陶瓷化有機硅橡膠的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種陶瓷化有機硅橡膠，包括下述重量份的組分：乙烯基聚硅氧烷，100份；填料，50～300份；陶瓷化促進劑，1～5份；含氫聚硅氧烷，5～15份；鉑催化劑，0.1～1份。本發(fā)明的陶瓷化硅橡膠原料易得，市場上可直接購買，生產容易；室溫固化，中高溫快速固化，使用方便，可原位成型，可用于灌封，密封；固化后在溫度高于280℃時可實現(xiàn)陶瓷化。
【專利說明】
陶瓷化有機括橡膠
技術領域
[0001] 本發(fā)明屬于高分子化學材料技術領域，具體設及一種陶瓷化有機娃橡膠。
【背景技術】
[0002] 隨著電子信息技術的發(fā)展，性能優(yōu)異的有機娃橡膠在電子上得到廣泛的應用。有 機娃橡膠由于具有優(yōu)異的耐高低溫性能、耐候性、良好的電絕緣性、疏水性，被廣泛應用于 建筑、汽車、電子電氣、新能源等領域。娃橡膠在不添加增強填料及助劑時強度小，易燃燒且 燃燒后形成粉化殘渣。地鐵、隧道交通、通訊等領域對消防防火的需求，要求有機娃橡膠在 使用時具有阻燃耐火性。提高娃橡膠的阻燃防火性可從5個方面入手：1.捕捉娃橡膠裂解產 生的自由基，使燃燒反應被抑制和延緩;2.減緩降解后可燃性小分子的放出；3.促進娃橡膠 在高溫下發(fā)生反應，形成穩(wěn)定的結構，進而提高娃橡膠的穩(wěn)定性;4.加入無機填料，使其燃 燒產生惰性氣體稀釋可燃氣體的濃度或者使氧氣不能擴散到娃橡膠燃燒的表面;5.增強燃 燒后娃橡膠的陶瓷層強度，阻止熱量向娃橡膠縱深處傳遞，使材料內部的溫度達不到燃燒 所需的溫度，從而達到阻燃隔熱耐火的作用。隨著電子行業(yè)的高端化、智能化及模塊化的高 速發(fā)展和娃橡膠應用領域不斷的拓寬，室溫硫化娃橡膠的應用越來越廣，對娃橡膠阻燃性 要求也越來越高，除了要求娃橡膠有優(yōu)異的施工操作性、良好的阻燃性，還需要娃橡膠在高 溫時能發(fā)生陶瓷化轉移，能夠形成致密堅硬的自支撐陶瓷化產物，減少二次災害發(fā)生。專利 CN103923465A提供了一種環(huán)保型耐燒蝕陶瓷化娃橡膠復合材料及其制備方法，可用于防火 阻燃電纜，但屬于高溫硫化成型娃橡膠，在500~1500°C成型陶瓷化。專利CN104312159A提 供了一種陶瓷化娃橡膠及其制備方法，該種陶瓷化娃橡膠由娃橡膠和陶瓷化填料制備得 到，具有較好的拉伸強度、化斷伸長率及撕裂強度。上述專利均未提及所使用娃橡膠基礎聚 合物的粘度。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種28(TC W上能形成致密的陶瓷層的陶瓷化有機娃橡膠。
[0004] 為了達到上述的技術效果，本發(fā)明采取W下技術方案：
[0005] -種陶瓷化有機娃橡膠，包括下述重量份的組分：
[0006] 乙締基聚硅氧烷，100份；
[0007] 填料，50 ~300份；
[000引陶瓷化促進劑，1~5份；
[0009]含氨聚硅氧烷，5~15份；
[0010] 銷催化劑，0.1~1質量份。
[0011] 進一步的技術方案是，所述的乙締基聚硅氧烷為乙締基聚二甲基硅氧烷或乙締基 聚甲基苯基硅氧烷，其粘度為300~5000m化? S。
[0012] 進一步的技術方案是，所述的填料選自氧化侶、氨氧化侶、娃微粉、有機化蒙脫±、 片狀云母粉、棚酸鋒、有機化凹凸棒上中至少一種。
[0013] 進一步的技術方案是，所述的陶瓷化促進劑為過渡金屬的憐化合物與有機娃化合 物的絡合物。
[0014] 進一步的技術方案是，所述的過渡金屬的憐化合物為銷、錠、鈕、銅的=苯基憐化 合物，所述的有機娃化合物為四甲基二乙締基二硅氧烷。
[0015] 進一步的技術方案是，所述的陶瓷化促進劑的制備方法如下：將二(=苯基麟)二 氯化銷或=(=苯基麟)氯化錠、四甲基二乙締基二硅氧烷、碳酸氨鋼和無水乙醇，在氮氣保 護下回流化，靜置至室溫，過濾，沉淀用無水乙醇洗，合并濾液及洗液，抽除可揮發(fā)組分，得 到陶瓷化促進劑。
[0016] 進一步的技術方案是，所述的含氨聚硅氧烷為含氨聚甲基硅氧烷或含氨聚甲基苯 基硅氧烷，含氨量為0.25-0.75 %。
[0017] 進一步的技術方案是，所述的銷催化劑為四甲基二乙締基二硅氧烷與銷的絡合 物，銷含量為1500~5000ppm。
[0018] 下面對本發(fā)明進一步的說明。
[0019] -種陶瓷化有機娃橡膠，包括下述重量份的組分：
[0020] 乙締基聚硅氧烷，100份；
[0021] 填料，50 ~300份；
[0022] 陶瓷化促進劑，1~5份；
[0023] 含氨聚硅氧烷，5~15份；
[0024] 銷催化劑，0.1~1份。
[0025] 在本發(fā)明中，100份的乙締基聚硅氧烷使用50~300份的填料，如果使用小于50份 的填料，則阻燃性差且燃燒后殘余的固體物質少不易于形成致密陶瓷層;若使用大于300份 的填料，則施工性差，不利于操作使用，特別是灌封使用。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例，100份的 乙締基聚硅氧烷使用50~300份的填料。
[00%]在本發(fā)明中，100份的乙締基聚硅氧烷使用1~5份陶瓷化促進劑，如果使用小于1 份陶瓷化促進劑，則娃橡膠在高溫后形成連續(xù)層的致密性較差;如果使用大于5份陶瓷化促 進劑，則娃橡膠在高溫后形成連續(xù)致密層易形成氣孔。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，100份的 乙締基聚硅氧烷使用1~5份陶瓷化促進劑;更優(yōu)選的，使用1~3份陶瓷化促進劑。
[0027]在本發(fā)明中，100份的乙締基聚硅氧烷使用5~15份含氨聚硅氧烷，如果使用小于5 份的含氨聚硅氧烷，則娃橡膠交聯(lián)密度過低，乙締基過量高溫下易熱老化;若使用大于15份 的含氨聚硅氧烷，則娃橡膠交聯(lián)密度過大，且多余的Si-H反應不完全，高溫下熱穩(wěn)定差。根 據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例，100份的乙締基聚硅氧烷使用5~15份含氨聚硅氧烷。
[00%]在本發(fā)明中，100份的乙締基聚硅氧烷使用0.1~1份銷催化劑，如果使用小于0.1 份的銷催化劑，則催化劑量不足W支持Si-Vi與Si-H反應完全，形成半交聯(lián)狀態(tài);若使用大 于1份的銷催化劑，貝化i-Vi與Si-H反應速度過快，使用時操作時間短且操作不方便。根據(jù)本 發(fā)明優(yōu)選實施例，100份的乙締基聚硅氧烷使用0.1~1份銷催化劑;更優(yōu)選的，使用0.1~ 0.7份銷催化劑。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述的乙締基聚硅氧烷為乙締基聚二甲基硅氧烷或乙 締基聚甲基苯基硅氧烷，其粘度在300~5000m化? S。本發(fā)明中選用低粘度的乙締基聚娃氧 燒，若粘度小于300m化? S，則娃橡膠的初性太差；若粘度大于SOOOmPa ? S，則娃橡膠粘度 高，流動性差，不利于施工特別是灌封使用。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述的乙締基聚娃 氧燒的粘度為500~3000mPa ? S。
[0030] 在本發(fā)明中，所述的陶瓷促進劑為過渡金屬的憐化合物與有機娃化合物的絡合 物，其原理是在高溫下使娃橡膠側鏈有機基團發(fā)生氧化交聯(lián)反應，提高有機娃橡膠的熱穩(wěn) 定性，并在裂解時將有機娃橡膠燃燒后的Si化和難燃物"聯(lián)結"起來，形成連續(xù)致密層，阻斷 有機娃橡膠分解出新可燃氣體(VOC)而抑煙阻燃。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述的過渡金 屬的憐化合物為銷、錠、鈕、銅的=苯基憐化合物;更優(yōu)選的是，所述的過渡金屬的憐化合物 為銷、錠的=苯基憐化合物。
[0031] 陶瓷促進劑的制備方法如下：將二(=苯基麟)二氯化銷或=(=苯基麟)氯化錠、 四甲基二乙締基二硅氧烷、碳酸氨鋼和無水乙醇，在氮氣保護下回流化，靜置至室溫，過濾， 沉淀用無水乙醇洗，合并濾液及洗液，抽除可揮發(fā)組分，得到陶瓷化促進劑。二(=苯基麟） 二氯化銷或=(=苯基麟)氯化錠與四甲基二乙締基二硅氧烷的摩爾比為2:15。
[0032] 在本發(fā)明中，含氨聚硅氧烷為含氨聚甲基硅氧烷或含氨聚甲基苯基硅氧烷，含氨 量為0.25~0.75%。若含氨量小于0.25 %，則交聯(lián)密度低娃橡膠固化后強度低耐熱老化性 能差，若含氨量大于0.75%，則Si-H集中不易交聯(lián)完全，加熱易老化，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實 施例，含氨聚硅氧烷的含氨量為0.25%~0.65%。
[0033] 本發(fā)明的可陶瓷化娃橡膠采用化-94標準測試娃橡膠的阻燃性能；將娃橡膠在溫 度280~300°C下熱處理3小時，敲擊娃橡膠是否有陶瓷清脆響聲，且進行沈M測試，是否形成 連續(xù)致密層。
[0034] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有W下的有益效果：
[0035] 原料易得，市場上可直接購買，生產容易；室溫固化，中高溫快速固化，使用方便， 可原位成型，可用于灌封，密封;固化后在溫度高于280°C時可實現(xiàn)陶瓷化。
【附圖說明】
[0036] 圖1為實施例1的娃橡膠在溫度280~300°C下熱處理3小時后的沈M圖；
[0037] 圖2為實施例2的娃橡膠在溫度280~300°C下熱處理3小時后的沈M圖；
[0038] 圖3為實施例3的娃橡膠在溫度280~300°C下熱處理3小時后的沈M圖；
[0039] 圖4為實施例4的娃橡膠在溫度280~300°C下熱處理3小時后的沈M圖；
[0040] 圖5為對比例的娃橡膠在溫度280~300°C下熱處理3小時后的沈M圖。
【具體實施方式】
[0041] 下面結合本發(fā)明的實施例對本發(fā)明作進一步的闡述和說明。
[0042] 實施例1:
[0043] 粘度為500m化? S的乙締基聚二甲基硅氧烷100份，
[0044] 有機化蒙脫±300份，
[0045] 二(=苯基麟)二氯化銷與四甲基二乙締基二硅氧烷的絡合物3份，
[0046] 含氨量為0.65 %的含氨聚甲基硅氧烷5份，將上述組分混合均勻；
[0047] 再加入銷含量為SOOOppm的四甲基二乙締基二硅氧烷與銷的絡合物0.1份，混合均 勻得到陶瓷化有機娃橡膠，測試結果如表1。
[004引實施例2:
[0049] 粘度為2000m化? S乙締基聚甲基苯基硅氧烷100份，
[0050] 有機化蒙脫±50份，片狀云母粉50份，娃微粉50份，
[0051] =(=苯基麟)氯化錠與四甲基二乙締基二硅氧烷的絡合物2份，
[0052] 含氨量為0.45 %的含氨聚甲基苯基硅氧烷10份，將上述組分混合均勻；
[0053] 再加入銷含量為3000ppm的四甲基二乙締基二硅氧烷與銷的絡合物0.5份，混合均 勻后得到陶瓷化有機娃橡膠，測試結果如表1。
[0化4] 實施例3:
[0化5] 粘度為3000m化? S乙締基聚二甲基硅氧烷100份，
[0化6] 氨氧化侶50份，
[0057]=(=苯基麟)氯化錠與四甲基二乙締基二硅氧烷的絡合物1份，二(=苯基麟）二 氯化銷與四甲基二乙締基二硅氧烷的絡合物1.5份，
[005引含氨量為0.25%的含氨聚甲基硅氧烷12份，將上述組分混合均勻；
[0059] 再加入銷含量為ISOOppm的四甲基二乙締基二硅氧烷與銷的絡合物0.7份，混合均 勻后得到陶瓷化有機娃橡膠，測試結果如表1。
[0060] 實施例4:
[0061 ] 粘度為1000 m化? S乙締基聚二甲基硅氧烷100份，
[0062] 氧化侶50份，氨氧化侶100份，棚酸鋒50份，有機凹凸棒±100份，
[0063] =(=苯基麟)氯化錠與四甲基二乙締基二硅氧烷的絡合物1份，
[0064] 含氨量為0.25%的含氨聚甲基苯基硅氧烷15份，將上述組分混合均勻；
[0065] 再加入銷含量為2500ppm的四甲基二乙締基二硅氧烷與銷的絡合物0.6份，混合均 勻后得到陶瓷化有機娃橡膠，測試結果如表1。
[0066] 對比例：
[0067] 粘度為2000m化? S乙締基聚二甲基硅氧烷100份，
[0068] 氨氧化侶25份，棚酸鋒25份，片狀云母粉100份，
[0069] 含氨量為0.65%的含氨聚甲基硅氧烷5份，將上述組分混合均勻后；
[0070] 再加入銷含量為3000ppm的四甲基二乙締基二硅氧烷與銷的絡合物0.5份，混合均 勻后得到有機娃橡膠，測試結果如表1。
[0071 ]表1:實施例1-4和對比例的性能測試數(shù)據(jù) 「00791
[0073]盡管運里參照本發(fā)明的解釋性實施例對本發(fā)明進行了描述，上述實施例僅為本發(fā) 明較佳的實施方式，本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，應該理解，本領域技術人 員可W設計出很多其他的修改和實施方式，運些修改和實施方式將落在本申請公開的原則 范圍和精神之內。
【主權項】
1. 一種陶瓷化有機硅橡膠，其特征在于包括下述重量份的組分： 乙烯基聚硅氧烷，100份； 填料，50~300份； 陶瓷化促進劑，1~5份； 含氫聚硅氧烷，5~15份； 鉑催化劑，0.1~1份。2. 根據(jù)權利要求1所述的陶瓷化有機硅橡膠，其特征在于所述的乙烯基聚硅氧烷為乙 烯基聚二甲基硅氧烷或乙烯基聚甲基苯基硅氧烷，其粘度為300~5000mPa · s。3. 根據(jù)權利要求1所述的陶瓷化有機硅橡膠，其特征在于所述的填料選自氧化鋁、氫氧 化鋁、硅微粉、有機化蒙脫土、片狀云母粉、硼酸鋅、有機化凹凸棒土中至少一種。4. 根據(jù)權利要求1所述的陶瓷化有機硅橡膠，其特征在于所述的陶瓷化促進劑為過渡 金屬的磷化合物與有機硅化合物的絡合物。5. 根據(jù)權利要求4所述的陶瓷化有機硅橡膠，其特征在于所述的過渡金屬的磷化合物 為鉑、銠、鈀、銅的三苯基磷化合物，所述的有機硅化合物為四甲基二乙烯基二硅氧烷。6. 根據(jù)權利要求5所述的陶瓷化有機硅橡膠，其特征在于所述的陶瓷化促進劑的制備 方法如下：將二(三苯基膦)二氯化鉑或三(三苯基膦)氯化銠、四甲基二乙烯基二硅氧烷、碳 酸氫鈉和無水乙醇，在氮氣保護下回流lh，靜置至室溫，過濾，沉淀用無水乙醇洗，合并濾液 及洗液，抽除可揮發(fā)組分，得到陶瓷化促進劑。7. 根據(jù)權利要求1所述的陶瓷化有機硅橡膠，其特征在于所述的含氫聚硅氧烷為含氫 聚甲基硅氧烷或含氫聚甲基苯基硅氧烷，含氫量為0.25-0.75 %。8. 根據(jù)權利要求1所述的陶瓷化有機硅橡膠，其特征在于所述的鉑催化劑為四甲基二 乙烯基二硅氧烷與鉑的絡合物，鉑含量為1500~5000ppm。
【文檔編號】C08K5/00GK105924979SQ201610370612
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月27日
【發(fā)明人】熊婷, 雷震, 涂程, 王有治
【申請人】成都硅寶科技股份有限公司