CN110615991A - 一种可瓷化阻燃耐火硅橡胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可瓷化阻燃耐火硅橡胶及其制备方法，该橡胶的原料包括：甲基乙烯基硅橡胶、改性黏土矿物粉末、低熔点玻璃粉、硼酸锌、过氧化苯甲酰、热稳定剂、羟基硅油、硫化剂。其制备方法是先将甲基乙烯基硅橡胶、改性黏土矿物粉末、低熔点玻璃粉、硼酸锌、过氧化苯甲酰、热稳定、羟基硅油在开炼机上混合均匀，再加入硫化剂继续在开炼机上混炼均匀成片，然后经热压成型、硫化，即得。本发明通过添加改性黏土矿物粉末、低熔点玻璃粉和硼酸锌制得兼具阻燃和耐火性能的陶瓷化硅橡胶复合材料，该硅橡胶能够满足一定的力学强度，与此同时还具备优异的阻燃耐火性能。
Description
技术领域
本发明属于橡胶材料技术领域，具体涉及一种可瓷化阻燃耐火硅橡胶及其制备方法。
背景技术
随着人们生活水平和消防安全意识的提高，以及城市人口的急剧增长，阻燃和耐火材料在国民生产生活的诸多领域起着越来越重要的作用，在一些人群密集的场所，使用阻燃、耐火且具有一定力学性能的建筑材料是工程设计所必须考虑的。可瓷化高分子复合材料的研究为聚合物在阻燃和耐火领域的应用提供了新思路和新方法，这种材料在常温下有着普通聚合物的优良性能，然而在高温下能形成致密的陶瓷结构从而具有陶瓷特性。
硅橡胶具有独特的化学稳定性、耐高温低温性、耐候性、绝缘性，同时在燃烧时少烟无毒，燃烧热值低，火焰传播速度慢，使其在航空航天、电子电器、电力传输等领域得到了广泛的应用。硅橡胶中由于硅-氧键的键能较高，使得硅橡胶本身就拥有良好的热稳定性。可瓷化阻燃耐火硅橡胶是在硅橡胶基体中加入无机矿物粉末填料、结构控制剂和其他助剂等制备而成的耐火、阻燃材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种可瓷化阻燃耐火硅橡胶及其制备方法，该硅橡胶能够满足一定的力学强度，与此同时还具备优异的阻燃耐火性能。
一种可瓷化阻燃耐火硅橡胶，原料以重量份计包括：甲基乙烯基硅橡胶70-80份，改性黏土矿物粉末10-20份，低熔点玻璃粉8-12份，硼酸锌2-5份，过氧化苯甲酰0.5-1份，热稳定剂1-2份，羟基硅油1-3份，硫化剂0.5-1份。
优选地，所述改性黏土矿物粉末是采用硅烷偶联剂对黏土矿物粉进行改性。
优选地，所述硅烷偶联剂为KH550。
优选地，所述黏土矿物粉为高岭土、云母粉和滑石粉的混合物。
优选地，所述热稳定剂为苯甲酸盐或硬脂酸盐。
上述可瓷化阻燃耐火硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将甲基乙烯基硅橡胶、改性黏土矿物粉末、低熔点玻璃粉、硼酸锌、过氧化苯甲酰、热稳定、羟基硅油在开炼机上混合均匀，再加入硫化剂继续在开炼机上混炼均匀成片，温度不高于30℃；
步骤2，将步骤1得到的胶料于160-180℃、15Mpa在平板硫化仪下热压4-20min成型；
步骤3，将步骤2压制成型的材料在200℃烘箱下进行二段硫化2h，即得。
本发明通过添加改性黏土矿物粉末、低熔点玻璃粉和硼酸锌制得兼具阻燃和耐火性能的陶瓷化硅橡胶复合材料，硅橡胶的拉伸强度达到5Mpa以上，断裂伸长率为250%以上，且氧指数能达到30以上，不易发生燃烧；在1000℃温度下能形成坚硬的陶瓷体，具有优异的隔火隔热的作用。
具体实施方式
实施例1
一种可瓷化阻燃耐火硅橡胶，原料以重量份计包括：甲基乙烯基硅橡胶70份，改性黏土矿物粉末10份，低熔点玻璃粉8份，硼酸锌2份，过氧化苯甲酰0.5份，热稳定剂1份，羟基硅油1份，硫化剂0.5份。
所述改性黏土矿物粉末是采用硅烷偶联剂对黏土矿物粉进行改性，所述硅烷偶联剂为KH550，所述黏土矿物粉为高岭土、云母粉和滑石粉的混合物，三者的用量比为1：1：1。具体的改性方法是将高岭土、云母粉和滑石粉混合后，再添加0.5wt.% 硅烷偶联剂KH-560进行研磨改性。
所述热稳定剂为苯甲酸盐。
上述可瓷化阻燃耐火硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将甲基乙烯基硅橡胶、改性黏土矿物粉末、低熔点玻璃粉、硼酸锌、过氧化苯甲酰、热稳定、羟基硅油在开炼机上混合均匀，再加入硫化剂继续在开炼机上混炼均匀成片，温度不高于30℃；
步骤2，将步骤1得到的胶料于160-180℃、15Mpa在平板硫化仪下热压4-20min成型；
步骤3，将步骤2压制成型的材料在200℃烘箱下进行二段硫化2h，即得。
所得硅橡胶的拉伸强度为5.7Mpa，断裂伸长率为292%，氧指数为32%，在1000℃下能够烧结成坚硬的陶瓷，形成的陶瓷体表面平整光滑，弯曲强度为17.2MPa。
实施例2
一种可瓷化阻燃耐火硅橡胶，原料以重量份计包括：甲基乙烯基硅橡胶72份，改性黏土矿物粉末12份，低熔点玻璃粉9份，硼酸锌3份，过氧化苯甲酰0.7份，热稳定剂1.5份，羟基硅油2份，硫化剂0.7份。
所述改性黏土矿物粉末是采用硅烷偶联剂对黏土矿物粉进行改性，所述硅烷偶联剂为KH550，所述黏土矿物粉为高岭土、云母粉和滑石粉的混合物，三者的用量比为1：1：1。具体的改性方法是将高岭土、云母粉和滑石粉混合后，再添加0.5wt.% 硅烷偶联剂KH-560进行研磨改性。
所述热稳定剂为苯甲酸盐。
上述可瓷化阻燃耐火硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将甲基乙烯基硅橡胶、改性黏土矿物粉末、低熔点玻璃粉、硼酸锌、过氧化苯甲酰、热稳定、羟基硅油在开炼机上混合均匀，再加入硫化剂继续在开炼机上混炼均匀成片，温度不高于30℃；
步骤2，将步骤1得到的胶料于160-180℃、15Mpa在平板硫化仪下热压4-20min成型；
步骤3，将步骤2压制成型的材料在200℃烘箱下进行二段硫化2h，即得。
所得硅橡胶的拉伸强度为5.1Mpa，断裂伸长率为278%，氧指数为34%，在1000℃下能够烧结成坚硬的陶瓷，形成的陶瓷体表面平整光滑，弯曲强度为16.8MPa。
实施例3
一种可瓷化阻燃耐火硅橡胶，原料以重量份计包括：甲基乙烯基硅橡胶77份，改性黏土矿物粉末16份，低熔点玻璃粉11份，硼酸锌4份，过氧化苯甲酰0.8份，热稳定剂2份，羟基硅油2份，硫化剂1份。
所述改性黏土矿物粉末是采用硅烷偶联剂对黏土矿物粉进行改性，所述硅烷偶联剂为KH550，所述黏土矿物粉为高岭土、云母粉和滑石粉的混合物，三者的用量比为1：1：1。具体的改性方法是将高岭土、云母粉和滑石粉混合后，再添加0.5wt.% 硅烷偶联剂KH-560进行研磨改性。
所述热稳定剂为苯甲酸盐。
上述可瓷化阻燃耐火硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将甲基乙烯基硅橡胶、改性黏土矿物粉末、低熔点玻璃粉、硼酸锌、过氧化苯甲酰、热稳定、羟基硅油在开炼机上混合均匀，再加入硫化剂继续在开炼机上混炼均匀成片，温度不高于30℃；
步骤2，将步骤1得到的胶料于160-180℃、15Mpa在平板硫化仪下热压4-20min成型；
步骤3，将步骤2压制成型的材料在200℃烘箱下进行二段硫化2h，即得。
所得硅橡胶的拉伸强度为5.1Mpa，断裂伸长率为281%，氧指数为33%，在1000℃下能够烧结成坚硬的陶瓷，形成的陶瓷体表面平整光滑，弯曲强度为16.8MPa。
实施例4
一种可瓷化阻燃耐火硅橡胶，原料以重量份计包括：甲基乙烯基硅橡胶80份，改性黏土矿物粉末20份，低熔点玻璃粉12份，硼酸锌5份，过氧化苯甲酰1份，热稳定剂2份，羟基硅油3份，硫化剂1份。
所述改性黏土矿物粉末是采用硅烷偶联剂对黏土矿物粉进行改性，所述硅烷偶联剂为KH550，所述黏土矿物粉为高岭土、云母粉和滑石粉的混合物，三者的用量比为1：1：1。具体的改性方法是将高岭土、云母粉和滑石粉混合后，再添加0.5wt.% 硅烷偶联剂KH-560进行研磨改性。
所述热稳定剂为苯甲酸盐。
上述可瓷化阻燃耐火硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将甲基乙烯基硅橡胶、改性黏土矿物粉末、低熔点玻璃粉、硼酸锌、过氧化苯甲酰、热稳定、羟基硅油在开炼机上混合均匀，再加入硫化剂继续在开炼机上混炼均匀成片，温度不高于30℃；
步骤2，将步骤1得到的胶料于160-180℃、15Mpa在平板硫化仪下热压4-20min成型；
步骤3，将步骤2压制成型的材料在200℃烘箱下进行二段硫化2h，即得。
所得硅橡胶的拉伸强度为5.5Mpa，断裂伸长率为294%，氧指数为34%，在1000℃下能够烧结成坚硬的陶瓷，形成的陶瓷体表面平整光滑，弯曲强度为17.3MPa。
Claims (6)
1.一种可瓷化阻燃耐火硅橡胶，其特征在于：原料以重量份计包括：甲基乙烯基硅橡胶70-80份，改性黏土矿物粉末10-20份，低熔点玻璃粉8-12份，硼酸锌2-5份，过氧化苯甲酰0.5-1份，热稳定剂1-2份，羟基硅油1-3份，硫化剂0.5-1份。
2.根据权利要求1所述的可瓷化阻燃耐火硅橡胶，其特征在于：所述改性黏土矿物粉末是采用硅烷偶联剂对黏土矿物粉进行改性。
3.根据权利要求2所述的可瓷化阻燃耐火硅橡胶，其特征在于：所述硅烷偶联剂为KH550。
4.根据权利要求2所述的可瓷化阻燃耐火硅橡胶，其特征在于：所述黏土矿物粉为高岭土、云母粉和滑石粉的混合物。
5.根据权利要求1所述的可瓷化阻燃耐火硅橡胶，其特征在于：所述热稳定剂为苯甲酸盐或硬脂酸盐。
6.权利要求1所述的可瓷化阻燃耐火硅橡胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1，将甲基乙烯基硅橡胶、改性黏土矿物粉末、低熔点玻璃粉、硼酸锌、过氧化苯甲酰、热稳定、羟基硅油在开炼机上混合均匀，再加入硫化剂继续在开炼机上混炼均匀成片，温度不高于30℃；
步骤2，将步骤1得到的胶料于160-180℃、15Mpa在平板硫化仪下热压4-20min成型；
步骤3，将步骤2压制成型的材料在200℃烘箱下进行二段硫化2h，即得。
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| CN111057381A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-24 | 漯河利通液压科技股份有限公司 | 一种橡胶软管及其制备方法 |
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2018
- 2018-06-20 CN CN201810635543.9A patent/CN110615991A/zh not_active Withdrawn
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