CN114957997B - 一种耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料及其制备方法,该材料在室温下成型,并且在室温至1000℃或明火烧蚀下,表现出良好的抗崩塌性能和隔热性能。本发明的材料,由A、B两组份组成,A组份由如下重量份的原料制成:端羟基硅油50份、端乙烯基硅油50份、低粘度羟基硅油2‑6份、催化剂0.6‑1份、耐高温片状填料45‑60份、改性剂0.2‑1份;B组份由如下重量份的原料制成:含氢硅油10‑12份、抑制剂0.01‑0.03份、稳泡剂6‑10份、高温黏结剂10‑15份、改性剂0.05‑0.2份;A组份中低粘度羟基硅油与B组份中含氢硅油的重量配比为1:2‑1:5。

Description

一种耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种有机硅泡沫材料及其制备方法,更具体地说涉及一种耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料及其制备方法。
背景技术
软质有机硅泡沫材料作为一种多孔性材料,具有密度低、高弹性、隔音、能吸收冲击载荷、不易传热等特点,广泛应用于包装、建材、家具、交通运输甚至航空航天等领域。现有文献报道和现有有机硅泡沫材料,其在常温下因多孔结构的存在而质轻并具有优异的隔热效果,但其本身是易燃的。在火灾或高温(500-1000℃)烧蚀情况下,有机硅泡沫材料会严重收缩、分解、开裂、甚至崩塌,其泡孔结构也会随之破坏。失去多孔结构的有机硅泡沫材料无法阻止火焰和的传递,其隔热性能也不复存在。虽然有文献和专利报道通过添加耐高温填料和阻燃填料,可以提高材料的耐火性能,但大量无机耐火填料的添加会在一定程度上降低其复合材料的隔热性能,另外无机填料的大量添加破坏了有机硅泡沫材料的孔结构的致密性和均匀性,同时由于无机填料和树脂基体间的结合性差,故所制备的高无机填料含量的有机硅泡沫材料易弯折开裂,并且在明火或长时间高温烧蚀下填料会发生熔融、流动,破坏其多孔性,进而破坏了材料的力学性能、隔热性能以及防火性能。本发明提供的耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料,其泡孔尺寸致密、均匀,在常温下能够保持良好回弹性、力学性能和隔热性能,当处于高温时,这种材料能够耐受500℃以上的高温或明火烧蚀,并保持较高的体积保持率和完整的均匀孔结构,从而依然保持良好的力学性能和隔热性能,阻止热量和火焰向内部传递,达到防火、耐高温的目的,而不像其它有机硅泡沫材料在高温或明火烧蚀下结构被破坏。因此,耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料可用做建筑隔音保温材料、动车及新能源汽车减震和热防护材料、高端电子电器设备热防护材料等,具有极大的社会经济价值和广阔的应用前景。
有机硅泡沫材料按制备方法可分为固体法和液体法两种。例如,公开号为CN106589956A的中国专利公开了一种低密度阻燃硅橡胶泡沫材料及其制备方法;公开号为CN109456600A的中国专利公开了一种阻燃硅胶泡棉及其生产方法;公开号为CN109575602A的中国专利公开了一种低密度阻燃硅橡胶泡沫材料及其制备方法;公开号为CN107236304A的中国专利公开了一种可瓷化阻燃硅橡胶泡沫材料及其制备方法;公开号为CN110551397A的中国专利公开了一种含有气凝胶的隔热硅橡胶泡沫材料及其制备方法;公开号为CN109467936A的中国专利公开了一种可瓷化防火隔热泡沫硅橡胶及其制备方法;公开号为CN103087526A的中国专利公开了一种阻燃发泡保温板及其生产方法;公开号为CN104744946A的中国专利公开了一种耐高温型硅橡胶泡沫材料及其制备方法等等,上述现有技术中的有机硅泡沫材料的基体均为固体硅橡胶,因此其制备方法均为固体法制备,即需采用密炼机、开炼机或挤出机等进行混炼,然后在高温下进行固化成型,无法实现现场施工。而公开号为CN108727824A的中国专利公开了一种高回弹闭孔阻燃泡沫硅橡胶材料;公开号为CN106589954A的中国专利公开了一种低粘度阻燃室温硫化泡沫硅橡胶;公开号为CN109749460A的中国专利公开了一种抗压变高硬度泡沫硅橡胶材料及其制备方法;公开号为CN107141806A的中国专利公开了一种本征阻燃硅橡胶泡沫材料及其制备方法和应用等,需要注意的是,这些现有技术其在强调阻燃性能的基础上并未解决材料的耐高温和耐明火长时间烧蚀的问题;当然,这些专利中的有机硅泡沫材料的基体均为液体硅橡胶,因此其制备方法均为液体法制备,即将液体硅橡胶和其它助剂等经过搅拌混合进行制备。相比于固体法制备有机硅泡沫材料,液体法工艺简单、可现场施工、应用领域更广。因此,开发一种成本低、工艺简单、施工方便的液体法来制备耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料是十分有意义并势在必行。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题,提供一种耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料,该耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料在室温下成型,并且在室温至1000℃或明火烧蚀下,均呈现完整的多孔结构,表现出良好的抗崩塌性能和隔热性能,并且施工方便,应用领域广泛。
同时本发明还提供该耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料的制备方法,其制备方法工艺简单,反应条件温和。
本发明是通过以下技术方案实现的:
本发明的耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料,由A、B两组份组成,所述的A组份按重量份数计由如下重量份的原料制成:端羟基硅油50份、端乙烯基硅油50份、低粘度羟基硅油2~6份、催化剂0.6~1份、耐高温片状填料45~60份、改性剂0.2~1份;所述的B组份按重量份数计由如下重量份的原料制成:含氢硅油10~12份、抑制剂0.01~0.03份、稳泡剂6~10份、高温黏结剂10~15份、改性剂0.05~0.2份;其中,所述的改性剂为含氨基或乙烯基的硅烷偶联剂;所述的耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料在制备时其A组份中低粘度羟基硅油与B组份中含氢硅油的重量配比为1:2~1:5。
本发明上述的耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料,其进一步的技术方案是A组份中所述的端羟基硅油结构如式I所示:
Figure BDA0003660987510000031
其中:式I中R1和R2均为甲基或一个甲基和一个苯基;
所述的端乙烯基硅油结构如式II所示:
Figure BDA0003660987510000032
其中:式II中R1和R2均为甲基或一个甲基和一个苯基;
所述的低粘度羟基硅油,其主链含有硅氧键即-Si-O-,端基或侧基含有羟基,其羟值含量为260~280mg KOH/g,25℃下的动力粘度为15~25mPa·s;所述的端羟基硅油25℃下的动力粘度为4000~5000mPa·s,所述的端乙烯基硅油25℃下的动力粘度为2000~2500mPa·s。
本发明上述的耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料,其进一步的技术方案还可以是所述的耐高温片状填料或高温黏结剂为改性剂表面改性过的耐高温片状填料或高温黏结剂,改性方法如下:
称取耐高温片状填料,烘干至恒重备用;然后取改性剂以及同等体积的去离子水,将其溶于乙醇中并调节改性剂体积分数为16%,调节PH为7~8,温度调节为40~45℃,搅拌2~4min进行水解;将烘干的耐高温片状填料与乙醇混合并搅拌,将上述水解完成的改性剂分别加入到耐高温片状填料与乙醇的混合溶液中,调节乙醇含量使其与耐高温片状填料体积配比为1:1,调节PH为8~9,温度为70~73℃,搅拌25~30min,搅拌结束后过滤得到湿粉体,烘干至恒重,将烘干的粉体进行研磨,其中耐高温片状填料过滤500目筛备用,得到表面改性过的耐高温片状填料;
称取高温黏结剂,改性剂,按上述方法对高温黏结剂进行改性,最后将烘干的高温黏结剂过滤800目筛备用,得到表面改性过的高温黏结剂;
所述的改性剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、乙烯基三乙氧基硅烷(A-151)或乙烯基三甲氧基硅烷(YDH-171)。
再进一步的技术方案是所述的烘干温度为80-100℃;所述的耐高温片状填料为含有铝或镁的片状填料;所述的高温黏结剂为含磷或硼的较低软化点的无机矿物粉中的一种或其组合,其中含磷的较低软化点的无机矿物粉软化点为500℃,含硼的较低软化点的无机矿物粉软化点为700℃,熔点均在950℃以上,粒径尺寸为800目。再进一步的技术方案还可以是所述的耐高温片状填料为滑石粉、白云母、高岭土中的一种或其组合,粒径尺寸为500目。
本发明上述的耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料,其进一步的技术方案还可以是A组份中所述的催化剂为铂系催化剂;B组份中所述的抑制剂为炔醇类化合物;B组份中所述的稳泡剂为甲基氟硅油,25℃下的动力粘度为300mPa·s。再进一步的技术方案是所述的铂系催化剂为铂-炔烃配合物或铂-乙烯基硅氧烷配合物中的任意一种或其组合,其中铂含量为5000ppm。
本发明上述的耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料,其进一步的技术方案还可以是B组份中所述的含氢硅油为甲基含氢硅油,含氢量为1.5%~2.0%,25℃下的动力粘度为18~24mPa·s。
本发明上述的耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料的制备方法,其包括以下步骤:
按配比称取端羟基硅油、端乙烯基硅油、低粘度羟基硅油、催化剂和耐高温片状填料,将其混合搅拌均匀,得到组份A;
按配比称取抑制剂和含氢硅油,将其搅拌混合均匀待用;
按配比称取稳泡剂、高温黏结剂以及上述混合均匀的抑制剂和含氢硅油,将其混合均匀,得到组份B;
将A组份和B组份按配比快速混合并倒入到模具中,进行发泡成型,得到预固化的耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫;
通过热吹风机对得到的耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫进行热处理后,得到耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料。
本发明上述的耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料的制备方法,其进一步的技术方案是所述的A组份和B组份快速混合时的温度为20~35℃;所述的热处理分为两步,先在温度70~80℃下热处理15~20min,再在100~105℃下热处理10~15min。
与现有技术相比本发明具有以下有益效果:
①特定的改性耐高温填料和高温黏结剂的添加,在不破坏有机硅泡沫孔结构的条件下,两者的陶瓷化作用使有机硅泡沫材料在高温500-1000℃或明火烧蚀下均可保持多孔结构并具有一定的机械性能。并且,由于所选用的耐高温填料为片状云母、滑石粉或高岭土,高温黏结剂为无机矿物粉,其表面含有大量羟基,填料表面的羟基与改性剂发生缩合反应,使其表面引入大量有机基团,改性后的无机填料由于表面接枝了有机小分子,其导热性能下降,这有利于其复合材料的隔热性能的保持。另外,特定有机基团的引入使无机填料与聚合物基体间通过物理和化学作用加强了两者之间的界面作用,例如:氨基或乙烯基可参与到硅树脂基体的固化反应,这使得无机填料在孔壁骨架中与树脂基体结合力更强,从而使得孔壁骨架结构更加致密、完整,同时使得材料体系拥有良好的力学性能。而高温下多孔结构的保持本质上归因于耐高温填料的片层结构以及耐高温填料和高温黏结剂的特定尺寸,耐高温片层填料作为孔壁的主要成分相互错落的被分散并固定在孔壁中,形成了类似“铠甲”的支撑体,支撑了高温下孔结构的完整,避免了孔结构的受热坍塌,并随着温度的持续升高,含磷或硼高温黏结剂在500-800℃温度下段软化,起到黏结耐高温片层填料的作用,避免了材料孔结构在此阶段的受热破坏,并随着温度的进一步升高含磷或硼的黏结剂发生熔融又会和含有铝或镁的耐高温片状填料(云母、高岭土、滑石粉)发生共晶反应形成具有一定力学性能的陶瓷骨架,从而赋予了有机硅泡沫材料优良的耐烧蚀和隔热性能,并且在一定的外力作用下仍然有效;另外,在材料基体热解过程中生成的气相二氧化硅会沉积在陶瓷骨架中进一步提升了材料的隔热性能。
②改性后特定的耐高温填料和高温黏结剂作为有机硅泡沫孔壁的主要组成单元,其高温陶瓷化作用加强了其表面阻隔层对空气的隔绝作用和热量的传递,有效阻止了内部材料的进一步燃烧,使得材料离火自熄,并且抑制了材料的烧蚀崩塌、滴落。
③稳泡剂和抑制剂的添加优化了其发泡动力学和固化动力学,进而促进了有机硅泡沫材料的孔结构的均匀性和致密性,进而保证了有机硅泡沫材料在室温至高温或明火烧蚀下的隔热性能。
④通过将抑制剂和含氢硅油预先混合的方法,一方面避免了有机硅泡沫的快速发泡,使得发泡过程可控;另一方面避免了因抑制剂分散不均导致的有机硅泡沫材料孔结构大小不一的缺陷,从而保证了有机硅泡沫材料的高隔热性。
⑤本发明所提供的耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料成本低,制备方法简单,可现场施工操作,通过现场热处理可实现有机硅泡沫材料的完全固化,最终所制备的有机硅泡沫材料密度低,机械性能优异。
附图说明
图1为实施例2中耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料的结构微观显微镜图
图2为实施例2中耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料从室温以10℃/min升温速率加热至700℃并保持30min后的孔结构微观显微镜图
图3为实施例2中耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料从室温以10℃/min升温速率加热至900℃并保持30min后的孔结构微观显微镜图
具体实施方式
以下通过具体实施例说明本发明,但本发明并不仅仅限于这些实施例。
实施例中所用到的端羟基硅油(市售),室温粘度5000mPa·s;端乙烯基硅油(市售),室温粘度2300mPa·s;低粘度羟基硅油(市售),其羟值含量为260~280mg KOH/g,室温粘度为15~25mPa·s;催化剂为铂-炔烃配合物的铂系催化剂(市售),有效铂含量为5000ppm;白云母(市售),粒径为500目;高岭土(市售),粒径为500目;滑石粉(市售),粒径为500目;改性剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、乙烯基三乙氧基硅烷(A-151)和乙烯基三甲氧基硅烷(YDH-171)(市售);含氢硅油氢硅油为甲基含氢硅油(市售),含氢量为1.5%~2.0%,室温粘度为18~24mPa·s;抑制剂为乙炔基环己醇(市售);稳泡剂为甲基氟硅油(市售),室温粘度为300mPa·s;高温黏结剂a为含磷无机矿物粉(市售),软化点为500℃,熔点为950℃,粒径尺寸为800目;高温黏结剂b为含硼无机矿物粉(市售)软化点为700℃,熔点为980℃,粒径尺寸为800目。
实施例1
原料重量份配比:
A组份
Figure BDA0003660987510000061
B组份
Figure BDA0003660987510000062
实施例1制备方法包括以下步骤:
①将耐高温片状填料白云母或高温黏结剂a在100℃条件下烘至恒重备用,并分别称取45份白云母,10份高温黏结剂a,然后分别取0.20和0.05份KH550以及同等体积的去离子水,将其溶乙醇中并调节改性剂体积分数为16%,调节PH为7~8,温度调节为40℃,搅拌2min进行水解,将烘干的上述备用耐高温片状填料和高温黏结剂分别与乙醇混合并搅拌,将上述水解完成的改性剂分别加入到云母与乙醇溶液和高温黏结剂与乙醇溶液中,调节乙醇含量使其与粉体体积配比保持在1:1,调节PH为8,温度为70℃,搅拌25min,搅拌结束后过滤得到湿粉体,在80℃下烘干至横重,将烘干的无机填料进行研磨,耐高温片状填料白云母过滤500目筛备用,高温黏结剂过滤800目筛备用;
②按配比称取端羟基硅油,端乙烯基硅油,低粘度羟基硅油,催化剂和改性好的白云母,将其混合均匀,得到组份A;
③按配比称取抑制剂和含氢硅油,将其搅拌均匀待用;
④按配比称取稳泡剂,改性好的高温黏结剂a以及上述所有③中混合均匀的抑制剂和含氢硅油,将其混合均匀,得到组份B;
⑤室温下将A组份和B组份快速混合并倒入到模具中,进行发泡成型,即得到预固化的耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料;
⑥进一步的通过热吹风机对得到的耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫进行热处理,在热处理温度70℃下热处理20min,在100℃下热处理15min,即得到耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫。
性能测试结果见表1、表2、表3和表4。
实施例2
原料重量份配比:
A组份
Figure BDA0003660987510000071
B组份
Figure BDA0003660987510000072
实施例2制备包括以下步骤:
①将耐高温片状填料高岭土、高温黏结剂a和高温黏结剂b在100℃条件下烘至恒重备用,并分别取45份高岭土,7.5份高温黏结剂a和7.5份高温黏结剂b,然后分别称取0.525和0.175份改性剂A-151以及同等体积的去离子水,将其溶乙醇中并调节改性剂体积分数为16%,调节PH为7~8,温度调节为45℃,搅拌3min进行水解,将烘干的上述备用耐高温片状填料和高温黏结剂分别与乙醇混合并搅拌,将上述水解完成的改性剂为两分别加入到高岭土与乙醇溶液和高温黏结剂与乙醇溶液中,调节乙醇含量使其与粉体体积配比保持在1:1,调节PH为9,温度为73℃,搅拌30min,搅拌结束后过滤得到湿粉体,在80℃下烘干至横重,将烘干的无机填料进行研磨,耐高温片状填料高岭土过滤500目筛备用,高温黏结剂过滤800目筛备用;
②按配比称取高粘度端羟基硅油,端乙烯基硅油,低粘度羟基硅油,催化剂和改性好的高岭土,将其混合均匀,得到组份A;
③按配比称取抑制剂和含氢硅油,将其搅拌均匀待用;
④按配比称取稳泡剂,改性好的高温黏结剂a和高温黏结剂b以及上述所有③中混合均匀的抑制剂和含氢硅油,将其混合均匀,得到组份B;
⑤室温下将A组份和B组份快速混合并倒入到模具中,进行发泡成型,即得到预固化耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料;
⑥进一步的通过热吹风机对得到的耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫进行热处理,在热处理温度80℃下热处理15min,在105℃下热处理10min,即得到耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫。
性能测试结果见表1、表2、表3和表4。
通过附图可以看出:图1中孔壁结构为耐高温填料和高温黏结剂,这在能谱图中已得到证明,并且片状耐高温填料错落分散在其中形成支撑结构。图2和图3结果表明,耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料高温烧蚀后仍然可以保持均匀、致密的多孔结构,并且样品表面及孔结构中沉积了聚合物基体分解后的气相二氧化硅,因此进一步提升了材料的隔热性能。
实施例3
原料重量份配比:
A组份
Figure BDA0003660987510000081
Figure BDA0003660987510000091
B组份
Figure BDA0003660987510000092
制备方法同实施例1,改性剂为KH550,性能测试结果见表1、表2、表3和表4。
实施例4
原料重量份配比:
A组份
Figure BDA0003660987510000093
B组份
Figure BDA0003660987510000094
制备方法同实施例2,改性剂选用YDH-171,性能测试结果见表1、表2、表3和表4。
对比例1
原料重量份配比:
A组份
Figure BDA0003660987510000101
B组份
Figure BDA0003660987510000102
制备方法同实施例2,所用改性剂为KH550,无稳泡剂,性能测试结果见表1、表2、表3和表4。
对比例2
原料重量份配比:
A组份
Figure BDA0003660987510000103
B组份
Figure BDA0003660987510000104
耐高温片状填料或高温黏结剂无改性,无抑制剂,其他制备方法同实施例2,性能测试结果见表1、表2、表3和表4。
对比例3
原料重量份配比:
A组份
Figure BDA0003660987510000111
B组份
含氢硅油 11份
抑制剂 0.01份
稳泡剂 8份
无耐高温片状填料或高温黏结剂以及改性剂,其他制备方法同实施例2,性能测试结果见表1、表2、表3和表4。
表1为实施例和对比例烧蚀前的表观密度和压缩永久变形测试结果
Figure BDA0003660987510000112
表2为实施例和对比例在不同烧蚀温度下的压缩强度测试结果
Figure BDA0003660987510000113
Figure BDA0003660987510000121
表3为实施例和对比例样品烧蚀后的孔结构保持情况
Figure BDA0003660987510000122
表4为实施例和对比例的隔热性能和烧蚀前后的导热系数
Figure BDA0003660987510000123
注:
①表1中样品的密度根据GBT 6343-2009测得;压缩永久变形依据GBT 6669-2008,在100℃下压缩50%,压缩时间为22h条件下测得;抗弯折性能即对1cm厚样品进行“对折-展开”10次,观察弯折处有无裂痕;
②表2中所得数据为样品在马弗炉中从室温升至500、700和900℃,并保温30分钟,依据GBT 1964-1996所测得,表中斜杠表示,烧蚀后的残余物不满足相应的测试条件(未形成完整发泡体),性能参数无法测得;
③表3为实施例和对比例样品烧蚀后的孔结构保持情况,孔径尺寸利用其数字图片经过孔径统计计算所得;
④表4中所得数据为样品在烧蚀前后的导热系数及1cm厚样品在丁烷喷枪火焰(1100℃)烧蚀下的耐火性能和隔热性能。表中斜杠表示,烧蚀后的残余物不满足相应的测试条件(未形成完整发泡体或泡孔结构过大无法制样)。

Claims (9)

1.一种耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料,其特征在于,由A、B两组份组成,所述的A组份按重量份数计由如下重量份的原料制成:
端羟基硅油 50 份
端乙烯基硅油 50份
低粘度羟基硅油 2~6份
催化剂 0.6~1份
耐高温片状填料 45~60份
改性剂 0.2~1份;
所述的B组份按重量份数计由如下重量份的原料制成:
含氢硅油 10~12份
抑制剂 0.01~0.03份
稳泡剂 6~10份
高温黏结剂 10~15份
改性剂 0.05~0.2份;
其中,所述的改性剂为含氨基或乙烯基的硅烷偶联剂;所述的耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料在制备时其A组份中低粘度羟基硅油与B组份中含氢硅油的重量配比为1:2~1:5;
所述的耐高温片状填料或高温黏结剂为改性剂表面改性过的耐高温片状填料或高温黏结剂,改性方法如下:
称取耐高温片状填料,烘干至恒重备用;然后取改性剂以及同等体积的去离子水,将其溶于乙醇中并调节改性剂体积分数为16%,调节PH为7~8,温度调节为40~45℃,搅拌2~4min进行水解;将烘干的耐高温片状填料与乙醇混合并搅拌,将上述水解完成的改性剂分别加入到耐高温片状填料与乙醇的混合溶液中,调节乙醇含量使其与耐高温片状填料体积配比为1:1,调节PH为8~9,温度为70~73℃,搅拌25~30 min,搅拌结束后过滤得到湿粉体,烘干至恒重,将烘干的粉体进行研磨,其中耐高温片状填料过滤500目筛备用,得到表面改性过的耐高温片状填料;
称取高温黏结剂,改性剂,按上述方法对高温黏结剂进行改性,最后将烘干的高温黏结剂过滤800目筛备用,得到表面改性过的高温黏结剂;
所述的改性剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷;
所述的耐高温片状填料或高温黏结剂为表面含有大量羟基的耐高温片状填料或表面含有大量羟基的高温黏结剂;所述的耐高温片状填料为含有铝或镁的片状填料;所述的高温黏结剂为含磷或硼的较低软化点的无机矿物粉中的一种或其组合,其中含磷的较低软化点的无机矿物粉软化点为500℃,含硼的较低软化点的无机矿物粉软化点为700℃,熔点均在950℃以上,粒径尺寸为800目。
2.根据权利要求1所述的耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料,其特征在于,A组份中所述的端羟基硅油结构如式I所示:
Figure QLYQS_1
其中:式I中R1和R2均为甲基或一个甲基和一个苯基;
所述的端乙烯基硅油结构如式II所示:
Figure QLYQS_2
其中:式II中R1和R2均为甲基或一个甲基和一个苯基;所述的低粘度羟基硅油,其主链含有硅氧键即-Si-O-,端基或侧基含有羟基,其羟值含量为260~280 mg KOH/g,25℃下的动力粘度为15~25 mPa·s;所述的端羟基硅油25℃下的动力粘度为4000~5000 mPa·s,所述的端乙烯基硅油25℃下的动力粘度为2000~2500 mPa·s。
3.根据权利要求1所述的耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料,其特征在于,所述的烘干温度为80-100℃。
4.根据权利要求1所述的耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料,其特征在于,所述的耐高温片状填料为滑石粉、白云母、高岭土中的一种或其组合,粒径尺寸为500目。
5.根据权利要求1所述的耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料,其特征在于,A组份中所述的催化剂为铂系催化剂;B组份中所述的抑制剂为炔醇类化合物;B组份中所述的稳泡剂为甲基氟硅油,25℃下的动力粘度为300 mPa·s。
6.根据权利要求5所述的耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料,其特征在于,所述的铂系催化剂为铂-炔烃配合物或铂-乙烯基硅氧烷配合物中的任意一种或其组合,其中铂含量为5000 ppm。
7.根据权利要求1所述的耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料,其特征在于,B组份中所述的含氢硅油为甲基含氢硅油,含氢量为1.5%~2.0%,25℃下的动力粘度为18~24 mPa·s。
8.一种如权利要求1-7任一所述的耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
按配比称取端羟基硅油、端乙烯基硅油、低粘度羟基硅油、催化剂和耐高温片状填料,将其混合搅拌均匀,得到组份A;
按配比称取抑制剂和含氢硅油,将其搅拌混合均匀待用;
按配比称取稳泡剂、高温黏结剂以及上述混合均匀的抑制剂和含氢硅油,将其混合均匀,得到组份B;
将A组份和B组份按配比快速混合并倒入到模具中,进行发泡成型,得到预固化的耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫;
通过热吹风机对得到的耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫进行热处理后,得到耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料。
9.根据权利要求8所述的耐烧蚀高隔热型有机硅泡沫材料的制备方法,其特征在于,所述的A组份和B组份快速混合时的温度为20~35℃;所述的热处理分为两步,先在温度70~80℃下热处理15~20 min,再在100~105℃下热处理10~15 min。
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