CN112358731A - 一种填充型阻燃防火耐火硅橡胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高分子复合材料改性及加工技术领域，特别是涉及一种填充型阻燃防火耐火硅橡胶及其制备方法。填充型阻燃防火耐火硅橡胶的原料可以包括硅橡胶生胶、结构化抑制剂、补强填充剂、主体阻燃剂、协效阻燃剂、无机填充剂、协效助剂和硫化剂。本发明生胶体系选用50～100万数均分子量甲基乙烯基硅橡胶，能够满足高填充加工工艺需求；超高乙烯基含量的存在，能够在本发明的特殊体系下，保证阻燃性能优异，可以同时满足高氧指数及UL94‑V0指标，而且高温烧结时不开裂形状保持良好，结壳性完整，能合理设计结构情况下，线缆可以通过BS6387等严苛耐火标准，以达到阻燃、防火、耐火的需求同时满足的需求。

Description

一种填充型阻燃防火耐火硅橡胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子复合材料改性及加工技术领域，特别是涉及一种填充型阻燃防火耐火硅橡胶及其制备方法。
背景技术
电缆火灾的问题一直防控火灾所关注的一个重点，采取合理的电缆防火措施，对防止电缆火灾蔓延是非常重要的，其重中之中也需要从电缆本身出发进行预防，所以防火耐火电缆越来越显得更加重要。通常防火耐火电缆填充材料，对阻燃、耐火、柔性等方面均有要求，但现有材料很难同时满足所有需求，往往采用多种材料并用，需要针对不同材料特性进行复合加工，对生产设备有更多的要求，增加了其生产难度。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种填充型阻燃防火耐火硅橡胶及其制备方法，用于解决现有技术中的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明的一方面提供一种填充型阻燃防火耐火硅橡胶，所述填充型阻燃防火耐火硅橡胶的原料重量份计，包括如下组分：
Figure BDA0002809096160000011
在本发明的一些实施方式中，所述填充型阻燃防火耐火硅橡胶的原料按重量份计，包括如下组分：
Figure BDA0002809096160000012
Figure BDA0002809096160000021
在本发明的一些实施方式中，所述硅橡胶生胶选自甲基乙烯基硅橡胶；所述甲基乙烯基硅橡胶的数均分子量为50～100万；所述甲基乙烯基硅橡胶中乙烯基含量为1％-3％。
在本发明的一些实施方式中，所述结构化抑制剂选自为羟基硅油、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或多种的组合。
在本发明的一些实施方式中，所述羟基硅油的数均分子量为2000～5000；其中羟基含量为6.5～10％；粘度为20-40Pa/s。
在本发明的一些实施方式中，所述羟基硅油、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷的质量比为7～9：0.5～1：0.5～1：0.5～1。
在本发明的一些实施方式中，所述主体阻燃剂选自氢氧化铝。
在本发明的一些实施方式中，所述协效阻燃剂选自水滑石粉、类水滑粉、水菱镁中的一种或多种的组合。
在本发明的一些实施方式中，所述无机填充剂选自高岭土、硅微粉、硅灰石粉、云母粉、蒙脱土等中的一种或多种的组合。
在本发明的一些实施方式中，所述协效助剂选自铂金化合物和/或铂金络合物。
在本发明的一些实施方式中，所述硫化剂选自2,4-二氯过氧苯甲酰。
在本发明的一些实施方式中，所述铂金化合物选自氯铂酸。
在本发明的一些实施方式中，所述铂金络合物选自铂的有机络合物；所述铂的有机络合物选自铂(0)-1,3-二乙烯-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷。
本发明另一方面提供本发明前述的填充型阻燃防火耐火硅橡胶的制备方法，所述制备方法包括：将硅橡胶生胶、结构化抑制剂、补强填充剂、主体阻燃剂、协效阻燃剂、无机填充剂、协效助剂和硫化剂混合制备获得。
本发明另一方面提供本发明所述的填充型阻燃防火耐火硅橡胶在电缆中的用途。
本发明另一方面提供一种电缆，包括本发明所述的填充型阻燃防火耐火硅橡胶。
附图说明
图1为本发明实施例3和实施例4以及对比例1～4的烧结前后对比图。
具体实施方式
本发明发明人经过大量探索实验，通过在硅橡胶的配方中选用特定数均分子量和乙烯基含量的硅橡胶生胶，与结构化抑制剂、补强剂、主体阻燃剂、协效阻燃剂、无机填充剂、协效助剂等混合，制备获得的一种填充型阻燃防火耐火硅橡胶，在保证阻燃性能优异，同时满足高温烧结不开裂形状保持良好，结壳性完整的需求，以达到阻燃、防火、耐火的需求。在此基础上，完成了本申请。
本发明的一方面提供一种填充型阻燃防火耐火硅橡胶，其原料可以包括硅橡胶生胶、结构化抑制剂、补强填充剂、主体阻燃剂、协效阻燃剂、无机填充剂、协效助剂和硫化剂。
本发明所提供的填充型阻燃防火耐火硅橡胶中，其原料按重量份计，可以包括100份的硅橡胶生胶，所述硅橡胶生胶选自甲基乙烯基硅橡胶。其中，甲基乙烯基硅橡胶中乙烯基含量为1％-3％。在一些实施例中，所述甲基乙烯基硅橡胶中乙烯基含量可以为1％-1.5％；1.5％-3％；1％-2％；2％-3％；或1.5％-2.5％等。甲基乙烯基硅橡胶的数均分子量为50万～100万。在一些实施例中，所述甲基乙烯基硅橡胶的数均分子量为50万～70万，70万～80万；80万～90万；或90万～100万；55万～95万；60万～90万；65万～85万；或70万～80万等。其中，甲基乙烯基硅橡胶在上述的数均分子量范围内，能够满足高填充加工工艺需求；超高乙烯基含量的存在，能够在本发明的特殊体系下，保证阻燃性能优异，同时满足高温烧结不开裂形状保持良好，结壳性完整的需求，以达到阻燃、防火、耐火的需求。
本发明所提供的填充型阻燃防火耐火硅橡胶中，其原料按重量份计，还可以包括3～15份的结构化抑制剂。在一些实施例中，所述结构化抑制剂的重量份为3～6份；6～10份；或10～15份；4～12份；5～11份；或7～9份等。所述结构化抑制剂选自为羟基硅油、乙烯基三甲氧基硅烷(例如可以是偶联剂171)、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷(例如可以是偶联剂172)、乙烯基三乙氧基硅烷(例如可以是偶联剂151)中的一种或多种的组合。其中，所述羟基硅油的数均分子量可以为2000～5000；2000～3000；3000～4000；4000～5000；2500～4500；或3000～4000等。羟基含量可以为6.5～10％；6.5～7.5％；7.5～8.5％；或8.5～10％；7～9.5％；7.5～9％；8～8.5等。粘度可以为20-40Pa/s；20-30Pa/s；30-40Pa/s；或25-35Pa/s等。
作为一种优选的实施方式，所述结构化抑制剂包括羟基硅油：偶联剂171：偶联剂172：偶联剂151的组合。其中羟基硅油：乙烯基三甲氧基硅烷：乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷：乙烯基三乙氧基硅烷的质量比为7～9：0.5～1：0.5～1：0.5～1。
本发明所提供的填充型阻燃防火耐火硅橡胶中，其原料按重量份计，还可以包括10-40份的补强填充剂。在一些实施例中，所述补强填充剂还可以为10-30份；30-40份；10-20份；20-40份；15-35份；20-30份等。所述补强填充剂选自白炭黑。例如可以是沉淀法白炭黑，比表面积100-180m2/g，100-130m2/g，130-150m2/g，或150-180m2/g等。PH值为5.5-7.0，5.5-6.0，6.0-6.5，或6.5-7.0等。吸油值DBP为1.00-3.00ml/g，1.00-2.00ml/g，或2.00-3.00ml/g等。
本发明所提供的填充型阻燃防火耐火硅橡胶中，其原料按重量份计，还可以包括80～150份的主体阻燃剂。在一些实施例中，所述主体阻燃剂的重量份为80～100份；100～120份；或120～150份；90～140份；100～130份；110～120份等。所述主体阻燃剂选自氢氧化铝。
本发明所提供的填充型阻燃防火耐火硅橡胶中，其原料按重量份计，还可以包括10-30份的协效阻燃剂。所述协效阻燃剂选自水滑石粉CH16Al2Mg6O19，层状结构，分子量532，(CAS号：11097-59-9)、类水滑粉(CAS号：12304-65-3，CH3AlMgO5，层状结构，分子量146)、水菱镁(CAS:12072-90-1，C4H2 Mg5O14·4H2O，层状结构，分子量474)中的一种或多种的组合。此组分不仅能提升阻燃性能，同时为体系成瓷完整性提供支撑。
本发明所提供的填充型阻燃防火耐火硅橡胶中，其原料按重量份计，还可以包括10～30份的无机填充剂。在一些实施例中，所述无机填充剂的重量份为10～20份，20～30份，15～25份，或18～22份等。所述无机填充剂选自高岭土、硅微粉、硅灰石粉、云母粉、蒙脱土等中的一种或多种的组合，此组分不仅可以提高体系残留量，还为体系成瓷完整性提供支撑。
本发明所提供的填充型阻燃防火耐火硅橡胶中，其原料按重量份计，还可以包括0.05～2.0份的协效助剂。在一些实施例中，所述协效助剂的重量份为0.05～0.1份；0.1～1.0份；1.0～2.0份；0.05～0.2份；0.2～1.0份；1.0～1.5份；1.5～2.0份；0.2～0.5份；0.5～0.8份；0.8～1.0份；1.0～1.2份；1.2～1.5份；1.5～1.8份；1.8～2.0份；0.1～1.8份；0.5～1.5份；0.8～1.2份；或0.9～1.1份等。所述协效助剂选自铂金化合物和/或铂金络合物。其中以铂含量计算，铂金化合物和/或铂金络合物3～200ppm；3～10ppm；10～80ppm；80～150ppm；或150～200ppm等。其中铂金化合物选自氯铂酸。铂金络合物选自铂的有机络合物，所述铂的有机络合物例如可以是铂(0)-1,3-二乙烯-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷。可以通过Speier催化剂法或Karstedt催化剂法制备的铂系络合物。
本发明所提供的填充型阻燃防火耐火硅橡胶中，其原料按重量份计，还可以包括1～4份的硫化剂。在一些实施例中，硫化剂的重量份可以是1～2份；2～3份；3～4份；1.5～3.5份；或2～3份等。所述硫化剂选自2,4-二氯过氧苯甲酰，即硫化剂双24，化学名为2,4-二氯过氧苯甲酰，CAS:133-14-2。
在一具体实施方式中，所述填充型阻燃防火耐火硅橡胶的原料按重量份计，包括如下组分：
Figure BDA0002809096160000051
作为一种优选的实施方式，所述填充型阻燃防火耐火硅橡胶的原料按重量份计，包括如下组分：
Figure BDA0002809096160000052
其中，硅橡胶生胶的数均分子量优选为50～70万，乙烯基含量1％-3％。
本发明另一方面提供本发明第一方面所述填充型阻燃防火耐火硅橡胶的制备方法，所述制备方法包括：将硅橡胶生胶、结构化抑制剂、补强填充剂、主体阻燃剂、协效阻燃剂、无机填充剂、协效助剂和硫化剂混合制备获得。
本发明所提供的填充型阻燃防火耐火硅橡胶的制备方法中，各原料可以按照本发明第一方面提供的配比进行混合。具体的，可以先将硅橡胶生胶、结构化抑制剂、补强填充剂、主体阻燃剂、协效阻燃剂、无机填充剂、协效助剂进行捏合混炼。捏合混炼例如可以在捏合机中进行。转速例如可以是35～45r/min，温度为20～40℃，混炼时间为120～180分钟。当温度上升到110℃开始热真空处理60～120分钟，降温至100℃以下进行排胶，室温停放12小时后进行过滤，制得混炼硅橡胶，适用于双二四硫化体系硫化挤出使用。
需要说明的是，部分粉料需热真空后加入使用，如协效阻燃体系粉料、无机填充剂、协效助剂。
本发明另一方面提供本发明第一方面所述的填充型阻燃防火耐火硅橡胶在电缆中的用途。填充型阻燃防火耐火硅橡胶主要应用于电缆填充层或耐火层，使用硅橡胶挤出设备进行生产，可使用烘道硫化或连硫工艺生产，生产效率高，可大幅降低成本，经合理的结构设计，应用陶瓷化填充胶的耐火电缆可通过BS6387等严苛耐火标准，电缆在常态下散热良好，陶瓷胶在火灾情况下可迅速烧蚀成坚硬的壳体，从而保障线路在火灾情况下的畅通。
本发明另一方面提供一种电缆，包括本发明第一方面提供的填充型阻燃防火耐火硅橡胶。
如上所述，本发明制备的填充型阻燃防火耐火硅橡胶及发泡隔热缓冲复合材料，具有以下技术效果：
本发明生胶体系选用50～100万数均分子量甲基乙烯基硅橡胶，能够满足高填充加工工艺需求；超高乙烯基含量的存在，能够在本发明的特殊体系下，保证阻燃性能优异，可以同时满足高氧指数及UL94-V0指标，而且高温烧结时不开裂形状保持良好，结壳性完整，能合理设计结构情况下，线缆可以通过BS6387等严苛耐火标准，以达到阻燃、防火、耐火的需求同时满足的需求。
以下结合实施例进一步说明本发明的有益效果。
为了使本发明的发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例进一步详细描述本发明。但是，应当理解的是，本发明的实施例仅仅是为了解释本发明，并非为了限制本发明，且本发明的实施例并不局限于说明书中给出的实施例。实施例中未注明具体实验条件或操作条件的按常规条件制作，或按材料供应商推荐的条件制作。
此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明；还应理解，本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。
在下述实施例中，所使用到的试剂、材料以及仪器如没有特殊的说明，均可商购获得。
以下除非说明，以下实施例和对比例中，所用硅橡胶生胶为甲基乙烯基硅橡胶，厂家为合盛硅业，其中，合盛硅业在数均分子量45万～100万，乙烯基含量1％-1.5％之间的产品型号都用112-5，但在具体到某一具体数均分子量和乙烯基含量的硅橡胶生胶时，会除了型号112-5，再标注具体的分子量及乙烯基含量。
60万硅橡胶生胶，乙烯基含量3％的型号为112-7，厂家为合盛硅业。
60万硅橡胶生胶，乙烯基含量0.16％的型号为110-2，厂家为合盛硅业。
60万硅橡胶生胶，乙烯基含量0.5％的型号为112-4，厂家为合盛硅业。
90万硅橡胶生胶，乙烯基含量0.04％的型号为110-0，厂家为合盛硅业。
羟基硅油厂家为无锡市瑞赫尔环保科技有限公司，型号为QLS-203。
铂金系络合物为铂(0)-1,3-二乙烯-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷安徽艾约塔硅油有限公司生产。
结构化抑制剂是由羟基硅油：偶联剂171：偶联剂172：偶联剂151质量比按照8:0.7:0.6:0.7配置。
水菱形镁粉粉料购自江苏西贝力新材料有限公司型号为HM2500A。
类水滑粉料购自日本协和化学公司型号为DHT-4A。
水滑石粉料购自靖江市康高特塑料科技有限公司，型号为FM300。
实施例1
本实施例提供一种阻燃防火耐火硅橡胶，由以下重量份数的原材料制成：
100重量份的硅橡胶生胶112-5，数均分子量为60万，乙烯基含量1％；30重量份的白炭黑369与775等量并用；10重量份数的结构化抑制剂；110重量份数的氢氧化铝；20重量份的水菱镁粉料；20重量份的硅灰石粉；0.5重量份用量的铂金系络合物；硫化体系为双二四，用量为2.7重量份；
阻燃防火耐火硅橡胶的制备方法为：将上述硅橡胶生胶、结构化抑制剂、补强填充剂、主体阻燃剂、协效阻燃剂、无机填充剂、协效助剂按比例混合后在初始温度为25℃、转速为40r/min的捏合机里进行捏合混炼，混炼时间为180分钟，110℃开始热处理60分钟，降温至100℃以下进行排胶，室温停放12小时后进行过滤，制得混炼硅橡胶，适用于双二四硫化体系硫化挤出使用。
实施例2
本实施例提供一种阻燃防火耐火硅橡胶，由以下重量份数的原材料制成：
100重量份的硅橡胶生胶112-5，数均分子量为60万，乙烯基含量1.4％；30重量份的白炭黑369与775等量并用；10重量份数的结构化抑制剂；110重量份数的氢氧化铝；20重量份的水菱镁粉料；20重量份的硅灰石粉；0.5重量份用量的铂金系络合物；硫化体系为双二四，用量为2.9重量份；
阻燃防火耐火硅橡胶的制备方法为：将上述硅橡胶生胶、结构化抑制剂、补强填充剂、主体阻燃剂、协效阻燃剂、无机填充剂、协效助剂按比例混合后在初始温度为25℃、转速为40r/min的捏合机里进行捏合混炼，混炼时间为180分钟，110℃开始热处理60分钟，降温至100℃以下进行排胶，室温停放12小时后进行过滤，制得混炼硅橡胶，适用于双二四硫化体系硫化挤出使用。
实施例3
本实施例提供一种阻燃防火耐火硅橡胶，由以下重量份数的原材料制成：
100重量份的硅橡胶生胶112-7，数均分子量为60万，乙烯基含量3％；30重量份的白炭黑369与775等量并用；10重量份数的结构化抑制剂；110重量份数的氢氧化铝；20重量份的水菱镁粉料；20重量份的硅灰石粉；0.5重量份用量的铂金系络合物；硫化体系为双二四，用量为2.9重量份；
阻燃防火耐火硅橡胶的制备方法为：将上述硅橡胶生胶、结构化抑制剂、补强填充剂、主体阻燃剂按比例混合后在初始温度为25℃、转速为40r/min的捏合机里进行捏合混炼，混炼时间为180分钟，110℃开始热处理60分钟，降温至100℃以下，按比例加入协效阻燃剂、无机填充剂、协效助剂进行捏合，然后排胶，室温停放12小时后进行过滤，制得混炼硅橡胶，适用于双二四硫化体系硫化挤出使用。如图1，1号对应烧结前统一尺寸2mm厚、12.5mm宽、125mm长。5号对应实施例3，从图中可以看出烧结后尺寸正常且完整。
实施例4
本实施例提供一种阻燃防火耐火硅橡胶，由以下重量份数的原材料制成：
100重量份的硅橡胶生胶112-5，数均分子量为60万，乙烯基含量1.4％；10重量份的白炭黑369与775等量并用；6重量份数的结构化抑制剂；110重量份数的氢氧化铝；20重量份的类水滑粉料；20重量份的硅灰石粉；0.5重量份用量的铂金系络合物；硫化体系为双二四，用量为2.7重量份；
阻燃防火耐火硅橡胶的制备方法为：将上述硅橡胶生胶、结构化抑制剂、补强填充剂、主体阻燃剂、协效阻燃剂、无机填充剂、协效助剂按比例混合后在初始温度为25℃、转速为40r/min的捏合机里进行捏合混炼，混炼时间为180分钟，110℃开始热处理60分钟，降温至100℃以下进行排胶，室温停放12小时后进行过滤，制得混炼硅橡胶，适用于双二四硫化体系硫化挤出使用。如图1，1号对应烧结前统一尺寸2mm厚、12.5mm宽、125mm长。6号对应实施例4，从图中可以看出烧结后尺寸正常且完整。
实施例5
本实施例提供一种阻燃防火耐火硅橡胶，由以下重量份数的原材料制成：
100重量份的硅橡胶生胶112-5，数均分子量为60万，乙烯基含量1.4％；10重量份的白炭黑369；6重量份数的结构化抑制剂；110重量份数的氢氧化铝；20重量份的水滑石粉料；20重量份的云母粉；0.5重量份用量的铂金系络合物；硫化体系为双二四，用量为2.7重量份；
阻燃防火耐火硅橡胶的制备方法为：将上述硅橡胶生胶、结构化抑制剂、补强填充剂、主体阻燃剂按比例混合后在初始温度为25℃、转速为40r/min的捏合机里进行捏合混炼，混炼时间为180分钟，110℃开始热处理60分钟，降温至100℃以下，按比例加入协效阻燃剂、无机填充剂、协效助剂进行捏合，然后排胶，室温停放12小时后进行过滤，制得混炼硅橡胶，适用于双二四硫化体系硫化挤出使用。
实施例6
本实施例提供一种阻燃防火耐火硅橡胶，由以下重量份数的原材料制成：
100重量份的硅橡胶生胶112-5，数均分子量为60万，乙烯基含量1.4％；10重量份的白炭黑369；6重量份数的结构化抑制剂；110重量份数的氢氧化铝；20重量份的水菱镁粉料；20重量份的高岭土粉；0.5重量份用量的铂金系络合物；硫化体系为双二四，用量为2.7重量份。
阻燃防火耐火硅橡胶的制备方法为：将上述硅橡胶生胶、结构化抑制剂、补强填充剂、主体阻燃剂、协效阻燃剂、无机填充剂、协效助剂按比例混合后在初始温度为25℃、转速为40r/min的捏合机里进行捏合混炼，混炼时间为180分钟，110℃开始热处理60分钟，降温至100℃以下进行排胶，室温停放12小时后进行过滤，制得混炼硅橡胶，适用于双二四硫化体系硫化挤出使用。
实施例7
本实施例提供一种阻燃防火耐火硅橡胶，由以下重量份数的原材料制成：
100重量份的硅橡胶生胶112-5，数均分子量为70万，乙烯基含量1.4％；10重量份的白炭黑369；8重量份数的结构化抑制剂；110重量份数的氢氧化铝；20重量份的水滑石粉料；20重量份的云母粉；0.5重量份用量的铂金系络合物；硫化体系为双二四，用量为2.7重量份；
阻燃防火耐火硅橡胶的制备方法为：将上述硅橡胶生胶、结构化抑制剂、补强填充剂、主体阻燃剂、协效阻燃剂、无机填充剂、协效助剂按比例混合后在初始温度为25℃、转速为40r/min的捏合机里进行捏合混炼，混炼时间为180分钟，110℃开始热处理60分钟，降温至100℃以下进行排胶，室温停放12小时后进行过滤，制得混炼硅橡胶，适用于双二四硫化体系硫化挤出使用。
实施例8
本实施例提供一种阻燃防火耐火硅橡胶，由以下重量份数的原材料制成：
100重量份的硅橡胶生胶112-5，数均分子量为90万，乙烯基含量1.4％；10重量份的白炭黑369；10重量份数的结构化抑制剂；110重量份数的氢氧化铝；20重量份的水滑石粉料；20重量份的云母粉；0.8重量份用量的铂金系络合物；硫化体系为双二四，用量为2.2重量份；
阻燃防火耐火硅橡胶的制备方法为：将上述硅橡胶生胶、结构化抑制剂、补强填充剂、主体阻燃剂、协效阻燃剂、无机填充剂、协效助剂按比例混合后在初始温度为25℃、转速为40r/min的捏合机里进行捏合混炼，混炼时间为180分钟，110℃开始热处理60分钟，降温至100℃以下进行排胶，室温停放12小时后进行过滤，制得混炼硅橡胶，适用于双二四硫化体系硫化挤出使用。
实施例9
本实施例提供一种阻燃防火耐火硅橡胶，由以下重量份数的原材料制成：
100重量份的硅橡胶生胶112-5，数均分子量为50万，乙烯基含量1.4％；10重量份的白炭黑369；6重量份数的结构化抑制剂；110重量份数的氢氧化铝；20重量份的水菱镁粉料；20重量份的高岭土粉；0.5重量份用量的铂金系络合物；硫化体系为双二四，用量为2.7重量份。
阻燃防火耐火硅橡胶的制备方法为：将上述硅橡胶生胶、结构化抑制剂、补强填充剂、主体阻燃剂按比例混合后在初始温度为25℃、转速为40r/min的捏合机里进行捏合混炼，混炼时间为180分钟，110℃开始热处理60分钟，降温至100℃以下，按比例加入协效阻燃剂、无机填充剂、协效助剂进行捏合，然后排胶，室温停放12小时后进行过滤，制得混炼硅橡胶，适用于双二四硫化体系硫化挤出使用。
对比例1
本对比例提供一种阻燃型硅橡胶，由以下重量份数的原材料制成：
100重量份的硅橡胶生胶110-2，数据分子量为60万，乙烯基含量0.16％；30重量份的白炭黑369与775等量并用；10重量份数的结构化抑制剂；110重量份数的氢氧化铝；20重量份的类水滑粉料；20重量份数的云母粉；0.5重量份用量的铂金系络合物；硫化体系为双二四，用量为2.9重量份。
阻燃型硅橡胶的制备方法为：将上述硅橡胶生胶、结构化抑制剂、补强填充剂、主体阻燃剂、协效阻燃剂、无机填充剂、协效助剂按比例混合后在初始温度为25℃、转速为40r/min的捏合机里进行捏合混炼，混炼时间为180分钟，110℃开始热处理60分钟，降温至100℃以下进行排胶，室温停放12小时后进行过滤，制得混炼硅橡胶，适用于双二四硫化体系硫化挤出使用。如图1，1号对应烧结前统一尺寸2mm厚、12.5mm宽、125mm长。2号对应对比例1，从图中可以看出烧结后表现变形、开裂。
对比例2
本对比例提供一种阻燃型硅橡胶，由以下重量份数的原材料制成：
100重量份的硅橡胶生胶112-4，数均分子量为60万，乙烯基含量0.5％；30重量份的白炭黑369与775等量并用；10重量份数的结构化抑制剂；110重量份数的氢氧化铝；20重量份的水菱镁粉料；20重量份数的高岭土；0.5重量份用量的铂金系络合物；硫化体系为双二四，用量为2.9重量份。
阻燃型硅橡胶的制备方法为：将上述硅橡胶生胶、结构化抑制剂、补强填充剂、主体阻燃剂、协效阻燃剂、无机填充剂、协效助剂按比例混合后在初始温度为25℃、转速为40r/min的捏合机里进行捏合混炼，混炼时间为180分钟，110℃开始热处理60分钟，降温至100℃以下进行排胶，室温停放12小时后进行过滤，制得混炼硅橡胶，适用于双二四硫化体系硫化挤出使用。如图1，1号对应烧结前统一尺寸2mm厚、12.5mm宽、125mm长。3号对应对比例2，从图中可以看出烧结后表现变形、开裂。
对比例3
本对比例提供一种阻燃型硅橡胶，由以下重量份数的原材料制成：
100重量份的硅橡胶生胶110-0，数均分子量为90万，乙烯基含量0.04％；10重量份的白炭黑369与775等量并用；10重量份数的结构化抑制剂；120重量份数的氢氧化铝；20重量份的水菱镁粉料；20重量份的硅灰石粉；0.8重量份用量的铂金系络合物；硫化体系为双二四，用量为2.2重量份。
阻燃型硅橡胶的制备方法为：将上述硅橡胶生胶、结构化抑制剂、补强填充剂、主体阻燃剂、协效阻燃剂、无机填充剂、协效助剂按比例混合后在初始温度为25℃、转速为40r/min的捏合机里进行捏合混炼，混炼时间为180分钟，110℃开始热处理60分钟，降温至100℃以下进行排胶，室温停放12小时后进行过滤，制得混炼硅橡胶，适用于双二四硫化体系硫化挤出使用。
对比例4
100重量份的硅橡胶生胶112-5，数均分子量为45万，乙烯基含量1.4％；10重量份的白炭黑369；6重量份数的结构化抑制剂；110重量份数的氢氧化铝；20重量份的水菱镁粉料；20重量份的高岭土粉；0.5重量份铂金系络合物；硫化体系为双二四，用量为2.7重量份。
阻燃防火耐火硅橡胶的制备方法为：将上述硅橡胶生胶、结构化抑制剂、补强填充剂、主体阻燃剂、协效阻燃剂、无机填充剂、协效助剂按比例混合后在初始温度为25℃、转速为40r/min的捏合机里进行捏合混炼，混炼时间为180分钟，110℃开始热处理60分钟，降温至100℃以下进行排胶，室温停放12小时后进行过滤，制得混炼硅橡胶，适用于双二四硫化体系硫化挤出使用。如图1，1号对应烧结前统一尺寸2mm厚、12.5mm宽、125mm长。4号对应对比例4，从图中可以看出烧结表现变形、但完整。
实施例1～9和对比例1～4的性能测试结果如表1。
表1实施例1～9和对比例1～4的性能测试结果
名称 硬度 阻燃UL94 氧指数 烧结表现 加工性
实施例1 71 V0 45 完整 良好
实施例2 72 V0 45 完整 良好
实施例3 74 V0 43 完整 良好
实施例4 67 V0 45 完整 良好
实施例5 70 V0 44 完整 一般
实施例6 70 V0 43 完整 一般
实施例7 71 V0 44 完整 良好
实施例8 69 V0 43 完整 良好
实施例9 72 V0 44 完整 一般
对比例1 65 V1 40 开裂 良好
对比例2 66 V0 42 开裂减少 良好
对比例3 65 V1 40 开裂 良好
对比例4 71 V0 43 完整 差
说明：通过UL94垂直燃烧与氧指数对比表征阻燃性能；通过高温烧结完整性与形状保持情况验证耐火防火性能；通过加工性表征胶料可操作性；
测试标准：
硬度：按GB/T 531进行邵A硬度测试；
垂直燃烧：按UL94-V0进行测试(2mm厚度试样)；
氧指数：按照GB/T 10707进行测试；
烧结完整性：制样(2mm厚度、12.5mm宽度、125mm长度)，放入马弗炉，750℃下烧结2小时，对比烧结前后样品尺寸变化(尺寸前后变化越小表示效果越好)、表观裂纹(裂纹越少表示效果越好)进行判定；
加工性测试方法：选用开炼机辊筒直径为400mm，设定两挡板间距为400mm，辊筒间距为15mm，开机加入20kg胶料，通过胶料打三角包打圆柱卷的难易程度进行验证加工性优劣情况。
综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种填充型阻燃防火耐火硅橡胶，所述填充型阻燃防火耐火硅橡胶的原料重量份计，包括如下组分：
Figure FDA0002809096150000011
2.如权利要求1所述的填充型阻燃防火耐火硅橡胶，其特征在于，所述填充型阻燃防火耐火硅橡胶的原料按重量份计，包括如下组分：
Figure FDA0002809096150000012
3.如权利要求1或2所述的填充型阻燃防火耐火硅橡胶，其特征在于，所述硅橡胶生胶选自甲基乙烯基硅橡胶；所述甲基乙烯基硅橡胶的数均分子量为50～100万；所述甲基乙烯基硅橡胶中乙烯基含量为1％-3％。
4.如权利要求1或2所述的填充型阻燃防火耐火硅橡胶，其特征在于，所述结构化抑制剂选自为羟基硅油、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或多种的组合。
5.如权利要求4所述的填充型阻燃防火耐火硅橡胶，其特征在于，所述羟基硅油的数均分子量为2000～5000；其中羟基含量为6.5～10％；粘度为20-40Pa/s；
和/或，所述羟基硅油、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷的质量比为7～9：0.5～1：0.5～1：0.5～1。
6.如权利要求1或2所述的填充型阻燃防火耐火硅橡胶，其特征在于，所述主体阻燃剂选自氢氧化铝；
和/或，所述协效阻燃剂选自水滑石粉、类水滑粉、水菱镁中的一种或多种的组合；
和/或，所述无机填充剂选自高岭土、硅微粉、硅灰石粉、云母粉、蒙脱土等中的一种或多种的组合；
和/或，所述协效助剂选自铂金化合物和/或铂金络合物；
和/或，所述硫化剂选自2,4-二氯过氧苯甲酰。
7.如权利要求6所述的填充型阻燃防火耐火硅橡胶，其特征在于，所述铂金化合物选自氯铂酸；
和/或，所述铂金络合物选自铂的有机络合物；所述铂的有机络合物选自铂(0)-1,3-二乙烯-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷。
8.如权利要求1～7任一项权利要求所述的填充型阻燃防火耐火硅橡胶的制备方法，所述制备方法包括：将硅橡胶生胶、结构化抑制剂、补强填充剂、主体阻燃剂、协效阻燃剂、无机填充剂、协效助剂和硫化剂混合制备获得。
9.如权利要求1～7任一项权利要求所述的填充型阻燃防火耐火硅橡胶在电缆中的用途。
10.一种电缆，包括如权利要求1～7任一项权利要求所述的填充型阻燃防火耐火硅橡胶。
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