本發(fā)明涉及硅橡膠技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種有機(jī)膦硅聚合物與氫氧化鋁協(xié)同阻燃硅橡膠的制備。
背景技術(shù)：
硅橡膠是一類以硅氧烷為主鏈，其他有機(jī)基團(tuán)為側(cè)鏈的特種合成橡膠。硅氧烷為主鏈的結(jié)構(gòu)使得硅橡膠具有無機(jī)和有機(jī)聚合物的雙重特征，使耐溫范圍寬、耐高壓、耐臭氧老化、耐候、具有生理惰性等優(yōu)異性能，在國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但硅橡膠本身易燃，一遇明火就會持續(xù)燃燒，從而在一定程度上限制了其在電子電器、電線電纜、汽車、航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用。因此，研究及制備具有阻燃性能的硅橡膠在理論和應(yīng)用上都具有重要意義。
硅橡膠材料通常添加各種無機(jī)填料進(jìn)行共混阻燃,提高阻燃性能，但添加量大，降低了硅橡膠拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度等物理性能，制約了硅橡膠產(chǎn)品在日常生活中的應(yīng)用。氫氧化鋁(al(oh)3)本身具有阻燃、消煙、填充等功能，因其不揮發(fā)、無毒，被譽(yù)為無公害的無機(jī)阻燃劑，但要使硅橡膠達(dá)到較好的阻燃性能，需要量很大，嚴(yán)重惡化硅橡膠的機(jī)械性能和加工性能。氫氧化鋁與其它阻燃劑復(fù)配使用達(dá)到協(xié)同阻燃效果，但目前主要與硼酸鋅、氫氧化鎂等無機(jī)阻燃劑進(jìn)行多元復(fù)配使用，才能獲得比較好的效果，很少報道將氫氧化鋁與有機(jī)聚合物一起復(fù)配協(xié)同阻燃。
9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物(dopo)具有活潑的p-h基團(tuán)，通過p-h鍵與其它不飽和化合物發(fā)生自由基加成反應(yīng)，引入膦雜菲結(jié)構(gòu)，得到系列dopo衍生物，構(gòu)建新型有機(jī)膦阻燃劑，具有高效、無鹵、無煙、無毒、不遷移、阻燃性能持久，在提高高分子材料的阻燃性、熱穩(wěn)定性和有機(jī)溶解性的同時，保持了高分子材料的物理性能，被廣泛應(yīng)用于電子電器、電線電纜、汽車、航空航天等領(lǐng)域。
本發(fā)明通過將含膦雜菲結(jié)構(gòu)的甲基乙烯基有機(jī)硅橡膠基體的有機(jī)膦硅聚合物與氫氧化鋁復(fù)配協(xié)同阻燃，制備阻燃硅橡膠，具有添加量少、阻燃效率高、無氣味等特點(diǎn)，明顯改善了硅橡膠的阻燃性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種制備簡單，添加量少、環(huán)保、耐高溫且阻燃性能優(yōu)異的有機(jī)膦硅聚合物與氫氧化鋁復(fù)配協(xié)同阻燃，制備具有良好阻燃性能的硅橡膠。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過以下方案實(shí)現(xiàn)：
一種有機(jī)膦硅聚合物與氫氧化鋁復(fù)配協(xié)同阻燃硅橡膠的制備，包括下述重量份原料：基礎(chǔ)膠i17-23％，基礎(chǔ)膠ii43-57％，有機(jī)膦硅聚合物20-10％，氫氧化鋁20-10％。
所述有機(jī)膦硅聚合物與氫氧化鋁復(fù)配協(xié)同阻燃硅橡膠的制備，其特征在于制備方法包括以下步驟：
(1)有機(jī)膦硅聚合物(dopo-si)采用中國發(fā)明專利cn104987510a實(shí)施案例1所公開的方法制備，在80-100℃下干燥6-8h，備用；
(2)按照各配比稱取基礎(chǔ)膠i、基礎(chǔ)膠ii、氫氧化鋁以及有機(jī)膦硅聚合物，在布拉本德密煉機(jī)中，控制轉(zhuǎn)速80-100轉(zhuǎn)/分，160-180℃密煉8-10分鐘出料，冷卻后即為阻燃硅橡膠，制片測試阻燃性能。
所述有機(jī)膦硅聚合物與氫氧化鋁復(fù)配協(xié)同阻燃的硅橡膠，其特征在于所述基礎(chǔ)膠i采用如下重量份原料：110-1型橡膠(乙烯基含量0.08-0.1％，分子量60±2萬)30-45％，110-3型橡膠(乙烯基含量0.22-0.24％，分子量60±2萬)65-52％，甲基硅油(201型，黏度為1000mpa.s)5-3％。
所述有機(jī)膦硅聚合物與氫氧化鋁復(fù)配協(xié)同阻燃的硅橡膠，其特征在于所述基礎(chǔ)膠i制備方法如下：
按照各配比稱取110-1型橡膠、110-3型橡膠以及甲基硅油，在布拉本德密煉機(jī)中控制轉(zhuǎn)速80-100轉(zhuǎn)/分，160-180℃密煉8-10分鐘，出料即為基礎(chǔ)膠i。
所述有機(jī)膦硅聚合物與氫氧化鋁復(fù)配協(xié)同阻燃的硅橡膠，其特征在于所述基礎(chǔ)膠ii采用如下重量份原料：110-0型橡膠(乙烯基含量為0.03-0.05％，分子量60±2萬)35-45％，110-1型橡膠(乙烯基含量0.08-0.1％，分子量60±2萬)20-15％，氣相白炭黑(比表面積200m2/g)35-43％，羥基硅油(羥基含量6-10％，黏度為15-40mm2/s)2-3％，乙烯基硅油(乙烯基含量7％，黏度為20-40mpa.s)0.5-2％。
所述有機(jī)膦硅聚合物與氫氧化鋁復(fù)配協(xié)同阻燃的硅橡膠，其特征在于所述基礎(chǔ)膠ii制備方法如下：
(1)氣相白炭黑使用前在80-100℃干燥10h,備用。
(2)按照各配比稱取110-0型橡膠、110-1型橡膠、氣相白炭黑、羥基硅油以及乙烯基硅油，氣相白炭黑分批加入，在布拉本德密煉機(jī)中控制轉(zhuǎn)速80-100轉(zhuǎn)/分，160-180℃下密煉15-20分鐘出料即為基礎(chǔ)膠ii。
所述有機(jī)膦硅聚合物與氫氧化鋁復(fù)配協(xié)同阻燃的硅橡膠，所述有機(jī)膦硅聚合物為聚膦酸酯硅氧烷(dopo-si)，其結(jié)構(gòu)如下：
式中：x為2-4，y為3-6，z為300-325。
本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明的有機(jī)膦硅聚合物阻燃劑具有制備簡單，添加量少、阻燃效率高，無鹵無毒，對環(huán)境無污染，可以廣泛應(yīng)用于電子電器、電線電纜、汽車、航空航天等領(lǐng)域。
具體實(shí)施案例
下面結(jié)合實(shí)施案例對本發(fā)明做進(jìn)一步描述
實(shí)施案例中
110型橡膠選用湖北興發(fā)集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的110型甲基乙烯基硅橡膠。
甲基硅油選用浙江杭州樹脂材料有限公司201型甲基硅油，黏度1000mpa.s。
乙烯基硅油選用上海硅友新材料有限公司，乙烯基含量7％，20mpa.s。
羥基硅油選用山東豪耀新材料有限公司，羥基含量6％。
氫氧化鋁選用合肥中科阻燃新材料有限公司。
氣相白炭黑選用湖北遠(yuǎn)大富馳醫(yī)藥化工股份有限公司，比表面積200m2/g。
1.基礎(chǔ)膠i的制備
表1基礎(chǔ)膠i的配方
將各物料按照上述配比加入到布拉本德密煉機(jī)中密煉8-10分鐘出料后，用塑料袋包裝待用。
2.基礎(chǔ)膠ii的制備
表2基礎(chǔ)膠ii的配方
將各物料按照上述配比加入到布拉本德密煉機(jī)中密煉15-20分鐘出料后，用塑料袋包裝待用。
3.阻燃硅橡膠的制備
將基礎(chǔ)膠i、基礎(chǔ)膠ii、阻燃劑等按不同的加入量分別進(jìn)行混煉，制備阻燃硅橡膠，測試阻燃效果。
實(shí)施例1
表3阻燃硅橡膠配方
所述的含磷阻燃劑為有機(jī)膦硅聚合物，聚膦酸酯硅氧烷(dopo-si)，其結(jié)構(gòu)如下：
式中：x為2，y為6，z為310。
實(shí)施例2
表4阻燃硅橡膠配方
所述的含磷阻燃劑為有機(jī)膦硅聚合物，聚膦酸酯硅氧烷(dopo-si)，其結(jié)構(gòu)如下：
式中：x為3，y為4，z為300。
實(shí)施例3
表5阻燃硅橡膠配方
所述的含磷阻燃劑為有機(jī)膦硅聚合物，聚膦酸酯硅氧烷(dopo-si)，其結(jié)構(gòu)如下：
式中：x為4，y為6，z為320。