CN112812735A - 一种阻燃硅胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种阻燃硅胶及其制备方法，包括以下原材料：室温硫化107胶、二甲基硅油、氢氧化铝、铂金阻燃剂、偶联剂和催化剂。本发明中，阻燃硅胶耐低高温、瞬间耐高温3000℃，粘结力强，耐腐蚀，阻燃性能极好，安全环保。阻燃硅胶具有较好的抗水解性和较优的耐老化性能，且该阻燃硅胶膜完全固化后能达到隔水、防渗功能；对人体无过敏、无有害刺激性异味挥发，施工方便，快捷。
Description
技术领域
本发明涉及阻燃硅胶领域，尤其涉及一种阻燃硅胶及其制备方法。
背景技术
阻燃硅胶因具有良好的机械性能、电性能、阻燃性以及自熄性被广泛应用于电力、电子、电器、医疗机械、传感器、机械设备、冷冻设备、造船工业、汽车工业、化工轻工、电线电缆的绝缘粘接以及加固密封保护中。随着使用量的增大，使用领域的增多，研究者对阻燃硅胶的性能研究关注度也随着提高。
中国专利CN102321438A公开了一种阻燃硅胶添加剂、阻燃硅胶及其应用方法，该阻燃硅胶添加剂由10～25％阻燃剂、70～85％助剂和1～5％增稠剂组成，其使用的阻燃剂包括磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸铵、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、水溶性聚磷酸铵中的一种或多种，还提出了由这种阻燃剂与普通高速卷烟接嘴胶混合得到的阻燃硅胶，并提出了其在卷烟接嘴的胶粘和阻燃上的应用，然而该发明专利中阻燃硅胶添加剂中使用的阻燃剂均为含磷化合物，且在阻燃的同时会产生大量的烟雾，对环境环境有污染，仅适合小范围使用，对于阻燃硅胶使用量较大的场所不使用，致使阻燃硅胶的使用范围狭窄。
发明内容
(一)发明目的
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种阻燃硅胶及其制备方法。
(二)技术方案
为解决上述问题，本发明提出了一种阻燃硅胶及其制备方法，包括以下原材料：室温硫化107胶、二甲基硅油、氢氧化铝、铂金阻燃剂、偶联剂和催化剂。
优选的，原材料按照重量组份包括：室温硫化107胶370-400份，二甲基硅油15-25份，氢氧化铝200-220份，铂金阻燃剂0.1-0.3份，偶联剂1.5-2份和催化剂1.5-3份。
优选的，室温硫化107胶为：甲基室温硫化107胶、甲基乙烯基室温硫化107胶、乙基乙烯基室温硫化107胶以及甲基苯基乙烯基室温硫化107胶中的一种或多种。
优选的，二甲基硅油为烟片胶、标准胶、丁苯胶、顺丁胶、丁基胶、氯丁胶以及丁腈胶中的一种或多种。
优选的，偶联剂为：硅氧烷化合物、硅油、硅树脂甲基支链硅油、甲基硅油、乳化甲基硅油、含氢甲基硅油、硅脂、硅树脂、聚四氟乙烯、氟树脂粉末和室温硫化107胶中的一种或多种。
优选的，催化剂为：氮化硼、氮化铝、碳化硅、氮化硅、氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化钛和陶瓷粉中的一种或多种。
优选的，铂金阻燃剂为3000PPM-5000PPM。
上述阻燃硅胶的制备方法，包括以下步骤：
S1、混合：室温硫化107胶、二甲基硅油、氢氧化铝、铂金阻燃剂、偶联剂和催化剂充分混合均匀；然后，将混合后的物料于0-40℃温度条件下捏合2.5-3.5h，得到混合物A；其中，捏合转速为35-45r/min；
S2、搅拌：将混合物A转移至搅拌机中，将混合物A于10-50℃温度条件下搅拌0.5-1.5h；其中，搅拌机的转速为35-55r/min；搅拌后得到物料B；
S3、出料：将物料B通过出料口出料；
S4、冷却：将物料B放入冷库中冷却40-60min，其中，冷库的冷冻温度为-5℃至5℃；
S5、开炼：将步骤S4冷却后的混合物放入开炼机，打三角包45-65min得到阻燃硅胶粗品；
S6过滤：将步骤S5制备得到的阻燃硅胶粗品经过过滤机过滤即得所述的阻燃硅胶，所述的过滤温度为-5-5℃，然后将所述的阻燃硅胶进行包装即可。
优选的，在S1、S2、S4和S5中，冰水机提供冷却用的冰水；其中，冰水循环使用。
本发明中，阻燃硅胶耐低高温(-40℃至500℃)、瞬间耐高温3000℃，粘结力强，耐腐蚀，阻燃性能极好。阻燃硅胶不含国际化工化学协会规定的“禁止使用”和“限制使用”化学原料，安全环保。阻燃硅胶具有较好的抗水解性和较优的耐老化性能，且该阻燃硅胶膜完全固化后能达到隔水、防渗功能；对人体无过敏、无有害刺激性异味挥发，施工方便，快捷。阻燃硅胶适用于舰、船舱室舾装的粘接；蜂窝滤芯材料与防火板的粘接；适用于-10℃以上的的工业设备金属与非金属材料连接处的粘接；适用于房屋装饰材料等基材的粘接；尤其适用于各种极性和非极性的基材粘结和密封。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
实施例1
本发明提出一种阻燃硅胶，包括以下原材料：
室温硫化107胶、二甲基硅油、氢氧化铝、铂金阻燃剂、偶联剂和催化剂。
在一个可选的实施例中，原材料按照重量组份包括：室温硫化107胶370-400份，二甲基硅油15-25份，氢氧化铝200-220份，铂金阻燃剂0.1-0.3份，偶联剂1.5-2份和催化剂1.5-3份。
在一个可选的实施例中，室温硫化107胶为：甲基室温硫化107胶、甲基乙烯基室温硫化107胶、乙基乙烯基室温硫化107胶以及甲基苯基乙烯基室温硫化107胶中的一种或多种。
在一个可选的实施例中，二甲基硅油为烟片胶、标准胶、丁苯胶、顺丁胶、丁基胶、氯丁胶以及丁腈胶中的一种或多种。
在一个可选的实施例中，偶联剂为：硅氧烷化合物、硅油、硅树脂甲基支链硅油、甲基硅油、乳化甲基硅油、含氢甲基硅油、硅脂、硅树脂、聚四氟乙烯、氟树脂粉末和室温硫化107胶中的一种或多种。
在一个可选的实施例中，催化剂为：氮化硼、氮化铝、碳化硅、氮化硅、氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化钛和陶瓷粉中的一种或多种。
在一个可选的实施例中，铂金阻燃剂为3000PPM-5000PPM，其中间段均可。
本发明提出，上述阻燃硅胶的制备方法，包括以下步骤：
S1、混合：室温硫化107胶、二甲基硅油、氢氧化铝、铂金阻燃剂、偶联剂和催化剂充分混合均匀；然后，将混合后的物料于0-40℃温度条件下捏合2.5-3.5h，得到混合物A；其中，捏合转速为35-45r/min；
S2、搅拌：将混合物A转移至搅拌机中，将混合物A于10-50℃温度条件下搅拌0.5-1.5h；其中，搅拌机的转速为35-55r/min；搅拌后得到物料B；
S3、出料：将物料B通过出料口出料；
S4、冷却：将物料B放入冷库中冷却40-60min，其中，冷库的冷冻温度为-5℃至5℃；
S5、开炼：将步骤S4冷却后的混合物放入开炼机，打三角包45-65min得到阻燃硅胶粗品；
S6过滤：将步骤S5制备得到的阻燃硅胶粗品经过过滤机过滤即得阻燃硅胶，所述的过滤温度为-5-5℃，然后将所述的阻燃硅胶进行包装即可。
在一个可选的实施例中，在S1、S2、S4和S5中，冰水机提供冷却用的冰水；其中，冰水循环使用。
本发明中，阻燃硅胶耐低高温(-40℃至500℃)、瞬间耐高温3000℃，粘结力强，耐腐蚀，阻燃性能极好。阻燃硅胶不含国际化工化学协会规定的“禁止使用”和“限制使用”化学原料，安全环保。阻燃硅胶具有较好的抗水解性和较优的耐老化性能，且该阻燃硅胶膜完全固化后能达到隔水、防渗功能；对人体无过敏、无有害刺激性异味挥发，施工方便，快捷。阻燃硅胶适用于舰、船舱室舾装的粘接；蜂窝滤芯材料与防火板的粘接；适用于-10℃以上的的工业设备金属与非金属材料连接处的粘接；适用于房屋装饰材料等基材的粘接；尤其适用于各种极性和非极性的基材粘结和密封。
实施例2：
本发明提出一种阻燃硅胶，原材料按照重量组份包括：室温硫化107胶385份，二甲基硅油20份，氢氧化铝210份，铂金阻燃剂0.15份，偶联剂1.7份和催化剂2.3份。
在一个可选的实施例中，室温硫化107胶为甲基室温硫化107胶二甲基硅油和甲基乙烯基室温硫化107胶二甲基硅油的混合物。
在一个可选的实施例中，铂金阻燃剂采用4000PPM。
在一个可选的实施例中，偶联剂为硅氧烷化合物和硅油的混合物。
上述，阻燃硅胶的制备方法，包括以下步骤：
S1、混合：按照上述比例将室温硫化107胶、二甲基硅油、氢氧化铝、铂金阻燃剂、偶联剂和催化剂充分混合均匀，然后将混合后的物料于20℃温度下捏合3h得到混合物，捏合转速为40r/min；
S2、搅拌：将步骤S1制备得到的混合物转移至搅拌机中，然后将混合物于20℃温度下搅拌1h，搅拌机的转速为50r/min；
S3、出料：将步骤S2中搅拌后的物料通过出料口出料；
S4、冷却：将步骤S3出料后的混合物放入冷库中冷却50min，冷库的设置的温度为-5℃；
S5开炼：将步骤S4冷却后的混合物放入开炼机，打三角包55min得到阻燃硅胶粗品；
S6过滤：将步骤S5制备得到的阻燃硅胶粗品经过过滤机过滤即得阻燃硅胶，过滤温度为0℃，然后将阻燃硅胶进行包装即可。
实施例3：
本发明提出一种阻燃硅胶，原材料按照重量组份包括：室温硫化107胶400份，二甲基硅油15份，氢氧化铝200份，铂金阻燃剂，0.3份，偶联剂1.5份和催化剂1.5份。
在一个可选的实施例中，室温硫化107胶为乙基乙烯基室温硫化107胶二甲基硅油和甲基苯基乙烯基室温硫化107胶二甲基硅油的混合物。
在一个可选的实施例中，二甲基硅油为丁基胶、氯丁胶和丁腈胶的混合物。
在一个可选的实施例中，偶联剂为硅树脂甲基支链硅油、甲基硅油和乳化甲基硅油的混合物。
在一个可选的实施例中，铂金阻燃剂、催化剂为氮化硅、氧化铝和氧化镁的混合物。
上述，阻燃硅胶的制备方法，包括以下步骤：
S1、混合：按照上述比例将室温硫化107胶、二甲基硅油、氢氧化铝、偶联剂和催化剂充分混合均匀铂金阻燃剂，然后将混合后的物料于0℃温度下捏合2.5h得到混合物，捏合转速为45r/min；
S2、搅拌：将步骤S1制备得到的混合物转移至搅拌机中，然后将混合物于0℃温度下搅拌1.5h，搅拌机的转速为60r/min；
S3、出料：将步骤S2中搅拌后的物料通过出料口出料；
S4、冷却：将步骤S3出料后的混合物放入冷库中冷却40min，冷库的设置的温度为0℃；
S5、开炼：将步骤S4冷却后的混合物放入开炼机，打三角包45min得到阻燃硅胶粗品；
S6、过滤：将步骤S5制备得到的阻燃硅胶粗品经过过滤机过滤即得阻燃硅胶，过滤温度为0℃，然后将阻燃硅胶进行包装即可。
实施例4：
本发明提出一种阻燃硅胶，原材料按照重量组份包括：室温硫化107胶370份，二甲基硅油25份，氢氧化铝220份，铂金阻燃剂0.25份，偶联剂2份和催化剂3份。
在一个可选的实施例中，室温硫化107胶为甲基苯基乙烯基室温硫化107胶二甲基硅油。
在一个可选的实施例中，二甲基硅油为氯丁胶和丁腈胶的混合物。
在一个可选的实施例中，偶联剂为硅树脂和室温硫化107胶混合物。
在一个可选的实施例中，催化剂为氧化镁、氧化锌、氮化钛和陶瓷粉的混合物。
在一个可选的实施例中，铂金阻燃剂3500PPM。
上述，阻燃硅胶的制备方法，包括以下步骤：
S1、混合：按照上述比例将室温硫化107胶、二甲基硅油、氢氧化铝、偶联剂和催化剂充分混合均匀铂金阻燃剂，然后将混合后的物料于40℃温度下捏合1.5得到混合物，捏合转速为35r/min；
S2、搅拌：将步骤S1制备得到的混合物转移至搅拌机中，然后将混合物于40℃温度下搅拌1.5h，搅拌机的转速为40r/min；
S3、出料：将步骤S2中搅拌后的物料通过出料口出料；
S4、冷却：将步骤S3出料后的混合物放入冷库中冷却60min，冷库的设置的温度为-8℃；
S5、开炼：将步骤S4冷却后的混合物放入开炼机，打三角包65min得到阻燃硅胶粗品；
S6、过滤：将步骤S5制备得到的阻燃硅胶粗品经过过滤机过滤即得阻燃硅胶，过滤温度为-5℃，然后将阻燃硅胶进行包装即可。
实施例5：
本发明提出一种阻燃硅胶，原材料按照重量组份包括：室温硫化107胶380份，二甲基硅油20份，氢氧化铝215份，铂金阻燃剂0.3份，偶联剂1.75份和催化剂1.75份。
在一个可选的实施例中，室温硫化107胶为乙基乙烯基室温硫化107胶二甲基硅油。
在一个可选的实施例中，二甲基硅油为顺丁胶、丁基胶和氯丁胶的混合物。
在一个可选的实施例中，偶联剂为硅树脂和室温硫化107胶混合物。
在一个可选的实施例中，催化剂为氧化镁、氧化锌、氮化钛和陶瓷粉的混合物。
在一个可选的实施例中，铂金阻燃剂4500PPM。
上述，阻燃硅胶的制备方法，包括以下步骤：
S1、混合：按照上述比例将室温硫化107胶、二甲基硅油、氢氧化铝、偶联剂和催化剂充分混合均匀铂金阻燃剂，然后将混合后的物料于40℃温度下捏合1.5得到混合物，捏合转速为35r/min；
S2、搅拌：将步骤S1制备得到的混合物转移至搅拌机中，然后将混合物于25℃温度下搅拌1.5h；搅拌机的转速为45r/min；
S3、出料：将步骤S2中搅拌后的物料通过出料口出料；
S4、冷却：将步骤S3出料后的混合物放入冷库中冷却60min，冷库的设置的温度为-5℃；
S5、开炼：将步骤S4冷却后的混合物放入开炼机，打三角包65min得到阻燃硅胶粗品；
S6、过滤：将步骤S5制备得到的阻燃硅胶粗品经过过滤机过滤即得阻燃硅胶，过滤温度为-5℃，然后将阻燃硅胶进行包装即可。
实施例6：
本发明提出一种阻燃硅胶，原材料按照重量组份包括：室温硫化107胶395份，二甲基硅油24份，氢氧化铝205份，铂金阻燃剂0.22份，偶联剂1.8份和催化剂2份。
在一个可选的实施例中，室温硫化107胶为甲基苯基乙烯基室温硫化107胶二甲基硅油。
在一个可选的实施例中，二甲基硅油为标准胶、丁苯胶机和顺丁胶的混合物。
在一个可选的实施例中，偶联剂为硅树脂和室温硫化107胶混合物。
在一个可选的实施例中，催化剂为氧化镁、氧化锌、氮化钛和陶瓷粉的混合物。
在一个可选的实施例中，铂金阻燃剂5000PPM。
上述，阻燃硅胶的制备方法，包括以下步骤：
S1、混合：按照上述比例将室温硫化107胶、二甲基硅油、氢氧化铝、偶联剂和催化剂充分混合均匀，然后将混合后的物料于40℃温度下捏合3得到混合物，捏合转速为40r/min；
S2、搅拌：将步骤S1制备得到的混合物转移至搅拌机中，然后将混合物于40℃温度下搅拌1.5h，搅拌机的转速为55r/min；
S3、出料：将步骤S2中搅拌后的物料通过出料口出料；
S4、冷却：将步骤S3出料后的混合物放入冷库中冷却65min，冷库的设置的温度为0℃；
S5、开炼：将步骤S4冷却后的混合物放入开炼机，打三角包65min得到阻燃硅胶粗品；
S6、过滤：将步骤S5制备得到的阻燃硅胶粗品经过过滤机过滤即得阻燃硅胶，过滤温度为0℃，然后将阻燃硅胶进行包装即可。
需要说明的是，由实施例2-实施例6得到的阻燃硅胶，该阻燃胶具有优良的防火功能，经久不烧，且具有优良的耐高低温性能(可长期在-50～350℃中使用)，在臭氧、辐射线环境中不易被氧化、讲解，化学稳定性好；具有优良的电气绝缘性、憎水、防潮、抗震及生理惰性等。
需要说明的是，本产品的用途分为模压类和挤出类系列：
模压型采用铂金或“2.5”硫化机，用于制造胶辊、按键、密封线、手机外套、杂件等耐高温阻燃级硅胶制品；
挤出型采用铂金或“2.4”硫化机硫化，用于制造各类电线电缆、胶管胶条及一切挤出或压延成型耐高温阻燃级硅胶制品。
需要说明的是，本产品的储存、运输注意事项为：
将本产品内衬塑料袋的纸箱包装，不要接触明火，防治日光直接照射，应贮于阴凉干燥处，保持通风、干燥，避免雨淋。
需要说明的是，检测实施例2-实施例6中制备的阻燃胶的系列物性参数如下如表1：
表1
应当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (9)
1.一种阻燃硅胶，其特征在于，包括以下原材料：
室温硫化107胶、二甲基硅油、氢氧化铝、铂金阻燃剂、偶联剂和催化剂。
2.根据权利要求1所述的阻燃硅胶及其制备方法，其特征在于，原材料按照重量组份包括：
室温硫化107胶370-400份，二甲基硅油15-25份，氢氧化铝200-220份，铂金阻燃剂0.1-0.3份，偶联剂1.5-2份和催化剂1.5-3份。
3.根据权利要求1所述的阻燃硅胶，其特征在于，室温硫化107胶为：甲基室温硫化107胶、甲基乙烯基室温硫化107胶、乙基乙烯基室温硫化107胶以及甲基苯基乙烯基室温硫化107胶中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的阻燃硅胶，其特征在于，二甲基硅油为烟片胶、标准胶、丁苯胶、顺丁胶、丁基胶、氯丁胶以及丁腈胶中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的阻燃硅胶，其特征在于，偶联剂为：硅氧烷化合物、硅油、硅树脂甲基支链硅油、甲基硅油、乳化甲基硅油、含氢甲基硅油、硅脂、硅树脂、聚四氟乙烯、氟树脂粉末和室温硫化107胶中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的阻燃硅胶，其特征在于，催化剂为：氮化硼、氮化铝、碳化硅、氮化硅、氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化钛和陶瓷粉中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的阻燃硅胶，其特征在于，铂金阻燃剂为3000PPM-5000PPM。
8.根据权利要求1-7任一项所述的阻燃硅胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、混合：室温硫化107胶、二甲基硅油、氢氧化铝、铂金阻燃剂、偶联剂和催化剂充分混合均匀；然后，将混合后的物料于0-40℃温度条件下捏合2.5-3.5h，得到混合物A；其中，捏合转速为35-45r/min；
S2、搅拌：将混合物A转移至搅拌机中，将混合物A于10-50℃温度条件下搅拌0.5-1.5h；其中，搅拌机的转速为35-55r/min；搅拌后得到物料B；
S3、出料：将物料B通过出料口出料；
S4、冷却：将物料B放入冷库中冷却40-60min，其中，冷库的冷冻温度为-5℃至5℃；
S5、开炼：将步骤S4冷却后的混合物放入开炼机，打三角包45-65min得到阻燃硅胶粗品；
S6过滤：将步骤S5制备得到的阻燃硅胶粗品经过过滤机过滤即得所述的阻燃硅胶，所述的过滤温度为-5-5℃，然后将所述的阻燃硅胶进行包装即可。
9.根据权利要求8所述的阻燃硅胶的制备方法，其特征在于，在S1、S2、S4和S5中，冰水机提供冷却用的冰水；其中，冰水循环使用。
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