RU2731623C1 - Fire-resistant polysiloxane rubber mixture - Google Patents

Fire-resistant polysiloxane rubber mixture Download PDF

Info

Publication number
RU2731623C1
RU2731623C1 RU2019144100A RU2019144100A RU2731623C1 RU 2731623 C1 RU2731623 C1 RU 2731623C1 RU 2019144100 A RU2019144100 A RU 2019144100A RU 2019144100 A RU2019144100 A RU 2019144100A RU 2731623 C1 RU2731623 C1 RU 2731623C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fire
rubber
resistant
organoclay
aluminum hydroxide
Prior art date
Application number
RU2019144100A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Нуриевич Хакимуллин
Светослав Исаакович Вольфсон
Раиль Наилевич Гадельшин
Лариса Юрьевна Закирова
Павел Владимирович Пономарев
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ")
Priority to RU2019144100A priority Critical patent/RU2731623C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2731623C1 publication Critical patent/RU2731623C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04Polysiloxanes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: rubber industry.
SUBSTANCE: invention relates to rubber industry, in particular to elastomer organosilicon resilient rubber, which can be used in automotive industry, machine building, production of protective polymer shells of building structures, process equipment, etc. Fire-resistant polysiloxane rubber mixture contains, in pts. wt.: high-molecular weight siloxane rubber – 100, fine silica – 40, aluminum hydroxide – 50, antistructuring additive – 8, decabromodiphenyl oxide – 15, dicumyl peroxide – 1.7, organoclay – 5, zinc oxide – 5–10 and thermally expanding graphite – 2.5–5.
EFFECT: disclosed composition is fire-resistant and withstands exposed flame for 95–150 seconds, which is 1_5–2 times higher than that of the prototype, and has a level of physical and mechanical properties, which enables to use them as fire-resistant protective materials.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к эластомерным кремнийорганическим резинам повышенной огнестойкости, которые могут применяться в автомобилестроении, машиностроении, производстве защитных полимерных оболочек строительных конструкций, технологического оборудования и т.д.The invention relates to the rubber industry, in particular to elastomeric organosilicon rubbers with increased fire resistance, which can be used in the automotive industry, mechanical engineering, the production of protective polymer shells for building structures, process equipment, etc.

Защитные материалы должны отвечать следующим требованиям: высокий уровень физико-механических свойств, широкий температурный интервал работоспособности, повышенные требования по нераспространению горения в аварийных ситуациях. Наиболее перспективными эластомерными материалами являются резины на основе кремнийорганических полимеров благодаря своим универсальным свойствам (высокая термическая стойкость, работоспособность в интервале температур от минус 90 до 250°С, атмосферостойкость, радиационная стойкость, хорошие электроизоляционные свойства). Однако с учетом ужесточения требований к этим материалам, таких как стойкость к действию открытого пламени, имеется необходимость в увеличении стойкости композиций на основе силоксановых каучуков к повышенным температурам и открытому пламени. После воздействия повышенных температур и открытого пламени изделия из таких композиций должны сохранять физико-механические и эксплуатационные свойства.Protective materials must meet the following requirements: a high level of physical and mechanical properties, a wide temperature range of performance, increased requirements for non-propagation of combustion in emergency situations. The most promising elastomeric materials are rubbers based on organosilicon polymers due to their universal properties (high thermal stability, performance in the temperature range from minus 90 to 250 ° C, weather resistance, radiation resistance, good electrical insulating properties). However, given the increasing requirements for these materials, such as resistance to the action of an open flame, there is a need to increase the resistance of compositions based on silicone rubbers to high temperatures and open flame. After exposure to elevated temperatures and open flame, products made from such compositions should retain their physical, mechanical and operational properties.

Для повышения огнестойкости полимерных материалов, как правило, используют различные антипирены, например, гидроксид алюминия, декабромдифенилоксид, оксид сурьмы, полифосфат аммония и др.To increase the fire resistance of polymeric materials, as a rule, various flame retardants are used, for example, aluminum hydroxide, decabromodiphenyl oxide, antimony oxide, ammonium polyphosphate, etc.

Известна керамообразующая резиновая смесь на основе высокомолекулярного силоксанового каучука для изготовления защитных полимерных оболочек силовых электрических кабелей (патент RU 2519379, C08L 83/04, C08L 19/00, C08K 3/22, C08K 3/36, C08K 5/14, опубл. 10.06.14). Смесь содержит силиконовый каучук, тонкодисперсный диоксид кремния, кремнеземный наполнитель в сочетании с комплексом платины, содержащим низкомолекулярные винилсодержащие органосилоксаны, и силикатом алюминия размером частиц не более 0,14 мм, антиструктурирующую добавку и органическую перекись, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.: силиконовый каучук 100, тонкодисперсный диоксид кремния 45-55, кремнеземный наполнитель 50-80, силикат алюминия 10-30, комплекс платины (в пересчете на платину) 5,7⋅10-3-9,5⋅10-3, антиструктурирующая добавка 8-11, органическая перекись 1,2-2,0.Known ceramic-forming rubber mixture based on high molecular weight silicone rubber for the manufacture of protective polymer sheaths of power electrical cables (patent RU 2519379, C08L 83/04, C08L 19/00, C08K 3/22, C08K 3/36, C08K 5/14, publ. 10.06 .fourteen). The mixture contains silicone rubber, finely dispersed silicon dioxide, silica filler in combination with a platinum complex containing low molecular weight vinyl-containing organosiloxanes, and aluminum silicate with a particle size of no more than 0.14 mm, an anti-structuring additive and organic peroxide, with the following ratio of components, wt. including: silicone rubber 100, finely dispersed silicon dioxide 45-55, silica filler 50-80, aluminum silicate 10-30, platinum complex (in terms of platinum) 5.7⋅10 -3 -9.5⋅10 -3 , anti-structuring additive 8-11, organic peroxide 1.2-2.0.

Известна резиновая смесь для изготовления огнестойких полимерных оболочек высоковольтных электротехнических изделий, обладающая повышенной стойкостью к воспламенению (RU 2540597, C08L 83/04, C08K 3/22, C08K 3/36, C08K 5/14, C08K 5/3492, опубл. 10.02.2015). Огнестойкая резиновая смесь содержит, мас.ч.: тонкодисперсный диоксид кремния и/или высокодисперсный гидрофобный кремнеземный наполнитель 45-60, возможно диоксид титана 10-15, пылевидный кварц 10-40 мас. ч., α,ω-дигидроксидиметилсилоксан 6-12, органическая перекись 2,8-5,0, цианурат меламина 55-65, гидроксид алюминия или гидроксид магния 0-80 и пигмент 5-10 на 100 мас. ч. высокомолекулярного метилвинилсилоксанового каучука.Known rubber mixture for the manufacture of fire-resistant polymer shells of high-voltage electrical products, which has increased resistance to ignition (RU 2540597, C08L 83/04, C08K 3/22, C08K 3/36, C08K 5/14, C08K 5/3492, publ. 10.02. 2015). The fire-resistant rubber mixture contains, by weight: finely dispersed silicon dioxide and / or highly dispersed hydrophobic silica filler 45-60, possibly titanium dioxide 10-15, pulverized quartz 10-40 wt. including, α, ω-dihydroxydimethylsiloxane 6-12, organic peroxide 2.8-5.0, melamine cyanurate 55-65, aluminum hydroxide or magnesium hydroxide 0-80 and pigment 5-10 per 100 wt. including high molecular weight methylvinylsiloxane rubber.

Недостатком известных смесей являются невысокие прочность и огнестойкость.The disadvantages of the known mixtures are low strength and fire resistance.

Известна резиновая смесь по патенту RU 2608399, C08L 83/04, C08K 3/36, C08K 5/14, C09K 3/10, опубл. 18.01.2017. Смесь содержит кремнийорганический каучук, пероксид дикумила, антиструктурирующую добавку, тонкодисперсный диоксид кремния, гидроксид алюминия с размером частиц не более 10 мкм или декабромдифенилоксид (ДБДФО), диоксид титана пигментный, а также технический углерод либо тонкодисперсные порошкообразные керамические пигменты при следующем соотношении компонентов, мас. ч.: кремнийорганический каучук 100, пероксид дикумила 1,0, антиструктурирующая добавка 8,0, тонкодисперсный диоксид кремния 40,0, диоксид титана пигментный 10,0, гидроксид алюминия 60,0-90,0 или декабромдифенилоксид 15,0-25,0, технический углерод 0,1-2,5 или тонкодисперсные порошкообразные керамические пигменты 0,1-5,0.Known rubber compound according to patent RU 2608399, C08L 83/04, C08K 3/36, C08K 5/14, C09K 3/10, publ. 18.01.2017. The mixture contains organosilicon rubber, dicumil peroxide, anti-structuring additive, finely dispersed silicon dioxide, aluminum hydroxide with a particle size of not more than 10 microns or decabromodiphenyl oxide (DBDFO), pigment titanium dioxide, as well as carbon black or fine powdery ceramic pigments in the following ratio of components, wt. including: silicone rubber 100, dicumyl peroxide 1.0, anti-structuring additive 8.0, finely dispersed silicon dioxide 40.0, pigment titanium dioxide 10.0, aluminum hydroxide 60.0-90.0 or decabromodiphenyl oxide 15.0-25, 0, carbon black 0.1-2.5 or fine powdery ceramic pigments 0.1-5.0.

Основным недостатком известной резиновой смеси являются низкие физико-механические свойства из-за большого содержания гидроксида алюминия. Как видно из описания к патенту существенное повышение огнестойкости силоксановых резин наблюдается при содержании гидроксида алюминия более 60 мас. ч., при этом происходит значительное снижение физико-механических свойств, в среднем на 30%. А также недостаточно высокая огнестойкость.The main disadvantage of the known rubber compound is low physical and mechanical properties due to the high content of aluminum hydroxide. As can be seen from the description of the patent, a significant increase in the fire resistance of siloxane rubbers is observed when the content of aluminum hydroxide is more than 60 wt. hours, while there is a significant decrease in physical and mechanical properties, on average by 30%. And also insufficiently high fire resistance.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемой резиновой смеси является силоксановая резиновая смесь, которая содержит, мас. ч.: высокомолекулярный силоксановый каучук 100, тонкодисперсный диоксид кремния (аэросил) 40, антиструктурирующую добавку (НД-8) 8, гидроксид алюминия 50, декабромдифенилоксид 15, органобентонит (органоглина) 0-5, пероксид дикумила 1,4 [Гадельшин Р.Н., Курбангалеева А.Р., Тайорова В.И., Сабиров Р.К., Вольфсон С.И., Хакимуллин Ю.Н., Нефедьев Е.С. Силоксановые резины с повышенной термо- и огнестойкостью / Каучук и резина, 2018, т. 77, №3, С. 188-191].The closest in technical essence and the achieved result to the claimed rubber mixture is a siloxane rubber mixture, which contains, by weight. including: high molecular weight silicone rubber 100, finely dispersed silicon dioxide (aerosil) 40, anti-structuring additive (ND-8) 8, aluminum hydroxide 50, decabromodiphenyl oxide 15, organobentonite (organoclay) 0-5, dicumyl peroxide 1.4 [Gadelshin R.N. ., Kurbangaleeva A.R., Tayorova V.I., Sabirov R.K., Wolfson S.I., Khakimullin Yu.N., Nefediev E.S. Siloxane rubbers with increased thermal and fire resistance / Rubber and rubber, 2018, vol. 77, No. 3, pp. 188-191].

Недостатком прототипа является недостаточная огнестойкость.The disadvantage of the prototype is the lack of fire resistance.

Техническая проблема заключается в повышении огнестойкости при сохранении физико-механических свойств полисилоксановой резиновой смеси.The technical problem is to increase the fire resistance while maintaining the physical and mechanical properties of the polysiloxane rubber compound.

Техническая проблема решается огнестойкой полисилоксановой резиновой смесью, содержащей высокомолекулярный силоксановый каучук, тонкодисперсный диоксид кремния, антиструктурирующую добавку, гидроксид алюминия, декабромдифенилоксид, пероксид дикумила, органоглину, оксид цинка, терморасширяющийся графит при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:The technical problem is solved by a fire-resistant polysiloxane rubber compound containing high-molecular-weight silicone rubber, finely dispersed silicon dioxide, an anti-structuring additive, aluminum hydroxide, decabromodiphenyl oxide, dicumyl peroxide, organoclay, zinc oxide, thermally expanding graphite in the following ratio of components. h .:

силоксановый каучукsilicone rubber 100one hundred тонкодисперсный диоксид кремнияfinely dispersed silicon dioxide 4040 гидроксид алюминияaluminum hydroxide 5050 декабромдифенилоксидdecabromodiphenyl oxide 1515 антиструктурирующая добавкаanti-structuring additive 88 оксид цинкаzinc oxide 5-105-10 органоглинаorganoclay 5five терморасширяющийся графитthermally expandable graphite 2,5-52.5-5 пероксид дикумилаdicumyl peroxide 1,71.7

Заявляемая огнестойкая полисилоксановая резиновая смесь характеризуется более высокой огнестойкостью по сравнению с прототипом и сохраняет такой же уровень физико-механических свойств.The inventive fire-resistant polysiloxane rubber compound is characterized by higher fire-resistance compared to the prototype and retains the same level of physical and mechanical properties.

В предлагаемой резиновой смеси в отличие от прототипа для повышения огнестойкости используется комбинация оксида цинка, органоглины и терморасширяющегося графита (ТРГ), которая более эффективна, чем каждый в отдельности взятый ингредиент в результате проявления синергического эффекта.In the proposed rubber mixture, in contrast to the prototype, to increase the fire resistance, a combination of zinc oxide, organoclay and thermally expanding graphite (TRG) is used, which is more effective than each separately taken ingredient as a result of a synergistic effect.

Структура ТРГ содержит множество упорядоченных полостей, при нагревании в результате воздействия открытого пламени давление газа в полостях повышается, в результате объем частиц ТРГ существенно увеличивается, образуется вспененный коксовый слой, который предотвращает распространение огня и обеспечивает защиту матрицы материала. Введение ТРГ менее 2,5 мас. ч. не существенно повышает огнестойкость резиновых смесей, а введение более 5 мас. ч. значительно снижает уровень физико-механических свойств.The structure of the TRG contains many ordered cavities, when heated as a result of the action of an open flame, the gas pressure in the cavities increases, as a result, the volume of the TRG particles increases significantly, a foamed coke layer is formed, which prevents the spread of fire and protects the material matrix. The introduction of TRG is less than 2.5 wt. including does not significantly increase the fire resistance of rubber compounds, and the introduction of more than 5 wt. including significantly reduces the level of physical and mechanical properties.

Органоглина представляет собой Na+-монтмориллонит, модифицированный четвертичными аммониевыми солями. Нанопластины монтмориллонита в материалах создают извилистые пути для диффузии кислорода, вызывая так называемый «лабиринтный эффект» и повышенную огнестойкость в результате образования на начальных стадиях горения карбонизованных наноуглеродных структур (продуктов взаимодействия углерода с силикатами) с низкой тепло- и температуропроводностью, экранирующих диффузию кислорода. Оптимальное содержание органоглины для полимеров 5 мас. ч.Organoclay is Na + -montmorillonite modified with quaternary ammonium salts. Montmorillonite nanoplates in materials create tortuous paths for oxygen diffusion, causing the so-called "labyrinth effect" and increased fire resistance as a result of the formation of carbonized nanocarbon structures (products of interaction of carbon with silicates) with low thermal and thermal diffusion, which screen oxygen diffusion at the initial stages of combustion. The optimum content of organoclay for polymers is 5 wt. h.

Оксид цинка повышает стойкость основной цепи силоксанового каучука к термодеструкции, в результате температура деструкции полимера повышается, что в сочетании с защитными механизмами органоглины и ТРГ приводит к повышению огнестойкости материала. При содержании оксида цинка менее 2 мас. ч. термостойкость резин повышается незначительно, а при содержании оксида цинка более 10 мас. ч. ухудшаются физико-механические свойства резин.Zinc oxide increases the resistance of the main chain of the silicone rubber to thermal degradation; as a result, the degradation temperature of the polymer increases, which, in combination with the protective mechanisms of organoclay and TRG, leads to an increase in the fire resistance of the material. With a zinc oxide content of less than 2 wt. including the heat resistance of rubbers increases slightly, and with a zinc oxide content of more than 10 wt. including the deterioration of the physical and mechanical properties of rubbers.

Краткая характеристика компонентов смеси.Brief description of the components of the mixture.

В качестве основы резиновой смеси взяли высокомолекулярный силоксановый каучук СКТВ-1 производства ОАО «КЗСК» (ТУ 38.103675-89).High-molecular-weight silicone rubber SKTV-1 produced by OAO KZSK (TU 38.103675-89) was taken as the basis of the rubber mixture.

В качестве тонкодисперсного диоксида кремния - аэросил А 300 (ГОСТ 14922-77), это дисперсный порошкообразный наполнитель, частицы которого имеют правильную сферическую форму и не превышают 10 нм, максимальная удельная площадь поверхности 380 м2/г.Aerosil A 300 (GOST 14922-77) is a finely dispersed silicon dioxide; it is a dispersed powder filler, the particles of which have a regular spherical shape and do not exceed 10 nm, the maximum specific surface area is 380 m 2 / g.

Пероксид дикумила 14-40В-РД-С (ТУ 38-40-255-83) - вулканизующий агент, представляет собой кристаллы белого цвета.Dicumyl peroxide 14-40V-RD-S (TU 38-40-255-83) - a vulcanizing agent, is a white crystals.

В качестве антиструктурирующей добавки использовали α,ω-дигидроксидиметилсилоксан (НД-8) с массовой долей ОН-групп 8,5-13,5% (ТУ 2229-044-05766764-01), который представляет собой маслянистую жидкость. Обеспечивает смесям стабильные технологические и физико-механические свойства в процессе хранения.Α, ω-dihydroxydimethylsiloxane (ND-8) with a mass fraction of OH-groups 8.5-13.5% (TU 2229-044-05766764-01), which is an oily liquid, was used as an anti-structuring additive. Provides the mixtures with stable technological and physical and mechanical properties during storage.

Оксид цинка (белила цинковые) - порошок белого цвета (ГОСТ 202-84) используется в качестве термостабилизатора. В качестве антипиренов взяли:Zinc oxide (zinc white) - white powder (GOST 202-84) is used as a heat stabilizer. We took as fire retardants:

Мелкодисперсный гидроксид алюминия марки «TS 305» - белый порошок с размером частиц 4-10 мкм (ТУ 1711-011-00658716-99) производства ООО «Функциональные материалы» Россия.Finely dispersed aluminum hydroxide TS 305 is a white powder with a particle size of 4-10 microns (TU 1711-011-00658716-99) produced by OOO Functional Materials Russia.

Декабромдифенилоксид (CAS номер 1163-19-5) - порошок белого цвета, температура начала плавления 300-310°С; плотность - 3000 кг/м3.Decabromodiphenyl oxide (CAS number 1163-19-5) - white powder, melting point 300-310 ° C; density - 3000 kg / m 3 .

Органоглина марки Cloisite 15А (Na+-монтмориллонит, модифицированный четвертичными аммониевыми солями, модификатор диметилдиалкиламмонийхлорид) производства фирмы «Southern Clay Products» (США) - порошок белого цвета.Organoclay brand Cloisite 15A (Na + -montmorillonite modified with quaternary ammonium salts, modifier dimethyldialkylammonium chloride) produced by Southern Clay Products (USA) is a white powder.

Терморасширяющийся графит (ТУ 5728-001-74206540-2005) - серебристый порошок с насыпной плотностью 1,5-5,0 кг/м3, удельной поверхностью до 500 м2/г.Thermally expanding graphite (TU 5728-001-74206540-2005) is a silvery powder with a bulk density of 1.5-5.0 kg / m 3 , a specific surface area of up to 500 m 2 / g.

Резиновую смесь изготавливали на пластикордере «Brabender» при комнатной температуре в течение 10 минут, при скорости вращения роторов 60 об/мин. При приготовлении резиновой смеси сначала в смесительную камеру загружали силоксановый каучук, далее порционно вводили тонкодисперсный диоксид кремния совместно с антиструктурирующей добавкой, далее вводили антипирены, затем за минуту до окончания смешения вводили вулканизующий агент - пероксид дикумила. После окончания смешения смесь выгружали и вальцевали на лабораторных вальцах в течение 2-3 минут. После вальцевания смесь отлеживалась около суток. Затем смесь помещали в разогретую до температуры вулканизации пресс-форму и вулканизовали при температуре 160°С в течение 20 минут в гидравлическом прессе с электрическим подогревом плит.The rubber mixture was made on a Brabender plasticorder at room temperature for 10 minutes at a rotor speed of 60 rpm. When preparing a rubber mixture, first, siloxane rubber was loaded into the mixing chamber, then finely dispersed silicon dioxide was added in portions together with an anti-structuring additive, then fire retardants were introduced, then a curing agent, dicumyl peroxide, was introduced a minute before the end of mixing. After the end of mixing, the mixture was unloaded and rolled on laboratory rollers for 2-3 minutes. After rolling, the mixture was kept for about a day. Then the mixture was placed in a mold heated to the vulcanization temperature and vulcanized at a temperature of 160 ° C for 20 minutes in a hydraulic press with electrically heated plates.

Для корректного сравнения результатов была приготовлена резиновая смесь по прототипу. Дополнительно были изготовлены образцы резиновых смесей, содержащие органоглину и/или ТРГ, и/или оксид цинка.For a correct comparison of the results, a rubber compound was prepared according to the prototype. Additionally, samples of rubber compounds containing organoclay and / or TRG and / or zinc oxide were prepared.

Составы огнестойких полисилоксановых резиновых смесей приведены в таблице 1.The compositions of the fire-resistant polysiloxane rubber compounds are shown in Table 1.

Figure 00000001
Figure 00000001

У полученных образцов определяли физико-механические свойства: условную прочность при растяжении, относительное удлинение при разрыве и относительное остаточное удлинение при разрыве по ГОСТ 270-75, твердость по Шору А по ГОСТ 263-75.For the obtained samples, the physical and mechanical properties were determined: conditional tensile strength, elongation at break and relative residual elongation at break according to GOST 270-75, Shore A hardness according to GOST 263-75.

Испытание на огнестойкость проводили путем поджигания образцов на горелке типа «MEGA 1» с пьезоподжигом Kovica KS-1005 Корея. Образцы размерами 2×4 см, толщиной 2 мм подносили к горелке под углом 90°, поджигали по центру. Огнестойкость это максимальное время, в течение которого образец выдерживает воздействие открытого пламени. В течение этого времени, если образец вынести из пламени, он самозатухает. При выдержке образца под пламенем более длительное время, образец при выносе из пламени - горит.The fire test was carried out by firing the samples on a MEGA 1 type burner with a Kovica KS-1005 Korea piezo igniter. Samples 2 × 4 cm in size and 2 mm thick were brought to the burner at an angle of 90 ° and ignited in the center. Fire resistance is the maximum time that a sample can withstand exposure to an open flame. During this time, if the sample is taken out of the flame, it self-extinguishes. When the sample is kept under the flame for a longer time, the sample, when removed from the flame, burns.

Экспериментальные данные приведены в таблице 2.The experimental data are shown in Table 2.

Figure 00000002
Figure 00000002

Как видно из таблицы 2 вулканизаты заявляемой огнестойкой полисилоксановой резиновой смеси (примеры 1-4) выдерживают более длительное воздействие открытого пламени по сравнению с прототипом. Предлагаемые образцы при этом имеют физико-механические свойства на уровне прототипа.As can be seen from table 2, vulcanizates of the inventive fire-resistant polysiloxane rubber mixture (examples 1-4) withstand a longer exposure to an open flame in comparison with the prototype. At the same time, the proposed samples have physical and mechanical properties at the prototype level.

При отсутствии одного или двух из компонентов: органоглины (пример 6), ТРГ (пример 8), оксида цинка (пример 7), органоглины и ТРГ (пример 5), оксида цинка и органоглины (пример 9) показатели по огнестойскости существенно снижаются. Полученные данные показывают, что только совместное присутствие трех компонентов оксида цинка, органоглины и ТРГ дает повышение огнестойкости в результате синергического эффекта.In the absence of one or two of the components: organoclay (example 6), TRG (example 8), zinc oxide (example 7), organoclays and TRG (example 5), zinc oxide and organoclay (example 9), fire resistance is significantly reduced. The data obtained show that only the combined presence of the three components of zinc oxide, organoclay and TRH gives an increase in fire resistance as a result of a synergistic effect.

Таким образом, предложенная композиция является огнестойкой и выдерживает воздействие открытого пламени в течение 120-150 секунд, что в 1,5-2 раза выше, чем у прототипа, и имеет уровень физико-механических свойств, который позволяет использовать их в качестве огнестойких защитных материалов.Thus, the proposed composition is fire-resistant and can withstand exposure to an open flame for 120-150 seconds, which is 1.5-2 times higher than that of the prototype, and has a level of physical and mechanical properties that allows them to be used as fire-resistant protective materials ...

Claims (3)

1. Огнестойкая полисилоксановая резиновая смесь, содержащая высокомолекулярный силоксановый каучук, тонкодисперсный диоксид кремния, антиструктурирующую добавку, гидроксид алюминия, декабромдифенилоксид, органоглину, пероксид дикумила, отличающаяся тем, что дополнительно содержит оксид цинка и терморасширяющийся графит при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:1. Fire-resistant polysiloxane rubber compound containing high molecular weight siloxane rubber, finely dispersed silicon dioxide, anti-structuring additive, aluminum hydroxide, decabromodiphenyl oxide, organoclay, dicumyl peroxide, characterized in that it additionally contains zinc oxide and thermally expanding graphite in the following ratio. h .: силоксановый каучукsilicone rubber 100one hundred тонкодисперсный диоксид кремнияfinely dispersed silicon dioxide 4040 антиструктурирующая добавкаanti-structuring additive 88 гидроксид алюминияaluminum hydroxide 5050 декабромдифенилоксидdecabromodiphenyl oxide 1515 оксид цинкаzinc oxide 5-105-10 органоглинаorganoclay 5five терморасширяющийся графитthermally expandable graphite 2,5-52.5-5 пероксид дикумилаdicumyl peroxide 1,71.7
2. Огнестойкая полисилоксановая резиновая смесь по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве антиструктурирующей добавки содержит НД-8.2. Fire-resistant polysiloxane rubber compound according to claim 1, characterized in that it contains ND-8 as an anti-structuring additive.
RU2019144100A 2019-12-23 2019-12-23 Fire-resistant polysiloxane rubber mixture RU2731623C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019144100A RU2731623C1 (en) 2019-12-23 2019-12-23 Fire-resistant polysiloxane rubber mixture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019144100A RU2731623C1 (en) 2019-12-23 2019-12-23 Fire-resistant polysiloxane rubber mixture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2731623C1 true RU2731623C1 (en) 2020-09-07

Family

ID=72421818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019144100A RU2731623C1 (en) 2019-12-23 2019-12-23 Fire-resistant polysiloxane rubber mixture

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2731623C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2472821C1 (en) * 2011-05-25 2013-01-20 Открытое акционерное общество "Казанский завод синтетического каучука" (ОАО "КЗСК") Fire-resistant rubber mixture
RU2559499C1 (en) * 2014-04-18 2015-08-10 Открытое акционерное общество "Казанский химический научно-исследовательский институт" Fireproof heat-protective material
JP5885368B2 (en) * 2011-11-25 2016-03-15 エルジー・ケム・リミテッド Curable composition
RU2608399C1 (en) * 2015-09-10 2017-01-18 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Rubber composition
RU2665509C1 (en) * 2017-03-13 2018-08-30 Общество с ограниченной ответственностью "Весто" Fire-resistant silicone composite material

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2472821C1 (en) * 2011-05-25 2013-01-20 Открытое акционерное общество "Казанский завод синтетического каучука" (ОАО "КЗСК") Fire-resistant rubber mixture
JP5885368B2 (en) * 2011-11-25 2016-03-15 エルジー・ケム・リミテッド Curable composition
RU2559499C1 (en) * 2014-04-18 2015-08-10 Открытое акционерное общество "Казанский химический научно-исследовательский институт" Fireproof heat-protective material
RU2608399C1 (en) * 2015-09-10 2017-01-18 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Rubber composition
RU2665509C1 (en) * 2017-03-13 2018-08-30 Общество с ограниченной ответственностью "Весто" Fire-resistant silicone composite material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1918320B1 (en) Flame retardant polymer compositions
Zhang et al. The effects of phosphorus-based flame retardants and octaphenyl polyhedral oligomeric silsesquioxane on the ablative and flame-retardation properties of room temperature vulcanized silicone rubber insulating composites
US4405425A (en) Flame-retardant polysiloxane elastomers
KR102043429B1 (en) Silicone rubber composition and Cured product thereof
JPH02110144A (en) Filler for elastomer
US11753544B2 (en) Insulation precursors, rocket motors, and related methods
US3836489A (en) Organopolysiloxane compositions
JP2016528325A (en) Thermally vulcanizable polyorganosiloxane composition that can be used particularly for the production of electrical wires or cables
FR2472591A1 (en) SILICONE RUBBER COMPOSITIONS WITH INFLAMMATION DELAY PROPERTIES AND PROCESS FOR THE PREPARATION THEREOF
US3862082A (en) Flame retardant silicone rubber compositions
US3734881A (en) One component non-toxic self-extin-guishing silicone elastomer
WO2015011971A1 (en) Silicone rubber composition
US3839266A (en) Organopolysiloxane compositions convertible to elastomers
RU2731623C1 (en) Fire-resistant polysiloxane rubber mixture
US6339124B1 (en) Silicone rubber compositions
US3647741A (en) Stabilized heat curable silicone elastomers
Winya et al. A comparison between the effects of sepiolite and silica on mechanical properties and thermal stability of NR/EPDM blend
KR20160096291A (en) Silicone rubber composition for packing gas flexible hose and manufacturing method thereof
KR100235543B1 (en) Organopolysiloxane compositions which can be crosslinked to give flame-resistant elastomers
Wang et al. Enhanced flame-retardant capacity of natural rubber/organo-montmorillonite and hyper-branched organo-montmorillonite composites
HU212121B (en) Hot curable organic polysiloxane elastomer compositions, solid substrate coated with compositions and process for coating the solid substrate
RU2608399C1 (en) Rubber composition
JP2006182823A (en) Composition for high voltage electrically insulating silicone rubber, high voltage electrically insulating silicone rubber composition and high voltage electrical insulator
KR101755305B1 (en) Silicone rubber composition for packing gas flexible hose
US3234174A (en) Low temperature, solvent resistant dimethyl organosiloxane elastomers containing pendant ethyl groups and unsaturated hydrocarbon groups