CN112795198B - 一种高阻燃有机硅泡棉片材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高阻燃有机硅泡棉片材,制备原料包括无卤阻燃剂、端乙烯基聚硅氧烷、侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂、催化剂、抑制剂、侧链含硅氢基的聚硅氧烷、发泡剂和补强填料。高阻燃有机硅泡棉片材中,无机阻燃剂粒子分散均匀,无机阻燃剂粒子作为物理交联点,大大提高有机硅泡棉的交联密度;无机阻燃剂粒子同时充当发泡时的气泡成核中心,使得所生成的泡孔大小和分布更加均匀,极大提高了有机硅泡棉的缓冲性能、撕裂强度、压变性能和伸长率。本发明的有机硅泡棉,兼具缓冲性能优良、撕裂强度高、伸长率大、压变性能好和阻燃性能优异的优点,阻燃性能达到UL942.5mm V0等级,非常适用于新能源汽车锂离子动力电池包的缓振密封。

Description

一种高阻燃有机硅泡棉片材及其制备方法
技术领域
本发明属于高阻燃缓振密封材料领域,更具体地,涉及一种高阻燃有机硅泡棉片材及其制备方法。
背景技术
锂离子动力电池组,一般需要有较好的热管理系统。电池包内各电芯(典型的如特斯拉公司使用的松下18650电池)之间,设计时会预留间隙作为风道或液冷通道。电芯与电芯、电芯与外壳之间,一般会使用聚氨酯泡沫、液体硅橡胶、有机硅泡棉等材料作为缓振密封材料。这些材料起到电芯缓振和密封的作用。电芯如果因振动脱落,易引起电池断电、短路、过载,从而导致电池组骤停、燃烧、爆炸等事故。
有机硅泡棉相比聚氨酯泡棉,具有更好的阻燃性和高低温使用性能,长时间在高温下使用也不会发脆。但一般的有机硅泡棉材料,往往抗撕裂性能和压变性能较差,不利于密封并长期作为缓冲件使用;或者阻燃性能差,达不到锂电池的使用要求。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本发明提供了一种高阻燃有机硅泡棉片材及其制备方法,所得有机硅泡棉片材泡孔大小和分布均匀,兼具撕裂强度高、压变性能好、缓冲性能优异、伸长率大和阻燃性能优良等优点,适用于新能源汽车锂离子动力电池的缓振密封。
为实现上述目的,按照本发明的一个方面,提供了一种高阻燃有机硅泡棉片材,其特征在于,制备原料按重量份数比包括:
Figure GDA0003684673100000011
Figure GDA0003684673100000021
优选地,所述无卤阻燃剂包含有机无卤阻燃剂和无机阻燃剂,所述有机无卤阻燃剂和无机阻燃剂的重量份数比值为2:1-4:1,所述无机阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝、阻燃瓷化粉中的一种或多种;所述有机无卤阻燃剂为六苯氧基环三膦腈、三聚氰胺焦磷酸盐、次磷酸铝、焦磷酸盐哌嗪中的一种或多种;其中,阻燃瓷化粉为用氢氧化铝、氧化锌、云母粉和玻璃粉复配而成。
优选地,所述无卤阻燃剂至少含有一种侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂改性过的无机阻燃剂,并且改性时,无机阻燃剂和侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂的摩尔比为1:1~1:5。侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂配比过低时,无机阻燃剂表面得不到有效地改性处理;侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂配比过高时,未反应的侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂则会以增塑剂的形式进入反应体系中,使得有机硅泡棉压变性能变差,少部分未反应的侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂则会慢慢析出至有机硅泡棉表面,影响材料使用。
优选地,所述端乙烯基聚硅氧烷的聚合度为1000~100000;
所述端乙烯基聚硅氧烷中,端乙烯基的物质的量与硅氧链节的物质的量的比值为0.15%~2%。端乙烯基聚硅氧烷聚合度过低时,端乙烯基摩尔含量过高,交联密度过大,分子结构中交联点间分子链长度过小,韧性较小,同时体系黏度过小,气泡生长不受控制,气体生成量过大,气泡大小不均匀,且容易形成并泡结构,成品有机硅泡棉的撕裂强度过低、伸长率过小,压变性能和缓冲性能相对较差。端乙烯基聚硅氧烷聚合度过高时,体系黏度过大,气泡生长受到限制,气体生成量过小;而体系黏度过大,又使得端乙烯基聚硅氧烷和端氢基聚硅氧烷对阻燃剂、补强填料的浸润性相对较差,粉料不易分散,加工难度较大,容易形成并泡结构;最终使得有机硅泡棉撕裂强度较低、伸长率较小,压变性能和缓冲性能较差。
优选地,所述催化剂为第八族金属的单质、无机化合物、有机配合物中的一种或多种。
优选地,所述抑制剂为炔基醇。
优选地,所述侧链含硅氢基的聚硅氧烷中,硅氢基含量为0.04mol/100g~0.21mol/100g。所述侧链含硅氢基的聚硅氧烷为侧链含氢硅油或侧链含氢MQ树脂。侧链含硅氢基的聚硅氧烷的硅氢基含量过高时,交联密度过大,分子结构中交联点间分子链长度过小,韧性较小,而气体生成量过大,气泡大小不均匀,容易形成并泡结构,使得成品有机硅泡棉的撕裂强度过低、伸长率过小,压变性能和缓冲性能相对较差。端氢基聚硅氧烷的端氢基含量过低时,气体生成量过少,气泡过少,使得缓冲性能和压变性能较差。
优选地,所述发泡剂为化学发泡剂或缩合反应发泡剂,所述化学发泡剂为偶氮二甲酰胺和/或发泡剂H,所述缩合反应发泡剂为水、醇类、含羟基硅油中的一种或多种。
优选地,所述补强填料为气相法白炭黑、沉淀法白炭黑、乙炔基炭黑中的一种或多种。
优选的,所述补强填料经过硅烷偶联剂表面包覆改性。补强填料填充于有机硅泡棉中,作为物理交联点的形式存在;当有机硅泡棉受到外力作用时,补强填料作为应力点分散应力,提高材料的撕裂强度和伸长率。
按照本发明的另一个方面,还提供节一种高阻燃有机硅泡棉片材的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)包覆侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂的无机阻燃剂的制备
将无机阻燃剂倒入甲苯中,50℃~80℃油浴加热下搅拌;接着加入侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂搅拌;随后加入去离子水搅拌,引发侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂水解并包覆在无机阻燃剂表面;水解结束后过滤,取过滤所得的侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂包覆无机阻燃剂的颗粒物,依次用去离子水和无水乙醇洗涤,随后将所述颗粒物置于鼓风干燥箱中鼓风干燥,再用GC顶空法测试干燥后的颗粒物的含水率,控制颗粒物的水分含量<50ppm;
2)基胶的制备
2.1)将步骤1)干燥后的所述颗粒物、端乙烯基聚硅氧烷、其它无卤阻燃剂和催化剂投入捏合机混炼均匀,反应结束后,加入抑制剂,继续混炼;
2.2)往捏合机中继续加入端乙烯基聚硅氧烷、补强材料、侧链含硅氢基的聚硅氧烷和发泡剂后继续混炼,即得到基胶;
3)有机硅泡棉片材的制备
将步骤2)制备好的基胶,转移至螺杆挤出机中挤出形成片材,然后将片材在发泡炉中硫化发泡,即获得所述有机硅泡棉片材;
上述步骤中,步骤1)和步骤2.1)两次加入的无卤阻燃剂的总重量份数、步骤2.1)和步骤2.2)两次加入的端乙烯基聚硅氧烷的总重量份数、侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂、催化剂、抑制剂、侧链含硅氢基的聚硅氧烷、发泡剂和补强填料的重量份数的比值满足权利要求1所述的制备原料重量份数配比。
总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,能够取得下列有益效果:
1)本发明的有机硅泡棉片材中,无机阻燃剂粉体表面包覆的侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂与端乙烯基聚硅氧烷通过氢化加成反应形成网络分子结构,与端乙烯基聚硅氧烷和侧链含硅氢基的聚硅氧烷通过氢化加成反应形成的网络分子结构一起,组成了有机硅泡棉的整体网络分子结构。与此同时,被侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂包覆住的无机阻燃剂粉体则得以更均匀地分散于有机硅网络分子结构中,而不会出现团聚等分散不均匀的现象。在发泡反应发生时,这些均匀分散的无机阻燃剂粉体作为气泡的成核中心,使得气泡的生成和生长以均匀分散的各个无机阻燃剂粉体粒子为中心,于整个有机硅网络分子结构的每一处同时同步的进行,最终使得有机硅泡棉网络分子结构各处的气泡大小、分布密度一致,避免了因气泡大小和分布密度不一致导致的并泡甚至开孔结构的形成。同时,表面包覆侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂的无机阻燃剂作为物理交联点,同侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂的侧链含硅氢基的与端乙烯基聚硅氧烷的端乙烯基反应所得交联点一起,显著提高了所得有机硅泡棉的交联密度。通过对无机阻燃剂进行包覆改性带来的以上种种益处,极大提高了有机硅泡棉的缓冲性能、撕裂强度、压变性能和伸长率。
有机硅主体分子结构是端乙烯基聚硅氧烷与侧链含硅氢基的聚硅氧烷通过氢化加成反应形成的网络分子结构,无机阻燃剂粉体表面包覆的侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂也与端乙烯基聚硅氧烷通过氢化加成反应形成网络分子结构,并成为有机硅整体网络分子结构的一部分;与此同时,被侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂包覆住的无机阻燃剂粉体则得以更均匀地分散于有机硅网络分子结构中,而不会出现团聚等分散不均匀的现象。在发泡反应发生时,这些均匀分散地无机阻燃剂粉体作为气泡的成核中心,使得气泡的生成和生长以均匀分散的各个无机阻燃剂粉体粒子为中心,于整个有机硅网络分子结构的每一处同时同步的进行,最终使得有机硅网络分子结构各处的气泡大小、分布密度一致,避免了因气泡大小和分布密度不一致导致的并泡甚至开孔结构的形成。同时,表面包覆侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂的无机阻燃剂作为物理交联点,同侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂的侧链含硅氢基的与端乙烯基聚硅氧烷的端乙烯基反应所得交联点一起,大大提高所得有机硅泡棉的交联密度。通过对无机阻燃剂进行包覆改性带来的以上种种益处,极大提高了有机硅泡棉的缓冲性能、撕裂强度、压变性能和伸长率。
2)通过本发明方法制备的有机硅泡棉,兼具缓冲性能优良、撕裂强度高、伸长率大、压变性能好和阻燃性能优异的优点,阻燃性能可达到UL94 2.5mm V0等级,非常适用于新能源汽车锂离子动力电池包的缓振密封。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下面所描述的本发明各个实施例中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
以下实施例中所采用的无卤阻燃剂、端乙烯基聚硅氧烷、侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂、催化剂、抑制剂、侧链含硅氢基的聚硅氧烷、发泡剂、补强填料均为市售产品。
实施例1
有机硅泡棉的制备包括以下具体步骤
1)包覆侧链氢基聚硅氧烷偶联剂的无机阻燃剂的制备
称取16g无机阻燃剂,倒入1000mL甲苯中,60℃油浴加热下,用高速搅拌器以1200rpm/min的转速高速搅拌3min;接着加入74g侧链氢基聚硅氧烷偶联剂搅拌5min;随后,加入18g去离子水搅拌8min,引发侧链氢基聚硅氧烷偶联剂水解,从而在无机阻燃剂表面形成包覆。反应结束后,过滤,取所得侧链氢基聚硅氧烷偶联剂包覆无机阻燃剂颗粒物用300ml去离子水洗涤3次,再用300ml乙醇洗涤3次。随后将颗粒物置于60℃鼓风干燥箱中鼓风干燥12小时。用GC顶空法测试烘干后包覆改性无机阻燃剂的含水率,控制其水分含量<50ppm。
2)基胶的制备
2.1)取9g步骤1.1)中干燥后的所述颗粒物、35g端乙烯基聚硅氧烷、5.4g其它无卤阻燃剂、0.1g卡斯特催化剂投入捏合机混炼均匀,反应结束后,加入0.05g1-乙炔基环己醇,继续混炼;
2.2)往捏合机中继续加入45g端乙烯基聚硅氧烷、10g补强材料、2.5g侧链氢基聚硅氧烷和1g发泡剂后继续混炼,即得到基胶;
3)有机硅泡棉片材的制备
将步骤2)制备好的基胶,转移至螺杆挤出机中挤出形成片材,然后将片材在发泡炉中硫化发泡,即获得所述有机硅泡棉片材;
步骤1)中无机阻燃剂选用氢氧化铝,步骤2.1)中其它无卤阻燃剂选用六苯氧基环三膦腈,有机无卤阻燃剂与无机阻燃剂的重量份数比为3.38:1。
所述端乙烯基聚硅氧烷的聚合度为10000,所述端乙烯基聚硅氧烷中,端乙烯基的物质的量与硅氧链节的物质的量的比值为0.5%。
所述侧链氢基聚硅氧烷中,硅氢基含量为0.08mol/100g。
所述补强填料为六甲基二硅氮烷表面处理过的气相法白炭黑。
所述发泡剂为含羟基硅油。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于,步骤2.1)中其它无卤阻燃剂为5g的三聚氰胺焦磷酸盐与1g的次磷酸铝。
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于,步骤1)中无机阻燃剂选用阻燃瓷化粉,步骤2.1)中其它无卤阻燃剂为5g的焦磷酸盐哌嗪和1g的次磷酸铝。
实施例4
实施例4与实施例1的区别在于:
步骤1)中,油浴加热温度为75℃,侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂为20g,无机阻燃剂为20g,步骤2)中,步骤2.1)加入35g端乙烯基聚硅氧烷,步骤2.2)加入45g端乙烯基聚硅氧烷,其它无卤阻燃剂为4g,卡斯特催化剂为0.05g,1-乙炔基环己醇为0.05g,补强材料为5g,侧链含硅氢基的聚硅氧烷为1.5g,发泡剂为1g。
所述有机无卤阻燃剂和无机阻燃剂的重量份数比值为2:1。
无机阻燃剂和侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂的摩尔比为1:1。
所述端乙烯基聚硅氧烷的聚合度为100000;
所述端乙烯基聚硅氧烷中,端乙烯基的物质的量与硅氧链节的物质的量的比值为2%。
所述侧链含硅氢基的聚硅氧烷中,硅氢基含量为0.21mol/100g。
实施例5
实施例5与实施例1的区别在于:
步骤1)中,油浴加热温度为80℃,侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂为50g,无机阻燃剂为10g,步骤2)中步骤2.1)加入50g端乙烯基聚硅氧烷,步骤2.2)加入35g端乙烯基聚硅氧烷,,其它无卤阻燃剂为4g,卡斯特催化剂为0.2g,1-乙炔基环己醇为0.2g,补强材料为15g,侧链含硅氢基的聚硅氧烷为3g,发泡剂为10g。
所述有机无卤阻燃剂和无机阻燃剂的重量份数比值为4:1。
无机阻燃剂和侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂的摩尔比为1:5。
所述端乙烯基聚硅氧烷的聚合度为60000;
所述端乙烯基聚硅氧烷中,端乙烯基的物质的量与硅氧链节的物质的量的比值为1.5%。
所述侧链含硅氢基的聚硅氧烷中,硅氢基含量为0.14mol/100g。
实施例6
实施例6与实施例1的区别在于,步骤1)中,油浴加热温度为65℃,侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂为80g,无机阻燃剂为20g,步骤2)中步骤2.1)加入40g端乙烯基聚硅氧烷,步骤2.2)加入40g端乙烯基聚硅氧烷,,其它无卤阻燃剂为4g,卡斯特催化剂为0.1g,1-乙炔基环己醇为0.1g,补强材料为10g,侧链含硅氢基的聚硅氧烷为3g,发泡剂为6g。
所述有机无卤阻燃剂和无机阻燃剂的重量份数比值为2:1。
无机阻燃剂和侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂的摩尔比为1:4。
所述端乙烯基聚硅氧烷的聚合度为1000;
所述端乙烯基聚硅氧烷中,端乙烯基的物质的量与硅氧链节的物质的量的比值为0.15%。
所述侧链含硅氢基的聚硅氧烷中,硅氢基含量为0.05mol/100g。
对比例1
有机硅泡棉的制备包括以下具体步骤
1)基胶的制备
1.1)称取1.6g氢氧化铝、5.4g六苯氧基环三膦腈、10g六甲基二硅氮烷表面处理过的气相法白炭黑、84g聚合度10000端乙烯基摩尔含量0.15%的端乙烯基聚硅氧烷;
1.2)随后,往捏合机中加入2.8g硅氢基含量0.08mol/100g的侧链氢基聚硅氧烷、0.1g卡斯特催化剂投入捏合机混炼均匀,反应结束后,加入0.05g1-乙炔基环己醇和1g含羟基硅油后继续混炼,即得到基胶;
2)有机硅泡棉片材的制备
将步骤1)制备好的基胶,转移至螺杆挤出机中挤出形成片材,然后将片材在发泡炉中硫化发泡,即获得所述有机硅泡棉片材。
测试例
对比较典型的实施例1~3和对比例1制备得到的有机硅泡棉片材进行拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度、压缩永久变形、冲击力吸收率和阻燃性能测试,具体测试过程如下:
1)取实施例1~3和对比例1制备得到的有机硅泡棉片材,按照ASTM D412标准制备标准测试样条进行拉伸性能测试,并记录测试结果。
2)取实施例1~3和对比例1制备得到的有机硅泡棉片材,按照GB/T 1130-61标准制备标准测试样条进行撕裂性能测试,并记录测试结果。
3)取实施例1~3和对比例1制备得到的有机硅泡棉片材,按照ASTM D1056标准制备标准测试样条进行压缩永久变形测试(50%压缩量/100℃/22h),并记录测试结果。
4)取实施例1~3和对比例1制备得到的有机硅泡棉片材,按照UL94标准制备标准测试样条进行阻燃性能测试,并记录测试结果。
5)取实施例1~3和对比例1制备得到的有机硅泡棉片材,制备成50mm*50mm的正方形样品块,用自制的冲击力吸收测试仪进行缓冲性能测试,并记录测试结果。
测试结果
对实施例1~3和对比例1制备得到的有机硅泡棉片材进行拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度、压缩强度、冲击力吸收率和阻燃性能测试,所得测试结果如下表1所示。
表1实施例1~3和对比例1制备所得有机硅泡棉片材的性能测试结果
Figure GDA0003684673100000111
由对比例1和实施例1可知,在补强填料、阻燃剂添加种类份数及配比相同的情况下,随着对无机阻燃剂氢氧化铝进行表面包覆改性处理,所得有机硅泡棉的拉伸性能、压变性能、缓冲性能和阻燃性能均有显著提高,撕裂性能亦有一定程度提高。这是因为,一方面,对无机阻燃剂氢氧化铝进行表面包覆改性处理后,表面包覆的侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂与端乙烯基聚硅氧烷发生氢化加成反应形成网络结构,与作为物理交联点的氢氧化铝粒子一起,显著提高了有机硅泡棉的交联度;另一方面,氢氧化铝粒子得以均匀分散于有机硅泡棉网络分子结构中,而其又作为气泡成核核心,促进了发泡反应时,气泡的生成和生长,使得气泡大小和分布更加均匀,极大降低了并泡结构的形成;这两方面因素共同作用,使得实施例1相比对比例1所得有机硅泡棉,拉伸性能、压变性能、缓冲性能和阻燃性能显著提升,撕裂性能亦有一定程度提升。
实施例1、2、3相比,拉伸强度缓步增大,压变性能缓步变差,断裂伸长率则逐渐减小;分析这可能是因为,相比实施例1,实施例2和3中加入了次磷酸铝导致的。次磷酸铝是一种无机磷酸盐类阻燃剂,与未表面包覆改性的氢氧化铝一样,于有机硅泡棉中的分散均匀性相对较差,使得断裂伸长率降低,压变性能变差,但其对有机硅泡棉有一定的增强作用,因而拉伸强度有所增大。而实施例1、2、3相比,撕裂强度和缓冲性能相差不大,分析这主要是因为次磷酸铝的加入,对气泡大小和分布均匀性影响有限,而有机硅泡棉网络分子结构则完全不受影响,因而撕裂强度和缓冲性能相差不大。
综上,通过本发明所构思的技术方案,所制备有机硅泡棉片材相比一般有机硅泡棉片材,具有更优异的撕裂性能和压变性能,同时兼具优异的缓冲性能和阻燃性能,非常适用于作为新能源汽车锂离子电池包中电芯间的缓振和密封垫片使用。
本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高阻燃有机硅泡棉片材,其特征在于,制备原料按重量份数比包括:
Figure FDA0003684673090000011
所述无卤阻燃剂包含有机无卤阻燃剂和无机阻燃剂;
所述有机硅泡棉片材的制备方法包括如下步骤:
制备包覆侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂的无机阻燃剂;
将包覆侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂的无机阻燃剂、端乙烯基聚硅氧烷、其它无卤阻燃剂和催化剂投入捏合机混炼均匀,反应结束后,加入抑制剂,继续混炼;
往捏合机中继续加入端乙烯基聚硅氧烷、补强材料、侧链含硅氢基的聚硅氧烷和发泡剂后继续混炼,即得到基胶;
将制备好的基胶,转移至螺杆挤出机中挤出形成片材,然后将片材在发泡炉中硫化发泡,即获得所述有机硅泡棉片材。
2.根据权利要求1所述的一种高阻燃有机硅泡棉片材,其特征在于:所述有机无卤阻燃剂和无机阻燃剂的重量份数比值为2:1-4:1,所述无机阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝、阻燃瓷化粉中的一种或多种;所述有机无卤阻燃剂为六苯氧基环三膦腈、三聚氰胺焦磷酸盐、次磷酸铝、焦磷酸盐哌嗪中的一种或多种;其中,阻燃瓷化粉为用氢氧化铝、氧化锌、云母粉和玻璃粉复配而成。
3.根据权利要求1所述的一种高阻燃有机硅泡棉片材,其特征在于,所述无卤阻燃剂至少含有一种侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂改性过的无机阻燃剂,并且改性时,无机阻燃剂和侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂的摩尔比为1:1~1:5。
4.根据权利要求1所述的一种高阻燃有机硅泡棉片材,其特征在于,所述端乙烯基聚硅氧烷的聚合度为1000~100000;
所述端乙烯基聚硅氧烷中,端乙烯基的物质的量与硅氧链节的物质的量的比值为0.15%~2%。
5.根据权利要求1所述的一种高阻燃有机硅泡棉片材,其特征在于,所述催化剂为第八族金属的单质、无机化合物、有机配合物中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种高阻燃有机硅泡棉片材,其特征在于,所述抑制剂为炔基醇。
7.根据权利要求1所述的一种高阻燃有机硅泡棉片材,其特征在于,所述侧链含硅氢基的聚硅氧烷中,硅氢基含量为0.04mol/100g~0.21mol/100g。
8.根据权利要求1所述的一种高阻燃有机硅泡棉片材,其特征在于,所述发泡剂为化学发泡剂或缩合反应发泡剂,所述化学发泡剂为偶氮二甲酰胺和/或发泡剂H,所述缩合反应发泡剂为水、醇类、含羟基硅油中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的一种高阻燃有机硅泡棉片材,其特征在于,所述补强填料为气相法白炭黑、沉淀法白炭黑、乙炔基炭黑中的一种或多种,并且所述补强填料经过硅烷偶联剂表面包覆改性。
10.权利要求1~9所述的一种高阻燃有机硅泡棉片材的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)包覆侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂的无机阻燃剂的制备
将无机阻燃剂倒入甲苯中,50℃~80℃油浴加热下搅拌;接着加入侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂搅拌;随后加入去离子水搅拌,引发侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂水解并包覆在无机阻燃剂表面;水解结束后过滤,取过滤所得的侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂包覆无机阻燃剂的颗粒物,依次用去离子水和无水乙醇洗涤,随后将所述颗粒物置于鼓风干燥箱中鼓风干燥,再用GC顶空法测试干燥后的颗粒物的含水率,控制颗粒物的水分含量<50ppm;
2)基胶的制备
2.1)将步骤1)干燥后的所述颗粒物、端乙烯基聚硅氧烷、其它无卤阻燃剂和催化剂投入捏合机混炼均匀,反应结束后,加入抑制剂,继续混炼;
2.2)往捏合机中继续加入端乙烯基聚硅氧烷、补强材料、侧链含硅氢基的聚硅氧烷和发泡剂后继续混炼,即得到基胶;
3)有机硅泡棉片材的制备
将步骤2)制备好的基胶,转移至螺杆挤出机中挤出形成片材,然后将片材在发泡炉中硫化发泡,即获得所述有机硅泡棉片材;
上述步骤中,步骤1)和步骤2.1)两次加入的无卤阻燃剂的总重量份数、步骤2.1)和步骤2.2)两次加入的端乙烯基聚硅氧烷的总重量份数、侧链含硅氢基的聚硅氧烷偶联剂、催化剂、抑制剂、侧链含硅氢基的聚硅氧烷、发泡剂和补强填料的重量份数的比值满足权利要求1所述的制备原料重量份数配比。
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