CN112175235B - 一种硅橡胶用阻燃剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硅橡胶用阻燃剂，按重量百分数计，包括：玄武岩纤维50~70%；硼酸钙10~30%；磷酸硼10~30%。其中，玄武岩纤维长径比大于5，单丝直径小于6.5μm；硼酸钙和磷酸硼粒径小于6.5μm。本发明通过以玄武岩纤维，硼酸钙和磷酸硼三者为阻燃剂，制备无卤阻燃剂，保持优异防火、阻燃性能的基础上同时具有良好物理机械性能、加工性能。

Description

一种硅橡胶用阻燃剂
技术领域
本申请属于橡胶阻燃剂技术领域，具体地说，涉及一种硅橡胶用阻燃剂。
背景技术
陶瓷化硅橡胶材料是一种新型的高分子耐火材料，广泛应用于电线电缆、电器等行业。硅橡胶高温下燃烧时，发生裂解、分解生成SiO2，由于SiO2没有粘接能力，呈粉末状。添加适当的硅酸盐类耐火填料后，制备出陶瓷化硅橡胶。该硅橡胶分解产生的SiO2与耐火填料发生反应，在填料边缘处形成“低共熔混合物”。此低共熔材料在SiO2粒子和填料粒子之间，起桥接作用，从而在着火温度下使之固化，冷却时形成凝聚的陶瓷化产物。这种陶瓷体具有自支撑性，能够承受一定的机械冲击和振动。近年来，随着城市人口急剧增长，高层建筑，大型超市，医院，机场不断增加，地铁，隧道交通的大力建设，消防防火安全的重要性凸显，陶瓷化橡胶材料的应用可以确保在火灾的情况下，在一定的时间保障电力和通信的畅通，减少人员的伤亡。
发明内容
有鉴于此，本申请所要解决的技术问题是提供了一种硅橡胶用阻燃剂，用于避免以往阻燃性硅橡胶不具备良好物理机械性能、加工性能的缺点。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种硅橡胶用阻燃剂，按重量百分数计，包括：
玄武岩纤维 50~70%；
硼酸钙 10~30%；
磷酸硼 10~30%。
根据本发明一实施方式，按重量百分数计，包括：
玄武岩纤维 55~65%；
硼酸钙 15~25%；
磷酸硼 15~25%。
根据本发明一实施方式，玄武岩纤维长径比大于5，单丝直径小于6.5μm。
根据本发明一实施方式，硼酸钙和所述磷酸硼粒径小于6.5μm。
一种应用硅橡胶用阻燃剂的硅橡胶，按重量份数计，包括60份的阻燃剂和100份的硅橡胶，所述阻燃剂包括玄武岩纤维、硼酸钙、磷酸硼。
根据本发明一实施方式，还包括30份的白炭黑、3份的羟基硅油、2份的双二五硫化剂。
与现有技术相比，本申请可以获得包括以下技术效果：
通过以玄武岩纤维，硼酸钙和磷酸硼三者为阻燃剂，制备无卤阻燃剂，保持优异防火、阻燃性能。
1.添加量较少。用量60份（以硅橡胶生胶为 100份计）即可达到很高强度物理机械性能和阻燃性能。用量如果过多，阻燃性能会更好，但拉伸强度，拉断伸长率等物性指标会下降。
2.阻燃性能优异。垂直燃烧等级V0级，氧指数35%以上，烟密度DS小于150，MARHE小于60 KW/m2。
3.陶瓷化温度低。在马弗炉 700℃*30分钟下，烧蚀后陶瓷化残余强度大于10MPA。
4.耐火度高，大于1300度。
当然，实施本申请的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
具体实施方式
以下将配合实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
本发明公开了一种硅橡胶用阻燃剂，按重量百分数计，包括：
玄武岩纤维 50~70%；
硼酸钙 10~30%；
磷酸硼 10~30%。
本发明的阻燃剂由三种物质组成，使用时可以分别称量，像一般橡胶填料一样加入橡胶中，也可以提前按比例混合，然后加入预定的量即可。其中，玄武岩纤维以天然玄武岩拉制的连续纤维，是玄武岩石料在1450℃～1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。玄武岩纤维是一种新型无机环保绿色高性能纤维材料，它是由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化铁和二氧化钛等氧化物组成。玄武岩连续纤维不仅强度高，而且还具有电绝缘、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能。此外，玄武岩纤维的生产工艺决定了产生的废弃物少，对环境污染小，且产品废弃后可直接在环境中降解，无任何危害，因此是一种名副其实的绿色、环保材料。
硼酸钙是一种实用的化工产品，添加入内可以提高强度，增强物理性能，而且具有阻燃特性。
磷酸硼具备防火、阻燃特性，而且添加入内可以提高强度，增强物理性能。
优选一实施例中：
玄武岩纤维 55~65%；
硼酸钙 15~25%；
磷酸硼 15~25%。
优选一实施例中：
玄武岩纤维 60%；
硼酸钙 20%；
磷酸硼 20%。
其中，本发明的玄武岩纤维长径比大于5，单丝直径小于6.5μm，实现硅橡胶的机械物理性能提高，并由此提高强度。
另外，硼酸钙和磷酸硼粒径小于6.5μm，阻燃性能较好。
一种应用硅橡胶用阻燃剂的硅橡胶，按重量份数计，包括60份的阻燃剂和100份的硅橡胶，阻燃剂包括玄武岩纤维、硼酸钙、磷酸硼。阻燃剂的组成，如前所述。添加量较少，用量60份（以硅橡胶生胶为 100份计）即可达到很高强度物理机械性能和阻燃性能。
进一步地，还包括30份的白炭黑、3份的羟基硅油、2份的双二五硫化剂。
在以下实施例中，各个性能参数测定方法所依据的国家标准具体如下：拉伸强度、扯断伸长率按GB/T 528 测定；硬度按GB/T 531 测定；氧指数和垂直燃烧按GB/T 10707；烟密度和热释放速率依据EN 45545-2013中R9测定。耐火度按GB/T 7322测定。700度*30分钟烧蚀后，弯曲强度按GB/T 1449测定。瓷化性能按GB/T 19216.21。
实施例及对比例配方及性能结果详见表
实施例及对比例子
Figure DEST_PATH_IMAGE001
由上表可知，本发明称取一下重量百分数的：
玄武岩纤维 50~70%；
硼酸钙 10~30%；
磷酸硼 10~30%。得到的阻燃剂
1.添加量较少。用量60份（以硅橡胶生胶 100计）即可达到很高强度物理机械性能和阻燃性能。
2.阻燃性能优异。垂直燃烧等级V0级，氧指数35%以上，烟密度DS小于150，MARHE小于60KW/m2。
3.陶瓷化温度低。在马弗炉 700℃*30分钟下，烧蚀后陶瓷化残余强度大于10MPA。
4.耐火度高，大于1300度。
上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种硅橡胶用阻燃剂，其特征在于，按重量百分数计，包括：
玄武岩纤维 50~70%；
硼酸钙 10~30%；
磷酸硼 10~30%。
2.根据权利要求1所述的硅橡胶用阻燃剂，其特征在于，按重量百分数计，包括：
玄武岩纤维 55~65%；
硼酸钙 15~25%；
磷酸硼 15~25%。
3.根据权利要求1所述的硅橡胶用阻燃剂，其特征在于，其中所述玄武岩纤维长径比大于5，单丝直径小于6.5μm。
4.根据权利要求1所述的硅橡胶用阻燃剂，其特征在于，其中所述硼酸钙和所述磷酸硼粒径小于6.5μm。
5.一种应用权利要求1所述的硅橡胶用阻燃剂的硅橡胶，其特征在于，按重量份数计，包括60份的阻燃剂和100份的硅橡胶，所述阻燃剂包括玄武岩纤维、硼酸钙、磷酸硼。
6.根据权利要求1所述的硅橡胶用阻燃剂的硅橡胶，其特征在于，还包括30份的白炭黑、3份的羟基硅油、2份的双二五硫化剂。
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