[發(fā)明專(zhuān)利]一種防水防老化陶瓷化硅橡膠材料、制備方法及其應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810457901.1
• 申請(qǐng)日: 2018-05-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108948743A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾凡樂(lè);梁華;陸健;曾浩
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 倍仕得電氣科技（杭州）股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08L83/07
• 分類(lèi)號(hào): C08L83/07;C08L83/04;C08K13/04;C08K3/36;C08K3/34;C08K3/38;C08K7/10;C08K3/32
• 代理公司: 杭州千克知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33246
• 代理人: 裴金華

本發(fā)明公開(kāi)一種防水陶瓷化硅橡膠材料，包括：成瓷填料、硅橡膠、硅油、氧化硼、偶聯(lián)劑、硫化劑；成瓷填料包括：硅粉、云母、二氧化硅。其制備方法包括：（1）將硅粉研磨后再與其它成瓷填料組分混研，烘干，得預(yù)處理后的成瓷填料；（2）將成瓷填料、硫化劑外的全部組分混合，經(jīng)混煉、抽真空混煉得有機(jī)硅混煉膠；（3）將預(yù)處理后的成瓷填料與有機(jī)硅混煉膠混煉；（4）加入硫化劑混煉。這種防水陶瓷化硅橡膠在常溫下具有良好的力學(xué)性能，成瓷溫度低而能在環(huán)境溫度為300?400℃時(shí)不開(kāi)裂，成瓷后轉(zhuǎn)化成的陶瓷體因具有致密結(jié)構(gòu)而防水性能良好。其應(yīng)用包括：一種電纜固定頭，具有由防水陶瓷化硅橡膠材料制成的耐火層，力學(xué)性能穩(wěn)定，高溫下仍具有防水性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及陶瓷化聚合物領(lǐng)域，具體涉及一種防水陶瓷化硅橡膠材料、制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

電纜固定頭，又名電纜防水接頭、電纜接頭，廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備電氣、船舶電氣、防蝕設(shè)備的電線(xiàn)電纜的固定和保護(hù)，主要作用是使電纜出線(xiàn)孔保持密封及防水防塵，進(jìn)而使機(jī)器能安全可靠地運(yùn)行。目前，電纜固定頭多采用橡膠材料，但是橡膠材料不耐高溫、不耐燃燒，在出現(xiàn)火災(zāi)或其它高溫事故時(shí)，存在巨大的安全隱患，限制了它們的使用。因此，開(kāi)發(fā)一種具備阻燃功能的電纜固定頭材料成為亟待解決的課題，陶瓷化硅橡膠材料為實(shí)現(xiàn)這些目的提供了可能。

陶瓷化硅橡膠材料是一種新型的高分子復(fù)合材料，易于加工，生產(chǎn)成本低，在常溫下無(wú)毒、無(wú)味，具有很好的柔軟性和彈性，在接觸火焰時(shí)能夠燒蝕轉(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，該保護(hù)層阻擋火焰的繼續(xù)燃燒，起到隔絕外界火焰的作用，從而保護(hù)被燒的物體不受損壞，燒蝕時(shí)間越長(zhǎng)，溫度越高，殼體越堅(jiān)硬。

但是，陶瓷化硅橡膠材料在作為電纜固定頭的使用中仍然存在一些問(wèn)題。一、發(fā)生陶瓷化反應(yīng)的溫度過(guò)高，一般在650℃以上，而硅橡膠基體在200℃以上就會(huì)發(fā)生降解，如果環(huán)境溫度在200-650℃之間，硅橡膠基體已經(jīng)發(fā)生降解，而成瓷化反應(yīng)尚未發(fā)生，很有可能導(dǎo)致電纜固定頭開(kāi)裂、力學(xué)性能降低，密封、防水、防塵等性能出現(xiàn)問(wèn)題，影響機(jī)器安全可靠地運(yùn)行。二、陶瓷化硅橡膠瓷化之后轉(zhuǎn)化成的陶瓷體，雖然堅(jiān)硬具有自支撐性，但是本身是多孔的，不是致密的，防水性能差，當(dāng)在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生水淋等情況時(shí)，水很可能直接穿過(guò)電纜固定頭滲進(jìn)電纜出線(xiàn)孔之中，影響機(jī)器安全可靠地運(yùn)行。

申請(qǐng)公布號(hào)為CN104629375A的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種可陶瓷化防火耐火硅橡膠，由包括有機(jī)硅混煉膠和陶瓷化粉的原料制得，所述有機(jī)硅混煉膠由包括硅生膠、氣相二氧化硅、結(jié)構(gòu)化控制劑和陶瓷化改進(jìn)劑的原料制得，陶瓷化改進(jìn)劑的分子式為Fe(CO)₃[(CH₂＝CHMe₂SiO)₃SiR]，R為甲基或苯基。這種陶瓷化硅橡膠，硅橡膠基體主體的降解溫度在350℃左右，陶瓷化反應(yīng)在350℃以上就會(huì)發(fā)生，不僅具有較好的高溫耐火性能，在350℃仍能保持一定的力學(xué)和絕緣性能。但是這種材料轉(zhuǎn)化成的陶瓷體存在大量的多孔結(jié)構(gòu)，不是致密的，防水性能差；而且，雖然硅橡膠基體主體的降解溫度在350℃左右，和陶瓷化反應(yīng)發(fā)生的溫度比較接近，當(dāng)環(huán)境溫度在300-400℃時(shí)，還是會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂、力學(xué)性能降低，導(dǎo)致電纜固定頭的密封、防水、防塵等性能出現(xiàn)問(wèn)題；此外，用到的陶瓷化改進(jìn)劑結(jié)構(gòu)制備工藝復(fù)雜、價(jià)格昂貴、成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提出一種轉(zhuǎn)化成的陶瓷體因具有致密結(jié)構(gòu)而防水性能良好、成瓷溫度低而能在環(huán)境溫度為300-400℃時(shí)仍保持較好力學(xué)性能的防水陶瓷化硅橡膠材料。

本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是，提出一種防水陶瓷化硅橡膠材料，按質(zhì)量份計(jì)，包括：

成瓷填料30-100份，所述成瓷填料包括質(zhì)量比為（40-100）∶（20-100）∶（20-80）的硅粉、云母和二氧化硅；所述硅粉的粒徑小于3μm；