤网过滤后静置，制得基胶；
E、按照重量份计，将发泡剂和碳酸氢钠加入至步骤D制得的基胶中，开炼均匀，然后加入硫化剂，搅拌均匀，打卷下辊，制得胶料，待用；
F、将步骤E制得的胶料进行模压成型，然后通过六段热烘道进行硫化，冷却，分别得到成型的外壳和盖板。
所述步骤A中，搅拌密炼的时间为8min；所述步骤D中，所述升温炼胶具体步骤为：将步骤C混料成团后制得的物料C升温至80℃，然后进行抽真空处理，制得捏合料；所述抽真空处理的时间为130min，真空度为-0.06MPa；所述步骤D中，所述过滤采用180目滤网进行过滤，过滤后的静置时间为8h。
所述步骤E中，硫化剂与基胶的重量混合比为1:100；每份硫化剂包括0.8份2,4-二氯过氧苯甲酰和0.2份2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷；所述步骤F中，硫化后的冷却时间为4h。
所述步骤F中，硫化的六段热烘道温度分别为：第一段的温度为310℃，第二段的温度为310℃，第三段的温度为290℃，第四段的温度为270℃，第五段的温度为230℃，第六段的温度210℃。
实施例2
本实施例与上述实施例1的区别在于：
所述阻燃防火硅橡胶包括如下重量份的原料：
所述复合硅橡胶是由甲基乙烯基硅橡胶A和甲基乙烯基硅橡胶B以重量比为48：52组成的混合物；其中，所述甲基乙烯基硅橡胶A的乙烯基含量为0.03％，甲基含量为99.97％，分子量为68万；所述甲基乙烯基硅橡胶B的乙烯基含量为0.07％，甲基含量为99.93％，分子量为58万。
上述甲基乙烯基硅橡胶A、甲基乙烯基硅橡胶B的化学式如下所示：
其中，所述甲基乙烯基硅橡胶A的n＝9453，m＝4；所述甲基乙烯基硅橡胶B的n＝8050，m＝7。
所述增强剂为比表面积在220m2/g的气相白炭黑；每份所述可塑度调节剂包括4.5份二甲基硅油和1.5份长链烷基硅油。
每份所述陶瓷化助剂包括0.03份铂乙烯基络合物、48份云母粉、6份氢氧化镁和6份轻质碳酸钙；所述铂乙烯基络合物为Pt-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物。
所述硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷；所述发泡剂为偶氮二甲酸异丙酯。
所述步骤A中，搅拌密炼的时间为8.5min；所述步骤D中，所述升温炼胶具体步骤为：将步骤C混料成团后制得的物料C升温至85℃，然后进行抽真空处理，制得捏合料；所述抽真空处理的时间为125min，真空度为-0.065MPa；所述步骤D中，所述过滤采用190目滤网进行过滤，过滤后的静置时间为10h。
所述步骤E中，硫化剂与基胶的重量混合比为1.2:100；每份硫化剂包括1.2份2,4-二氯过氧苯甲酰和0.3份2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷；所述步骤F中，硫化后的冷却时间为5h。
所述步骤F中，硫化的六段热烘道温度分别为：第一段的温度为315℃，第二段的温度为315℃，第三段的温度为295℃，第四段的温度为275℃，第五段的温度为235℃，第六段的温度215℃。
实施例3
本实施例与上述实施例1的区别在于：
所述阻燃防火硅橡胶包括如下重量份的原料：
所述复合硅橡胶是由甲基乙烯基硅橡胶A和甲基乙烯基硅橡胶B以重量比为50：50组成的混合物；其中，所述甲基乙烯基硅橡胶A的乙烯基含量为0.04％，甲基含量为99.96％，分子量为70万；所述甲基乙烯基硅橡胶B的乙烯基含量为0.08％，甲基含量为99.92％，分子量为60万。
上述甲基乙烯基硅橡胶A、甲基乙烯基硅橡胶B的化学式如下所示：
其中，所述甲基乙烯基硅橡胶A的n＝9456，m＝3；所述甲基乙烯基硅橡胶B的n＝8100，m＝6。
所述增强剂为比表面积在250m2/g的气相白炭黑；每份所述可塑度调节剂包括5份二甲基硅油和2份长链烷基硅油。
每份所述陶瓷化助剂包括0.05份铂乙烯基络合物、50份云母粉、8份氢氧化镁和8份轻质碳酸钙；所述铂乙烯基络合物为Pt-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物。
所述硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷；所述发泡剂为N，N-二亚硝基五次甲基四胺。
所述步骤A中，搅拌密炼的时间为9min；所述步骤D中，所述升温炼胶具体步骤为：将步骤C混料成团后制得的物料C升温至90℃，然后进行抽真空处理，制得捏合料；所述抽真空处理的时间为120min，真空度为-0.07MPa；所述步骤D中，所述过滤采用200目滤网进行过滤，过滤后的静置时间为12h。
所述步骤E中，硫化剂与基胶的重量混合比为1.3:100；每份硫化剂包括1.5份2,4-二氯过氧苯甲酰和0.35份2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷；所述步骤F中，硫化后的冷却时间为6h。
所述步骤F中，硫化的六段热烘道温度分别为：第一段的温度为320℃，第二段的温度为320℃，第三段的温度为300℃，第四段的温度为280℃，第五段的温度为240℃，第六段的温度220℃。
实施例4
本实施例与上述实施例1的区别在于：
所述阻燃防火硅橡胶包括如下重量份的原料：
所述复合硅橡胶是由甲基乙烯基硅橡胶A和甲基乙烯基硅橡胶B以重量比为52：48组成的混合物；其中，所述甲基乙烯基硅橡胶A的乙烯基含量为0.05％，甲基含量为99.95％，分子量为73万；所述甲基乙烯基硅橡胶B的乙烯基含量为0.09％，甲基含量为99.91％，分子量为63万。
上述甲基乙烯基硅橡胶A、甲基乙烯基硅橡胶B的化学式如下所示：
其中，所述甲基乙烯基硅橡胶A的n＝9458，m＝2；所述甲基乙烯基硅橡胶B的n＝8150，m＝5。
所述增强剂为比表面积在280m2/g的气相白炭黑；每份所述可塑度调节剂包括5.5份二甲基硅油和2.5份长链烷基硅油。
每份所述陶瓷化助剂包括0.08份铂乙烯基络合物、53份云母粉、9份氢氧化镁和9份轻质碳酸钙；所述铂乙烯基络合物为Pt-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物。
所述硅烷偶联剂为丙基三甲氧基硅烷；所述发泡剂为N，N-二甲基-N，N-二亚对苯二甲酰胺。
所述步骤A中，搅拌密炼的时间为9.5min；所述步骤D中，所述升温炼胶具体步骤为：将步骤C混料成团后制得的物料C升温至95℃，然后进行抽真空处理，制得捏合料；所述抽真空处理的时间为115min，真空度为-0.075MPa；所述步骤D中，所述过滤采用210目滤网进行过滤，过滤后的静置时间为14h。
所述步骤E中，硫化剂与基胶的重量混合比为1.4:100；每份硫化剂包括1.8份2,4-二氯过氧苯甲酰和0.4份2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷；所述步骤F中，硫化后的冷却时间为7h。
所述步骤F中，硫化的六段热烘道温度分别为：第一段的温度为325℃，第二段的温度为325℃，第三段的温度为305℃，第四段的温度为285℃，第五段的温度为245℃，第六段的温度225℃。
实施例5
本实施例与上述实施例1的区别在于：
所述阻燃防火硅橡胶包括如下重量份的原料：
所述复合硅橡胶是由甲基乙烯基硅橡胶A和甲基乙烯基硅橡胶B以重量比为55：45组成的混合物；其中，所述甲基乙烯基硅橡胶A的乙烯基含量为0.06％，甲基含量为99.94％，分子量为75万；所述甲基乙烯基硅橡胶B的乙烯基含量为0.10％，甲基含量为99.90％，分子量为65万。
上述甲基乙烯基硅橡胶A、甲基乙烯基硅橡胶B的化学式如下所示：
其中，所述甲基乙烯基硅橡胶A的n＝9460，m＝1；所述甲基乙烯基硅橡胶B的n＝8200，m＝4。
所述增强剂为比表面积在300m2/g的气相白炭黑；每份所述可塑度调节剂包括6份二甲基硅油和3份长链烷基硅油。
每份所述陶瓷化助剂包括0.1份铂乙烯基络合物、55份云母粉、10份氢氧化镁和10份轻质碳酸钙；所述铂乙烯基络合物为Pt-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物。
所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷；所述发泡剂为偶氮二甲酸二乙酯。
所述步骤A中，搅拌密炼的时间为10min；所述步骤D中，所述升温炼胶具体步骤为：将步骤C混料成团后制得的物料C升温至100℃，然后进行抽真空处理，制得捏合料；所述抽真空处理的时间为110min，真空度为-0.08MPa；所述步骤D中，所述过滤采用220目滤网进行过滤，过滤后的静置时间为16h。
所述步骤E中，硫化剂与基胶的重量混合比为1.5:100；每份硫化剂包括2份2,4-二氯过氧苯甲酰和0.5份2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷；所述步骤F中，硫化后的冷却时间为8h。
所述步骤F中，硫化的六段热烘道温度分别为：第一段的温度为330℃，第二段的温度为330℃，第三段的温度为310℃，第四段的温度为290℃，第五段的温度为250℃，第六段的温度230℃。
实施例6
本实施例与上述实施例1的区别在于：
所述硅烷偶联剂是由乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷以重量比为2.5:1组成的混合物。
所述发泡剂是由N，N-二亚硝基五次甲基四胺、偶氮二甲酰胺和偶氮二甲酸二乙酯以重量比为1:3:1组成的混合物。
实施例7
本实施例与上述实施例3的区别在于：
所述硅烷偶联剂是由乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷以重量比为3:1组成的混合物。
所述发泡剂是由N，N-二亚硝基五次甲基四胺、偶氮二甲酰胺和偶氮二甲酸二乙酯以重量比为1.3:2.5:1组成的混合物。
实施例8
本实施例与上述实施例5的区别在于：
所述硅烷偶联剂是由乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷以重量比为:1组成的混合物。
所述发泡剂是由N，N-二亚硝基五次甲基四胺、偶氮二甲酰胺和偶氮二甲酸二乙酯以重量比为1.5:2:1组成的混合物。
对比例1
本对比例与上述实施例3的区别在于：
所述阻燃防火硅橡胶包括如下重量份的原料：
对比例2
本对比例与上述实施例3的区别在于：
所述阻燃防火硅橡胶包括如下重量份的原料：
每份所述陶瓷化助剂包括50份云母粉、8份氢氧化镁和8份轻质碳酸钙。
对比例3
本对比例与上述实施例3的区别在于：
所述阻燃防火硅橡胶包括如下重量份的原料：
对比例4
本对比例与上述实施例3的区别在于：
所述可塑度调节剂为二甲基硅油。
对比例5
本对比例与上述实施例3的区别在于：
所述阻燃防火硅橡胶包括如下重量份的原料：
将上述实施例1-8和对比例1-5制得的硅橡胶桥架进行硬度、回弹率(柔软性)、拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度等机械物理性能测试，测试结果如下所示：
所述耐老化测试采用GB/T 7141-92热老化测试标准进行，将各测试样品放置于热老化测试箱中，控制温度为95℃，箱内的风流速为0.6m/s，记录样品表面初次出现老化裂痕的时间(h)。所述阻燃等级是按照UL-94标准进行测试。
由上表数据可知，本发明制得的阻燃防火硅橡胶，具有较佳的拉伸强度、回弹性、扯断伸长率、撕裂强度等机械性能，加工成型性，易于加工成型制备桥架，且阻燃性好，防火性佳，避免桥架因电缆产生的高温而燃烧，提高了对电缆的保护力度，稳定性高。
与实施例3相比，对比例1的硅橡胶不采用碳酸氢钠，制得的硅橡胶桥架的回弹率显著降低，其他的拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度等机械性能均有所下降，说明本发明通过采用碳酸氢钠，能与发泡剂相复合使用，提高硅橡胶的发泡性能，使发泡产生的微孔泡沫细腻稳定，分布均匀，提高桥架的回弹性、柔软性等机械性能，并提高对电缆的承托保护力度。
与实施例3相比，对比例2的硅橡胶中的陶瓷化助剂不采用铂乙烯基络合物，仅采用云母粉、氢氧化镁和轻质碳酸钙，制得的硅橡胶桥架的硬度、拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度等性能均下降，且耐老化性能和阻燃等级则显著降低，说明本发明通过采用铂乙烯基络合物，能促进硅橡胶体系后的高温氧化反应，使得硅橡胶体系在高温下，侧链有机基团发生氧化交联反应，进而提高硅橡胶的交联密度，提高其热稳定性，并进一步阻止会促进解聚的过渡化合物的生成，增加燃烧后残留物的含量，促进陶瓷层的形成，进而隔绝空气，使火焰熄灭，实现阻燃防火的效果；且铂乙烯基络合物在硅橡胶体系中与陶瓷化助剂配合使用，能抑制低摩尔质量环状聚硅氧烷的生成，促进形成绝缘性阻隔层，提高硅橡胶的阻燃性；同时铂乙烯基络合物在后续的硫化热处理中，引起硅橡胶中CH3-Si的断裂以及自由基的偶合，有效促进硅橡胶体系各原料的聚合交联，提高硅橡胶桥架的综合机械性能和稳定性。
与实施例3相比，对比例3的硅橡胶不采用陶瓷化助剂，制得的硅橡胶桥架的硬度、拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度等性能均下降，且耐老化性能和阻燃等级则显著降低，说明本发明通过采用陶瓷化助剂，能有效提高硅橡胶桥架的陶瓷化效果和致密性，进一步提高桥架的阻燃性、防火性和耐火性；其中的铂乙烯基络合物能有效提高硅橡胶的交联密度，提高其热稳定性，并进一步阻止会促进解聚的过渡化合物的生成，增加燃烧后残留物的含量，促进陶瓷层的形成，进而隔绝空气，使火焰熄灭，实现阻燃防火的效果；而采用的云母粉提高硅橡胶体系各原料的相容性，提高硅橡胶体系的可塑度和柔软性，降低其硬度；氢氧化镁分解产生的氧化镁在硅橡胶体系中起到助熔的作用，提高硅橡胶各原料在后续的硫化成型效率，显著提高硅橡胶桥架的陶瓷化效果、致密性和弯曲强度，与轻质碳酸钙复合使用，能显著提高硅橡胶的陶瓷化效果，提高桥架的阻燃性、防火性和耐火性。
与实施例3相比，对比例4的硅橡胶仅有单一的可塑度调节剂(二甲基硅油)，制得的硅橡胶桥架的硬度、拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度等性能均下降，且耐老化性能和阻燃等级则显著降低，比对比例3的性能数据稍好；说明本发明通过采用二甲基硅油与长链烷基硅油复配作为可塑度调节剂，能降低硅橡胶的硬度，提高其回弹性，使硅橡胶具有较佳的可塑性、加工成型性和柔软性，改善产品的脱模性，并能提高硅橡胶的拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度等机械性能。
与实施例3相比，对比例5的硅橡胶不采用端羟基聚二甲基硅氧烷，制得的桥架的耐老化性能和阻燃等级均降低，而硬度、回弹率、拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度等性能则显著下降，说明本发明通过采用端羟基聚二甲基硅氧烷能避免硅橡胶在制备挤储存放置过程中发生变硬、可塑性较低、加工性能降低等结构化现象，有效提高硅橡胶桥架的柔软性(回弹率)、拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度等综合性能。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阻燃防火的硅橡胶桥架，其特征在于：该硅橡胶桥架包括相盖合连接的外壳和盖板，所述外壳的截面呈“凹”状，所述外壳的两侧壁外表面均凸设有凸条，所述盖板的两内侧壁均凹设有用于容置所述凸条的凹槽；所述外壳和盖板均由阻燃防火硅橡胶制得。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃防火的硅橡胶桥架，其特征在于：所述阻燃防火硅橡胶包括如下重量份的原料：
3.根据权利要求2所述的一种阻燃防火的硅橡胶桥架，其特征在于：所述复合硅橡胶是由甲基乙烯基硅橡胶A和甲基乙烯基硅橡胶B以重量比为45-55：45-55组成的混合物；其中，所述甲基乙烯基硅橡胶A的乙烯基含量为0.02-0.06％，甲基含量为99.94-99.98％，分子量为65万-75万；所述甲基乙烯基硅橡胶B的乙烯基含量为0.06-0.10％，甲基含量为99.90-99.94％，分子量为55万-65万。
4.根据权利要求2所述的一种阻燃防火的硅橡胶桥架，其特征在于：所述增强剂为比表面积在200-300m2/g的气相白炭黑；每份所述可塑度调节剂包括4-6份二甲基硅油和1-3份长链烷基硅油。
5.根据权利要求2所述的一种阻燃防火的硅橡胶桥架，其特征在于：每份所述陶瓷化助剂包括0.01-0.1份铂乙烯基络合物、45-55份云母粉、5-10份氢氧化镁和5-10份轻质碳酸钙；所述铂乙烯基络合物为Pt-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物。
6.根据权利要求2所述的一种阻燃防火的硅橡胶桥架，其特征在于：所述硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷中的至少一种；所述发泡剂为N，N-二亚硝基五次甲基四胺、N，N-二甲基-N，N-二亚对苯二甲酰胺、偶氮二甲酰胺、偶氮二甲酸异丙酯和偶氮二甲酸二乙酯中的至少一种。
7.一种如权利要求1-6任一项所述阻燃防火的硅橡胶桥架的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
A、按照重量份计，将复合硅橡胶进行搅拌密炼，制得物料A；
B、按照重量份计，将占增强剂总用量三分之一的增强剂加入至步骤A制得的物料A中，然后依次加入端羟基聚二甲基硅氧烷、硅烷偶联剂、可塑度调节剂和硬脂酸，每种原料加入混合搅拌至粉体全部吃入后再加入下一原料，再将剩余的增强剂分两次加入，混合搅拌均匀，制得物料B；
C、按照重量份计，将陶瓷化助剂加入至步骤B制得的物料B中，搅拌混料成团，制得物料C；
D、将步骤C混料成团后制得的物料C升温炼胶，制得捏合料；然后将捏合料出料，开炼均匀，下辊，经滤网过滤后静置，制得基胶；
E、按照重量份计，将发泡剂和碳酸氢钠加入至步骤D制得的基胶中，开炼均匀，然后加入硫化剂，搅拌均匀，打卷下辊，制得胶料，待用；
F、将步骤E制得的胶料进行模压成型，然后通过六段热烘道进行硫化，冷却，分别得到成型的外壳和盖板。
8.根据权利要求7所述的一种阻燃防火的硅橡胶桥架的制备方法，其特征在于：所述步骤A中，搅拌密炼的时间为8-10min；所述步骤D中，所述升温炼胶具体步骤为：将步骤C混料成团后制得的物料C升温至80-100℃，然后进行抽真空处理，制得捏合料；所述抽真空处理的时间为110-130min，真空度为-0.06MPa～-0.08MPa；所述步骤D中，所述过滤采用180-220目滤网进行过滤，过滤后的静置时间为8-16h。
9.根据权利要求7所述的一种阻燃防火的硅橡胶桥架的制备方法，其特征在于：所述步骤E中，硫化剂与基胶的重量混合比为1-1.5:100；每份硫化剂包括0.8-2份2,4-二氯过氧苯甲酰和0.2-0.5份2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷；所述步骤F中，硫化后的冷却时间为4-8h。
10.根据权利要求7所述的一种阻燃防火的硅橡胶桥架的制备方法，其特征在于：所述步骤F中，硫化的六段热烘道温度分别为：第一段的温度为310-330℃，第二段的温度为310-330℃，第三段的温度为290-310℃，第四段的温度为270-290℃，第五段的温度为230-250℃，第六段的温度210-230℃。
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