[發(fā)明專利]一種高強度低密度無鹵阻燃硅膠材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110203009.2
• 申請日: 2021-02-23
• 公開（公告）號: CN113025045A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設計）人: 汪佑宏;許耀東;雷睿;張鵬程;江浩然;柯玉超
• 申請（專利權）人: 安徽中鼎密封件股份有限公司
• 主分類號: C08L83/04
• 分類號: C08L83/04;C08L83/05;C08K3/22;C08K5/14
• 代理公司: 合肥正則元起專利代理事務所(普通合伙) 34160
• 代理人: 劉生昕

本發(fā)明公開了一種高強度低密度無鹵阻燃硅膠材料，其原料按重量份包括：硅膠預混膠100份、氫氧化鋁20?25份、氮磷復配阻燃填料35?45份、含氫硅油1?2份，硫化劑0.7?1份，潤滑劑0.4?0.6份；其中，所述硅膠預混膠采用瓦克氣相法R401系列高強度硅膠和埃肯HCR19系列沉淀法高強度硅膠按照一定重量比共混成，氫氧化鋁采用硅烷偶聯(lián)劑改性后的氫氧化鋁；氮磷復配阻燃填料為Longsafe100S磷氮系阻燃的多元復配型阻燃劑；硫化劑為過氧化二異丙苯；潤滑劑為高分子硅氧烷載體復合潤滑劑QL?10。本發(fā)明還提出上述高強度低密度無鹵阻燃硅膠材料的制備方法。本發(fā)明所述硅膠材料具有優(yōu)異的阻燃性能，且強度高、密度度及良好的耐熱老化性能。

技術領域

本發(fā)明屬于橡膠技術領域，尤其涉及一種高強度低密度無鹵阻燃硅膠材料及其制備方法。

背景技術

在政策的大力推動下，新能源汽車得到快速發(fā)展，然而各地也爆發(fā)出多起新能源車起火事件，與傳統(tǒng)燃油車相比，大家對于電動汽車的安全性的顧慮似乎更多，尤其是電池組的安全性；其次新能源電動車的里程也是大家非常在意的一面，增加里程的方法一個是增加電池能量密度，其次是車輛的輕量化。電池組有大量使用橡膠作為緩沖墊，橡膠墊性能的好壞直接影響到行駛安全性和行駛里程，因此電池廠商對橡膠緩沖墊的材料提出了非常嚴苛的UL94-V0阻燃要求，環(huán)保無鹵，密度小滿足汽車輕量化的要求，足夠的強度滿足其生命周期使用，且要盡可能低的成本以滿足市場的需求。

電池包緩沖墊要求硅膠滿足UL94-V0阻燃級別，滿足環(huán)保無鹵，密度不超過1.35g/cm3，強度不小于7MPa。常規(guī)的硅膠只能滿足UL94-HB阻燃等級，添加大量的阻燃填料會導致膠料黏度增加，強度降低，且密度較高。因此為滿足實際使用要求，研發(fā)出一種阻燃性能優(yōu)異、密度低強度高、環(huán)保且成本低廉的硅橡膠材料，對保障使用安全性以及延長使用壽命有著重大意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高強度低密度無鹵阻燃硅膠材料及其制備方法該硅膠材料具有優(yōu)異的阻燃性能、強度高密度低以及良好的加工性，壓縮應力松弛性能良好。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案實現(xiàn)：

一種高強度低密度無鹵阻燃硅膠材料，其原料按重量份包括：硅膠預混膠100份、氫氧化鋁20-25份、氮磷復配阻燃填料35-45份、含氫硅油1-2份，硫化劑0.7-1份，潤滑劑0.4-0.6份。

其中，硅膠預混膠采用瓦克氣相法R401系列高強度硅膠70-80份和埃肯HCR19系列沉淀法高強度硅膠20-30份共混。

采用硅膠預混膠作為基膠，混煉時剪切力更大，可以提供更高的混煉效率和更好的混煉質量；采用高強度的預混膠可以保證在加入阻燃填料之后的硫化膠還有足夠高的強度，氣象法和沉淀法兩種共混可以保證更好的工藝性和成本。

優(yōu)選地，采用氫氧化鋁阻燃填料和氮磷復配阻燃填料兩種阻燃填料共混，可以避免單獨無機阻燃填料密度大的問題和單獨使用有機氮磷復配阻燃填料的壓變老化差的問題。

優(yōu)選地，硫化劑為過氧化二異丙苯在高溫短時間硫化時具有更高的操作安全性，產(chǎn)品出模缺陷少。

本發(fā)明還提出了上述高強度低密度無鹵阻燃硅膠材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)合成橡膠的制備：按照配方備料并將所有原料送入密煉機，通過密煉機得到合成橡膠后對其硬度、強度以及伸長率進行檢測，檢測后過濾，其中，邵氏A硬度為60±5度，強度≥7MPa，伸長率≥400％的合成橡膠為合格的合成橡膠；

(2)橡膠的成型及硫化：將檢測合格的合成橡膠通過預成型機在60-70℃下進行預成型，再將預成型后的橡膠放入硫化設備中的模具內(nèi)，在壓力為170～190Kgf/cm²、溫度為165～175℃的條件下，對橡膠進行硫化處理，硫化時間為180～240秒；