[發明專利]反應型阻燃瓷化粉及用其補強阻燃的陶瓷化有機硅彈性體

在審

• 申請號: 202110359408.8
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113087969A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 葛欣國;黃浩;尹朝露;杜衛寧;毛朝君
• 申請（專利權）人: 應急管理部四川消防研究所
• 主分類號: C08K9/06
• 分類號: C08K9/06;C08K3/22;C08K3/34;C08K3/40;C08K3/38;C08K3/04;C08K3/36;C08K13/06;C08L83/04;C08L83/07;C08L83/05;C08J9/00
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 舒啟龍

本發明公開了一種反應型阻燃瓷化粉及用其補強阻燃的陶瓷化有機硅彈性體，該瓷化粉是由耐火填料 50～100份，多級助熔劑 1～50份，阻燃劑 0～50份，硅烷偶聯劑 0.5～5份，含氫硅油 0.5～10份，乙烯基硅油 0～5份，以鉑在瓷化粉中的含量計為10～300ppm的鉑催化劑組成。采用該瓷化粉制得陶瓷化有機硅彈性體。本發明通過偶聯劑表面化學改性結合硅氫加成反應，在耐火填料、多級助熔劑及阻燃劑表面引入含活性氫或乙烯基的大分子柔性硅氧烷，既改善了其與有機硅基材的相容性和加工性能，又通過表面活性基團參與有機硅的交聯反應，實現對有機硅彈性體的反應型補強。

技術領域

本發明屬于瓷化粉和阻燃陶瓷化有機硅彈性體技術領域，具體涉及一種反應型阻燃瓷化粉及用其補強阻燃的陶瓷化有機硅彈性體。

背景技術

有機硅彈性體具有優異的耐高低溫性能和電性能, 而具有多孔結構的有機硅彈性體“有機硅泡沫”不僅質輕、隔熱性能好，還具有傳統泡沫材料所未有的耐候性與壓縮回彈性等優點，因而被作為阻尼、減震、隔音、隔熱、灌封、密封等高性能材料,廣泛應用于建筑、化工、電子工業、交通運輸、航空航天等領域。

有機硅材料本身可燃，且有機硅發泡后內部產生的泡孔結構導致材料遇火條件下更易分解和燃燒，因而需要阻燃改性以降低材料的火災危險性，有機硅彈性體無鹵阻燃抑煙研究常用的阻燃劑主要有氫氧化鎂、氫氧化鋁、聚磷酸銨（APP）、密胺/膨脹石墨、六苯氧基環三磷腈、甲基膦酸二甲酯，其中氫氧化鋁或含磷/氮的復合型阻燃劑都已被證明是非常有效的阻燃劑體系，如專利CN109438992A公布了一種以氫氧化鎂、氫氧化鋁為阻燃劑的有機硅泡沫材料。有機硅彈性體在隔熱、灌封、密封等領域的應用，不僅要求材料具有阻燃性能，更要求材料具有耐高溫性能，特別是在火焰長時間作用下，要求材料能夠保持完整性甚至是隔熱性，即具有耐火性能。以陶瓷化硅橡膠為代表的陶瓷化聚合物的研究和應用，很好地實現了有機硅彈性體的高溫耐火性能。要實現硅橡膠的高溫陶瓷化，需添加較高含量的瓷化粉，且瓷化粉通常為云母、高嶺土、硅酸鋁、玻璃粉等，但它們的阻燃效率低。有機硅材料自身拉伸強度很低，需要采用白炭黑補強，但是補強效果好的氣相白炭黑對基膠增粘效果明顯且不易混入，嚴重損害有機硅加工性能，還使得添加高含量的耐火填料和阻燃劑變得更為困難。因此本領域存在“有機硅彈性體補強阻燃與陶瓷化相矛盾”的問題。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的問題，而提供一種新的反應型阻燃瓷化粉。

本發明的目的是這樣實現的，一種反應型阻燃瓷化粉，該瓷化粉按質量份計是由以下組分組成：

耐火填料 50～100份，

多級助熔劑 1～50份，

阻燃劑 0～50份，

硅烷偶聯劑 0.5～5份，

含氫硅油 0.5～10份，

乙烯基硅油 0～5份，

鉑催化劑，以鉑在瓷化粉中的含量計為10～300ppm。

以上瓷化粉中所述的耐火填料為云母、高嶺土、蒙脫土、硅藻土、葉蠟石、滑石、透輝石、硅灰石、硅酸鋁、硅酸鋯、石英粉、碳化硅、氧化鎂、氧化鋁、氧化鈣、二氧化鈦、氧化鐵、氧化鎳、氧化鋅、氧化鋯、氧化鈰中的一種或幾種。

以上瓷化粉中所述的多級助熔劑為始熔溫度400℃~700℃的玻璃粉、偏硼酸鋰、偏硼酸鈣、硼酸鈉、硼酸鋅、硅酸鈉、碳酸鋰、氧化硼、三氧化二銻、聚硼硅氧烷中的至少兩種。

以上瓷化粉中所述的阻燃劑為氫氧化鎂、氫氧化鋁、一水軟鋁石、聚磷酸銨、磷腈阻燃劑、次磷酸鋁、錫酸鋅、植酸鋅、膨脹石墨、氧化石墨烯、碳納米管、炭黑、三唑類化合物中的一種或幾種。

以上瓷化粉中所述的硅烷偶聯劑為γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷（KH-172）、乙烯基三乙氧基硅烷（KH-151）、乙烯基三甲氧基硅烷（KH-171）、中的任一種。