專(zhuān)利名稱(chēng)：一種阻燃的室溫硫化硅橡膠組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料領(lǐng)域，具體地說(shuō)是涉及一種高效阻燃的室溫硫化硅橡膠組合物。

背景技術(shù)：
室溫硫化硅橡膠(RTV)是六十年代問(wèn)世的一種新型的有機(jī)硅彈性體，其在室溫下無(wú)須加熱、加壓即可就地固化，使用極其方便。室溫硫化硅橡膠具有優(yōu)異的電絕緣性、耐候性、防潮性、抗震性、抗壓性以及生理惰性，廣泛用于建筑、汽車(chē)、電子、電氣、化工、機(jī)械、航天等領(lǐng)域。但是，室溫硫化硅橡膠分子鏈中含有大量的C、H，屬易燃物，極大的限制了它在防火、防漏電性能方面的應(yīng)用。
傳統(tǒng)有機(jī)材料的阻燃是使用各種含氯、溴、氮、磷的阻燃添加劑或堿式氫氧化物等。含氯、溴阻燃劑有機(jī)材料阻燃效率高，但燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量有毒煙霧；無(wú)機(jī)堿式氫氧化物無(wú)毒、抑煙，但添加量大，對(duì)有機(jī)基體的性能影響嚴(yán)重。中國(guó)專(zhuān)利200710019170.4公開(kāi)了一種由坡縷石粉體與三聚氰胺或和紅磷復(fù)配阻燃劑，用于丁腈橡膠阻燃，但是其中的紅磷組分的儲(chǔ)存比較危險(xiǎn)；專(zhuān)利CN00815650.6敘述了一種由聚合物組合物、含磷化合物、三嗪阻燃劑組成的阻燃混合物，其起阻燃效果的主要成分是含磷化合物和三嗪阻燃劑。CN200410017944.6和CN03119123.1都敘述了用水滑石添加到聚合物中作阻燃劑或熱穩(wěn)定劑，但添加量大，對(duì)聚合物的其它性能勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生影響。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于基本上克服目前現(xiàn)有阻燃劑的種種缺陷，從而提供一種高效阻燃的室溫硫化硅橡膠組合物。
本發(fā)明的目的是通過(guò)如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 本發(fā)明提供的阻燃的室溫硫化硅橡膠組合物，其配方包括以下組份(重量份) 聚有機(jī)硅氧烷30～70重量份 補(bǔ)強(qiáng)填料5～20重量份 阻燃填料10～60重量份 助劑3～15重量份 稀釋劑 10～50重量份 將上述各組成按比例混和均勻，經(jīng)真空捏合后即可得到本發(fā)明的高效阻燃的室溫硫化硅橡膠組合物。
本發(fā)明的高效阻燃的室溫硫化硅橡膠組合物具有較高的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、撕裂強(qiáng)度以及良好的底材附著力，垂直燃燒實(shí)驗(yàn)測(cè)試阻燃性能可達(dá)到FV1級(jí)以上，同時(shí)具有優(yōu)良的抑煙性能。

具體實(shí)施例方式 本發(fā)明提供的阻燃的室溫硫化硅橡膠組合物，其配方包括以下組份(重量份) 有機(jī)聚硅氧烷30～70重量份 補(bǔ)強(qiáng)填料5～20重量份 阻燃填料10～60重量份 助劑3～15重量份 稀釋劑 10～50重量份 所述的聚有機(jī)硅氧烷為選自分子鏈至少有一端為羥基、烷氧基或乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、聚二苯基硅氧烷、聚甲基三氟丙基硅氧烷中的一種或幾種。
所述的補(bǔ)強(qiáng)填料包括氣相法白炭黑、沉淀法白炭黑、納米碳酸鈣、氧化鋅、氧化鋁、氧化鐵、氧化鈰等。
所述的阻燃填料選自納米多孔SiO2(其粒徑為10～600nm，制備方法如CN200510000149.0中所公開(kāi))、膨脹蛭石粉、層狀硅酸鹽、層狀蒙托土、鋅鎂鋁二氫氧化物、鋅鋁二氫氧化物、納米氫氧化鋁、納米氫氧化鎂、納米鎂鋁二氫氧化物、有機(jī)氟微粉中的一種或幾種。
所述的助劑選自交聯(lián)劑、催化劑、增塑劑、促進(jìn)劑的一種或幾種。
所述的交聯(lián)劑包括甲基三乙酰氧基硅烷、甲基三丙酮肟基硅烷、甲基三丁酮肟基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、聚甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基三(N-甲基乙酰胺基)硅烷、二甲基二(N-甲基乙酰胺基)硅烷、甲基乙烯基二(N-甲基乙酰胺基)硅烷、甲基三環(huán)己胺基硅烷等。
所述的催化劑包括有機(jī)錫、鈦酸酯和有機(jī)鈦螯合物、有機(jī)鋁絡(luò)合物等。
所述的增塑劑包括二甲基硅油、聚醚改性硅油、長(zhǎng)鏈烷基硅油等。
所述的促進(jìn)劑包括γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、二氯甲基三乙氧基硅烷、苯胺甲基三甲氧硅烷、苯胺甲基三乙氧硅烷、二乙胺基甲基三乙氧硅烷、γ-脲基丙基三甲氧基硅烷、γ-異氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
所述的稀釋劑選自二甲苯、甲苯、丙酮、乙醚、石油醚、溶劑汽油、甘油、芳香醇、醋酸乙酯中的一種或幾種。
在本發(fā)明的實(shí)施方式中，更為優(yōu)選的配方包括以下組份(重量份) 聚有機(jī)硅氧烷30～70重量份 二氧化硅3～15重量份 阻燃填料30～60重量份 交聯(lián)劑 4～8重量份 催化劑 0.01～0.1重量份 促進(jìn)劑 0.3～1重量份 其中，所述的聚有機(jī)硅氧烷是至少一端為羥基、烷氧基或乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、聚二苯基硅氧烷、聚甲基三氟丙基硅氧烷中的一種或幾種。
所述的阻燃填料選自納米多孔SiO2(其粒徑為10～600nm)、膨脹蛭石粉、層狀硅酸鹽、層狀蒙托土、鋅鎂鋁二氫氧化物、鋅鋁二氫氧化物、納米氫氧化鋁、納米氫氧化鎂、納米鎂鋁二氫氧化物、有機(jī)氟微粉中的一種或幾種。
所述的交聯(lián)劑是甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、聚甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一種或幾種。
所述的催化劑是辛酸亞錫或二月桂酸二丁基錫。
所述的促進(jìn)劑是γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、二氯甲基三乙氧基硅烷、苯胺甲基三甲氧硅烷、苯胺甲基三乙氧硅烷、二乙胺基甲基三乙氧硅烷、γ-脲基丙基三甲氧基硅烷、γ-異氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷的一種或幾種。
將上述各組成按比例混和均勻，經(jīng)真空捏合即可得到本發(fā)明的阻燃的室溫硫化硅橡膠組合物。
在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中，首先將部分聚有機(jī)硅氧烷、填料預(yù)混，研磨薄通后將混料轉(zhuǎn)到真空捏合機(jī)，加入剩余聚有機(jī)硅氧烷、助劑和稀釋劑升溫到50～200℃捏合3～120min后，再真空捏合5～60min即可得到本發(fā)明的阻燃的室溫硫化硅橡膠組合物。
實(shí)施例1 將25Kg羥基封端聚二甲基硅氧烷、3Kg比表面為150m2/g氣相SiO2、1Kg1200目氧化鋅、1Kg 1200目氧化鋁預(yù)混5min，加入0.1Kg200nm納米多孔SiO2(按照CN200510000149.0中所公開(kāi)的制備方法自制，下同)、粒徑為1-3μ鎂鋁二氫氧化物(自制)9.9Kg繼續(xù)混合10min，然后將初混料在三棍機(jī)上研磨薄通，再轉(zhuǎn)到真空捏合機(jī)，升溫到50～200℃真空捏合3～120min后，加入5Kg羥基封端聚二甲基硅氧烷、2.5Kg甲基三乙氧基硅烷、0.47Kgγ-氨基丙基三乙氧基硅烷及0.03Kg有機(jī)鈦絡(luò)合物、6Kg800cs二甲基硅油、4Kg醋酸丁酯，再真空捏合5～60min即可得到本發(fā)明的阻燃的室溫硫化硅橡膠組合物。
將做好的組合物(膠料)注入模具，放置在空氣中固化干燥7天，待測(cè)。
組合物的配方及性能列于表1和表2。
表1、組合物配方

表2、性能測(cè)試
實(shí)施例2、 以實(shí)施例1中相同的制備方法制備第二種阻燃的室溫硫化硅橡膠組合物，其配方及性能列于表3和表4。
表3、組合物配方

表4、性能測(cè)試
實(shí)施例3、 以實(shí)施例1中相同的制備方法制備第三種阻燃的室溫硫化硅橡膠組合物，其配方及性能列于表5和表6。
表5、組合物配方

表6、性能測(cè)試
實(shí)施例4、 以實(shí)施例1中相同的制備方法制備第四種阻燃的室溫硫化硅橡膠組合物，其配方及性能列于表7和表8。
表7、組合物配方

表8、性能測(cè)試
實(shí)施例5、 以實(shí)施例1中相同的制備方法制備第四種阻燃的室溫硫化硅橡膠組合物，其配方及性能列于表9和表10。
表9、組合物配方
表10、性能測(cè)試
實(shí)施例6、 以實(shí)施例1中相同的制備方法制備第四種阻燃的室溫硫化硅橡膠組合物，其配方及性能列于表11和表12。
表11、組合物配方
表12、性能測(cè)試

由上可見(jiàn)，本發(fā)明的高效阻燃的室溫硫化硅橡膠組合物具有較高的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、撕裂強(qiáng)度以及良好的底材附著力，垂直燃燒實(shí)驗(yàn)測(cè)試阻燃性能可達(dá)到FV1級(jí)以上，同時(shí)具有優(yōu)良的抑煙性能。
權(quán)利要求
1.一種阻燃的室溫硫化硅橡膠組合物，其配方包括
聚有機(jī)硅氧烷30～70重量份
補(bǔ)強(qiáng)填料5～20重量份
阻燃填料10～60重量份
助劑3～15重量份
稀釋劑 10～50重量份
將上述各組成按比例混和均勻，經(jīng)真空捏合后，得到所需的阻燃的室溫硫化硅橡膠組合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃的室溫硫化硅橡膠組合物，其特征在于所述的聚有機(jī)硅氧烷為選自分子鏈至少有一端為羥基、烷氧基或乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、聚二苯基硅氧烷、聚甲基三氟丙基硅氧烷中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃的室溫硫化硅橡膠組合物，其特征在于所述的補(bǔ)強(qiáng)填料為氣相法白炭黑、沉淀法白炭黑、納米碳酸鈣、氧化鋅、氧化鋁、氧化鐵、或氧化鈰。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃的室溫硫化硅橡膠組合物，其特征在于所述的阻燃填料選自納米多孔SiO2、膨脹蛭石粉、層狀硅酸鹽、層狀蒙托土、鋅鎂鋁二氫氧化物、鋅鋁二氫氧化物、納米氫氧化鋁、納米氫氧化鎂、納米鎂鋁二氫氧化物、有機(jī)氟微粉中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃的室溫硫化硅橡膠組合物，其特征在于所述的助劑選自交聯(lián)劑、催化劑、增塑劑、促進(jìn)劑的一種或幾種；
所述的交聯(lián)劑為甲基三乙酰氧基硅烷、甲基三丙酮肟基硅烷、甲基三丁酮肟基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、聚甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基三(N-甲基乙酰胺基)硅烷、二甲基二(N-甲基乙酰胺基)硅烷、甲基乙烯基二(N-甲基乙酰胺基)硅烷、或甲基三環(huán)己胺基硅烷；
所述的催化劑為有機(jī)錫、鈦酸酯和有機(jī)鈦螯合物、或有機(jī)鋁絡(luò)合物；
所述的增塑劑為二甲基硅油、聚醚改性硅油、或長(zhǎng)鏈烷基硅油；
所述的促進(jìn)劑為γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、二氯甲基三乙氧基硅烷、苯胺甲基三甲氧硅烷、苯胺甲基三乙氧硅烷、二乙胺基甲基三乙氧硅烷、γ-脲基丙基三甲氧基硅烷、γ-異氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃的室溫硫化硅橡膠組合物，其特征在于所述的稀釋劑選自二甲苯、甲苯、丙酮、乙醚、石油醚、溶劑汽油、甘油、芳香醇、醋酸乙酯中的一種或幾種。
7.一種阻燃的室溫硫化硅橡膠組合物，其配方包括
聚有機(jī)硅氧烷30～70重量份
二氧化硅3～15重量份
阻燃填料30～60重量份
交聯(lián)劑 4～8重量份
催化劑 0.01～0.1重量份
促進(jìn)劑 0.3～1重量份
其中，所述的聚有機(jī)硅氧烷是至少一端為羥基、烷氧基或乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、聚二苯基硅氧烷、聚甲基三氟丙基硅氧烷中的一種或幾種；
所述的阻燃填料選自納米多孔SiO2、膨脹蛭石粉、層狀硅酸鹽、層狀蒙托土、鋅鎂鋁二氫氧化物、鋅鋁二氫氧化物、納米氫氧化鋁、納米氫氧化鎂、納米鎂鋁二氫氧化物、有機(jī)氟微粉中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的阻燃的室溫硫化硅橡膠組合物，其特征在于所述的交聯(lián)劑是甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、聚甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一種或幾種。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的阻燃的室溫硫化硅橡膠組合物，其特征在于所述的催化劑是辛酸亞錫或二月桂酸二丁基錫。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的阻燃的室溫硫化硅橡膠組合物，其特征在于所述的促進(jìn)劑是γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、二氯甲基三乙氧基硅烷、苯胺甲基三甲氧硅烷、苯胺甲基三乙氧硅烷、二乙胺基甲基三乙氧硅烷、γ-脲基丙基三甲氧基硅烷、γ-異氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷、或N-β-氨乙基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷的一種或幾種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種阻燃的室溫硫化硅橡膠組合物，其配方包括30～70重量份聚有機(jī)硅氧烷、5～20重量份補(bǔ)強(qiáng)填料、10～60重量份阻燃填料、3～15重量份助劑、和10～50重量份稀釋劑。本發(fā)明的高效阻燃的室溫硫化硅橡膠組合物具有較高的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、撕裂強(qiáng)度以及良好的底材附著力，垂直燃燒實(shí)驗(yàn)測(cè)試阻燃性能可達(dá)到FV1級(jí)以上，同時(shí)具有優(yōu)良的抑煙性能。
文檔編號(hào)C08L83/04GK101747631SQ20081022790
公開(kāi)日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2008年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月1日
發(fā)明者張冬海, 陳江超, 張暉, 岳映雷, 柴林玉, 陳運(yùn)法, 張忠, 李向陽(yáng), 張翀, 苗文華, 王國(guó)剛 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所, 國(guó)家納米科學(xué)中心, 中國(guó)電力科學(xué)研究院, 北京國(guó)電富通科技發(fā)展有限責(zé)任公司