一種無(wú)鹵阻燃高強(qiáng)度的可瓷化硅橡膠的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種無(wú)鹵阻燃高強(qiáng)度的可瓷化硅橡膠，屬于橡膠材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 近幾年，國(guó)內(nèi)公共場(chǎng)所、化工、煤礦的等發(fā)生的火災(zāi)事故造成重大損失，人們對(duì)消 防、防火安全有了深刻的認(rèn)識(shí)，利用耐火電纜保證在火災(zāi)發(fā)生后一段時(shí)間內(nèi)（一般是180分 鐘內(nèi)）動(dòng)力及信號(hào)線路仍然正常工作，對(duì)減少人員的傷亡和生命財(cái)產(chǎn)的損失至關(guān)重要，因 此，耐火線纜及其材料是人們一直在不斷探索的課題。
[0003] 目前耐火電纜大多采用填充氧化鎂礦物或云母帶纏繞實(shí)現(xiàn)耐火的功能，然而，氧 化鎂礦物耐火電纜生產(chǎn)需要專門(mén)的生產(chǎn)加工設(shè)備，價(jià)格昂貴，設(shè)備成本較高，因此，氧化鎂 礦物耐火電纜很難大規(guī)模普及應(yīng)用。另一種云母帶纏繞的耐火電纜，在生產(chǎn)過(guò)程中，需要多 層纏繞，生產(chǎn)效率低，燒蝕后的云母帶發(fā)脆，容易脫落，耐火效果差，難以保障電力及通訊安 全暢通。
[0004] 例如，中國(guó)專利CN2817002公開(kāi)了一種"新型耐火電纜"，其在導(dǎo)體上繞包了一層 云母帶，云母帶層上設(shè)有玻璃纖維帶繞包層，在玻璃纖維帶繞包層上設(shè)有銅帶繞包屏蔽層， 在銅帶繞包屏蔽層上設(shè)置塑料或橡膠絕緣層。這種電纜上設(shè)置的塑料或橡膠絕緣層在遇 火后易燒毀，導(dǎo)致繞包的云母層易掉落，失去耐火絕緣作用，從而不能保證較長(zhǎng)時(shí)間安全供 電。
[0005] 中國(guó)專利CN102040839A公開(kāi)了 "一種陶瓷化硅橡膠及其制備方法，該陶瓷化硅橡 膠以硅橡膠作為基體，通過(guò)添加一定量的礦物硅酸鹽、阻燃劑、補(bǔ)強(qiáng)填充劑制得，燃燒后具 有陶瓷化效果。但是，該陶瓷化硅橡膠的阻燃性能、機(jī)械性能差，難以完全滿足實(shí)用要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種具有優(yōu)異的阻燃性、良好的機(jī)械 性能、、易于加工、生產(chǎn)成本低、無(wú)鹵的可瓷化硅橡膠。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種無(wú)鹵阻燃高強(qiáng)度的可瓷化硅橡膠，其特征在 于：其原料按重量份的組成為： 甲基乙烯基硅橡膠 100份 無(wú)鹵阻燃劑 10-50份 瓷化粉 4-40份 抗氧劑 1-5份 所述無(wú)鹵阻燃劑為氫氧化鋁、氫氧化鎂、水滑石、硼酸鋅、三聚氰胺氰尿酸鹽(MCA-JN)、 三聚氰胺多聚磷酸酯（MPOP)中的任一種或若干種。
[0008] 所述瓷化粉為玻璃粉、硼酸鋅、氧化鎂、高嶺土、云母、硅灰石、輕質(zhì)碳酸鈣中的任 一種或若干種。
[0009] 所述無(wú)鹵阻燃劑和瓷化粉的處理工藝為：按無(wú)鹵阻燃劑和瓷化粉按重量份的組 成原料稱取100-200g放入燒杯中，加入100_400g乙醇溶液和5-20g去離子水，再加入 2_5g偶聯(lián)劑、l-5g乙酸攪拌3-5分鐘后倒入研磨機(jī)進(jìn)行研磨，轉(zhuǎn)速為1000-3000r/min，研 磨l-24h，研磨后放入烘箱中烘干2小時(shí)，烘干后粉碎待用。
[0010] 所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑KH550、硅烷偶聯(lián)劑KH570中的一種或兩種。
[0011] 所述甲基乙烯基硅橡膠為混煉膠，其邵氏硬度為30HA、40HA、50HA、60HA、70HA的 一種或幾種。
[0012] 本發(fā)明的一種無(wú)鹵阻燃高強(qiáng)度的可瓷化硅橡膠的制備方法，其步驟如下：首先將 甲基乙烯基硅橡膠于開(kāi)放式煉膠機(jī)上混煉3-5分鐘，然后將無(wú)鹵阻燃劑、瓷化粉依次加 入，每次加入其中后進(jìn)行充分混煉，使混合料混合均勻，接著加入硫化劑混煉3-5分鐘，最 后在開(kāi)放式煉膠機(jī)上薄通5-10次，即得到所述無(wú)鹵阻燃高強(qiáng)度的可瓷化硅橡膠。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果： 本發(fā)明的一種無(wú)鹵阻燃高強(qiáng)度的可瓷化硅橡膠具有結(jié)殼強(qiáng)度大、拉伸強(qiáng)度高、阻燃級(jí) 別高、無(wú)鹵的特點(diǎn)。
[0014] 本發(fā)明的一種無(wú)鹵阻燃高強(qiáng)度的可瓷化硅橡膠所用的阻燃劑均為環(huán)保無(wú)鹵型， 可瓷化硅橡膠的阻燃級(jí)別達(dá)到FV-0,燃燒時(shí)無(wú)有毒氣體放出，僅釋放少量白煙，白煙主要是 有機(jī)硅的燃燒和阻燃劑的分解產(chǎn)生，主要成分是Si02、H20、C02,隊(duì)等。在發(fā)生火災(zāi)后，火焰 持續(xù)燃燒下，無(wú)鹵阻燃高強(qiáng)度的可瓷化硅橡膠會(huì)轉(zhuǎn)化成陶瓷狀的殼體，而不是被燒成粉狀 灰燼，該陶瓷狀的殼體形成一層堅(jiān)硬的保護(hù)層，從而能阻擋火焰繼續(xù)向內(nèi)部燃燒，保護(hù)被燒 的物體不繼續(xù)受損壞，輸電線路能持續(xù)穩(wěn)定的輸送電，并且燒蝕時(shí)間越長(zhǎng)，陶瓷狀殼體越堅(jiān) 硬。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 為詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、配方比例、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施例予 以說(shuō)明。
[0016] 實(shí)施例1，本發(fā)明的一種無(wú)鹵阻燃高強(qiáng)度的可瓷化硅橡膠，其原料按重量份的組成 配制，具體如下： 分別稱取100g甲基乙烯基硅橡膠、15g硼酸鋅、20g經(jīng)前述工藝處理的氫氧化鋁、14g經(jīng) 前述工藝處理的氫氧化鎂、881?^-州、281^0?、18抗氧劑1010，將上述幾種物質(zhì)依次按上述 制備方法的步驟進(jìn)行制備，即可制得無(wú)鹵阻燃高強(qiáng)度的可瓷化硅橡膠。
[0017] 將本發(fā)明所述硅橡膠在170°C下硫化5分鐘后根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果如下：
該可瓷化硅橡膠遇火可形成自支撐陶瓷狀物，且溫度越高，時(shí)間越長(zhǎng)，陶瓷化效果越 好。實(shí)施例2,本發(fā)明的一種無(wú)鹵阻燃高強(qiáng)度的可瓷化硅橡膠，其原料按重量份的組成配制， 具體如下： 分別稱取100g甲基乙烯基硅橡膠、20g水滑石、IOg硼酸鋅、5g玻璃粉、20gMCA-JN、 4gMP0P、Ig抗氧劑1330,將上述幾種物質(zhì)依次按上述制備方法的步驟進(jìn)行制備，即可制得 無(wú)鹵阻燃高強(qiáng)度的可瓷化硅橡膠。
[0018] 將本發(fā)明所述硅橡膠在170°C下硫化5分鐘后，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果如 下：
該可瓷化硅橡膠遇火可形成自支撐陶瓷狀物，且溫度越高，時(shí)間越長(zhǎng)，陶瓷化效果越 好。
[0019] 實(shí)施例3,本發(fā)明的一種無(wú)鹵阻燃高強(qiáng)度的可瓷化硅橡膠，其原料按重量份的組成 配制，具體如下： 分別稱取100g甲基乙烯基硅橡膠、Hg經(jīng)前述工藝處理的氫氧化鋁、IOg硼酸鋅、IOg輕 質(zhì)碳酸li、5g氧化鎂、20gMCA-JN、lg抗氧劑330,將上述幾種物質(zhì)依次按上述制備方法的步 驟進(jìn)行制備，即可制得無(wú)鹵阻燃高強(qiáng)度的可瓷化硅橡膠。
[0020] 將本發(fā)明所述硅橡膠在170°c下硫化5分鐘后，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果如 下：
該可瓷化硅橡膠遇火可形成自支撐陶瓷狀物，且溫度越高，時(shí)間越長(zhǎng)，陶瓷化效果越 好。
[0021] 實(shí)施例4,本發(fā)明的一種無(wú)鹵阻燃高強(qiáng)度的可瓷化硅橡膠，其原料按重量份的組成 配制，具體如下： 分別稱取100g甲基乙烯基硅橡膠、Hg經(jīng)前述工藝處理的云母、5g硼酸鋅、16gMCA-JN、 4gMP0P、Ig抗氧劑1010,將上述幾種物質(zhì)依次按上述制備方法的步驟進(jìn)行制備，即可制得 無(wú)鹵阻燃高強(qiáng)度的可瓷化硅橡膠。
[0022] 將本發(fā)明所述硅橡膠在170°C下硫化5分鐘后，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果如 下：
該可瓷化硅橡膠遇火可形成自支撐陶瓷狀物，且溫度越高，時(shí)間越長(zhǎng)，陶瓷化效果越 好。
[0023] 本發(fā)明并不局限于上述【具體實(shí)施方式】，熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員還可據(jù)此做出多種 變化，但任何與本發(fā)明等同或相類似的變化都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種無(wú)鹵阻燃高強(qiáng)度的可瓷化硅橡膠，其特征在于：其原料按重量份的組成為： 甲基乙烯基硅橡膠 100份 無(wú)鹵阻燃劑 10-50份 瓷化粉 4-40份 抗氧劑 1-5份 所述無(wú)鹵阻燃劑為氫氧化鋁、氫氧化鎂、水滑石、硼酸鋅、三聚氰胺氰尿酸鹽(MCA-JN)、 三聚氰胺多聚磷酸酯（MPOP)中的任一種或若干種； 所述瓷化粉為玻璃粉、硼酸鋅、氧化鎂、高嶺土、云母、硅灰石、輕質(zhì)碳酸鈣中的任一種 或若干種。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)鹵阻燃高強(qiáng)度的可瓷化硅橡膠，其特征在于：所述 無(wú)鹵阻燃劑和瓷化粉的處理工藝為：按無(wú)鹵阻燃劑和瓷化粉按重量份的組成原料稱取 100-200g放入燒杯中，加入100-400g乙醇溶液和5-20g去離子水，再加入2-5g偶聯(lián)劑、 l_5g乙酸攪拌3-5分鐘后倒入研磨機(jī)進(jìn)行研磨，轉(zhuǎn)速為1000-3000r/min，研磨l-24h，研 磨后放入烘箱中烘干2小時(shí)，烘干后的粉碎待用。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)鹵阻燃高強(qiáng)度的可瓷化硅橡膠，其特征在于：所述的 偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑KH550、硅烷偶聯(lián)劑KH570中的一種或兩種。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)鹵阻燃高強(qiáng)度的可瓷化硅橡膠，其特征在于：所述甲 基乙烯基硅橡膠為混煉膠，其邵氏硬度為30HA、40HA、50HA、60HA、70HA的一種或幾種。5. -種無(wú)鹵阻燃高強(qiáng)度的可瓷化硅橡膠的制備方法，其特征在于：其步驟如下：首先 將甲基乙烯基硅橡膠于開(kāi)放式煉膠機(jī)上混煉3-5分鐘，然后將無(wú)鹵阻燃劑、瓷化粉依次加 入，每次加入其中后進(jìn)行充分混煉，使混合料混合均勻，接著加入硫化劑混煉3-5分鐘， 最后在開(kāi)放式煉膠機(jī)上薄通5-10次，即得到所述無(wú)鹵阻燃高強(qiáng)度的可瓷化硅橡膠。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)鹵阻燃高強(qiáng)度的可瓷化硅橡膠，其原料按重量份的組成為：甲基乙烯基硅橡膠100份；無(wú)鹵阻燃劑10-50份；瓷化粉4-40份；抗氧劑1-5份，其制備步驟如下：首先將甲基乙烯基硅橡膠于開(kāi)放式煉膠機(jī)上混煉3-5分鐘，然后將無(wú)鹵阻燃劑、瓷化粉依次加入，每次加入其中后進(jìn)行充分混煉，使混合料混合均勻，接著加入硫化劑混煉3-5分鐘，最后在開(kāi)放式煉膠機(jī)上薄通5-10次，即得到所述無(wú)鹵阻燃高強(qiáng)度的可瓷化硅橡膠。該可瓷化硅橡膠具有結(jié)殼硬度大、拉伸強(qiáng)度高、阻燃級(jí)別高、無(wú)鹵的特點(diǎn)，在發(fā)生火災(zāi)后，電纜被火焰持續(xù)燃燒下，無(wú)鹵阻燃高強(qiáng)度的可瓷化硅橡膠會(huì)轉(zhuǎn)化成陶瓷狀的堅(jiān)硬殼體，能阻擋火焰向內(nèi)繼續(xù)燃燒，保護(hù)內(nèi)部物體不受損壞，輸電線路能持續(xù)輸送電。
【IPC分類】C08K9/06, C08L83/07, C08K3/26, C08K5/3492, C08K13/06, C08K3/38, C08K3/22, C08K3/34, C08K9/04, C08K3/40
【公開(kāi)號(hào)】CN105017776
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510398997
【發(fā)明人】王金合, 施利毅, 閆遠(yuǎn)滔, 季辰燾, 趙迪
【申請(qǐng)人】上海大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年11月4日
【申請(qǐng)日】2015年7月8日