[發明專利]一種具有優異耐燒灼性能的陶瓷化硅橡膠組合物

在審

• 申請號: 201711378165.2
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN108003633A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 李強
• 申請（專利權）人: 大連理工常州研究院有限公司
• 主分類號: C08L83/07
• 分類號: C08L83/07;C08L83/04;C08K13/04;C08K7/10;C08K3/40
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

本發明屬于高分子橡膠材料領域，涉及一種硅橡膠組合物，具體涉及一種具有優異耐燒灼性能的陶瓷化硅橡膠組合物，按照重量份數計，由以下原料制備而成：硅橡膠100份、成瓷填料20～60份、助熔劑5～15份、硫化劑2～4份，其中，成瓷填料為硅酸鋁纖維和針狀硅灰石的混合物，其中硅酸鋁纖維和針狀硅灰石的質量比為15～25:30～40。本發明提供一種具有優異耐燒灼性能的陶瓷化硅橡膠組合物，選用硅酸鋁纖維和針狀硅灰石的復配物作為成瓷填料，以提高陶瓷化硅橡膠的熱穩定性和耐燒灼性。

技術領域

本發明屬于高分子橡膠材料領域，涉及一種硅橡膠組合物，具體涉及一種具有優異耐燒灼性能的陶瓷化硅橡膠組合物。

背景技術

陶瓷化橡膠材料是近年來出現的一種新型防火材料，它是在橡膠基體中添加一定的成瓷填料和助熔劑制得的復合材料，其在常溫下能夠保持良好的彈性和力學性能，當遇到明火或處于高溫環境時，這種復合材料能轉變為具有自支撐性的陶瓷體，從而阻止火焰蔓延，達到防火目的。陶瓷化橡膠材料具有廣闊的應用前景，特別是用作電線電纜的絕緣材料，能防止火焰進一步向電線電纜內部蔓延，使電路在火災中依然保持暢通。

在眾多的合成橡膠中，硅橡膠是在其中的佼佼者。硅橡膠具有良好的電絕緣性、耐氧抗老化性、耐光抗老化性以及防霉性、化學穩定性等優異的性能。硅橡膠的這些優異性能，使其在輸電線路、宇航、機械部件及電子電器等領域具有重要的應用。由于硅橡膠經常需要在高壓、高溫、發熱、放電的條件下使用，因此對硅橡膠在阻燃性能方面具有較高的要求。但是目前使用的阻燃硅橡膠經過持續的高溫燃燒后，燒余物沒有機械強度，可能會造成更危險的二次災害，如電纜的護套和絕緣燒毀后造成短路。

陶瓷化硅橡膠是指在硅橡膠基體中添加成瓷填料，并混合助熔劑來制備，這種復合材料硫化后在常溫下的彈性和力學性能良好，與其它橡膠相比，硅橡膠熱分解過程中釋放的熱量、有害氣體及煙霧較少，其分解參與的二氧化硅可作為陶瓷體的骨架材料，因此，硅橡膠用作陶瓷化橡膠材料的基體材料時，不僅有利于聚合物材料在高溫條件下轉變成堅硬的陶瓷體，又符合綠色環保的要求。

目前，陶瓷化硅橡膠中，成瓷填料常用的有云母、硅灰石、粘土、高嶺土等無機硅酸鹽類，成瓷填料的作用是提高陶瓷化硅橡膠的熱穩定性，而且能在硅橡膠基體分解后作為骨架材料，保持材料原有的形狀并提供足夠的強度。但是，目前常用的成瓷填料在所形成的陶瓷體孔徑較大，致密性較低，容易導致氧氣滲透甚至出現火焰向基體材料傳遞，嚴重影響著陶瓷化硅橡膠的耐燒灼性能。

發明內容

根據以上現有技術的不足，本發明提供一種具有優異耐燒灼性能的陶瓷化硅橡膠組合物，選用硅酸鋁纖維和針狀硅灰石的復配物作為成瓷填料，以提高陶瓷化硅橡膠的熱穩定性和耐燒灼性。

本發明所述的一種具有優異耐燒灼性能的陶瓷化硅橡膠組合物，其特征在于，按照重量份數計，由以下原料制備而成：硅橡膠100份、成瓷填料20～60份、助熔劑5～15份、硫化劑2～4份，其中，成瓷填料為硅酸鋁纖維和針狀硅灰石的混合物，其中硅酸鋁纖維和針狀硅灰石的質量比為15～25:30～40。

本發明中，硅酸鋁纖維以硬質粘土熟料為原料，經電阻或電弧爐熔融、噴吹成纖工藝生產而成，是一種新型輕質耐火材料，該材料具有容重輕、耐高溫、熱穩定性好，熱傳導率低、熱容小、抗機械振動好、受熱膨脹小、隔熱性能好等優點。針狀硅灰石屬于一種鏈狀偏硅酸鹽，又是一種呈纖維狀、針狀硅酸鹽，由于其特殊的晶體形態決定了其性質，硅灰石具有良好的絕緣性，同時具有很高的白度、良好的介電性能和較高的耐熱、耐候性能。

其中，優選方案如下：

所述的硅橡膠為二甲基硅橡膠、甲基乙烯基硅橡膠或甲基苯基乙烯基硅橡膠中的一種。

所述的助熔劑為低熔點玻璃粉、氧化硼或硼酸鋅中的一種。所述的助熔劑更優選選用熔點范圍為350～650℃的低熔點玻璃粉。

所述的硫化劑為過氧化雙(2,4-二氯苯甲酰)。