專利名稱：新型阻燃硅橡膠的制備工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及橡膠制造領域，具體涉及一種阻燃硅橡膠的制備工藝。
背景技術：
硅橡膠是一種六十年代出現的硅彈性體，其在室溫下無需加熱或加壓即可就地固化，一經問世就被廣泛應用作密封膠使用。同時，硅橡膠還具有優異的絕緣性、耐候性、防潮性、抗震性、抗壓性以及生理惰性，被廣泛應用于建筑、汽車、電子、化工、機械、航空航天、醫療器械等領域。但是，硅橡膠中含有大量的C和H，這導致硅橡膠易燃燒，其防火、耐高溫、防漏電的性能很差。上述缺陷大大限制了硅橡膠的使用范圍
發明內容
本發明的目的即在于克服現有的硅橡膠防火、防高溫、防漏電性能很差的缺陷，提供一種阻燃娃橡膠的制備工藝。本發明的目的通過以下技術方案實現
新型阻燃硅橡膠的制備工藝，包括以下步驟
A.用f3質量份數表面處理劑對4(Γ60質量份數的鎂鋁水滑石進行表面處理，攪拌均勻后加入1(Γ20質量份數的聚磷酸銨和2(Γ50質量份數的氫氧化鎂，共混均勻后得到填料；
B.將8(Γ120質量份數高粘度α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷，2(Γ30質量份數高粘度硅油以及10(Γ150質量份數納米碳酸鈣攪拌混合均勻后，加熱除濕，得到底料；
C.將所述底料進行研磨后，加入2(Γ40質量份數低粘度的α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷和15 30質量份數低粘度的硅油，攪拌均勻后排泡；
D.將所述填料和排泡后的底料混合均勻后排泡，得到基料；
Ε.將鐵黑與硅油以質量比1:1混合均勻后加熱除濕，得到鐵黑膏；
F.將100質量份數鐵黑膏，31質量份數交聯劑，I飛質量份數增粘劑，O.03、. 12質量份數催化劑混合均勻后排泡，得到色膏；
G.將所述基料與色膏以質量比10:f 14:1混合均勻，得到新型阻燃硅橡膠。優選的，所述步驟B中的高粘度α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷的粘度為10000mPa*s、20000 mPa*s>50000 mPa*s 或 80000 mPa*s,高粘度娃油的粘度為 500 mPa*s 或 1000mPa^So優選的，所述步驟C中的低粘度α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷的粘度為1500mPa*s 或 2000mPa*s，低粘度硅油的粘度為 100mPa*s 或 350mPa*s。優選的，所述的硅油為甲基硅油、乙基硅油、甲基苯基硅油或氨烴基硅油中的至少一種。優選的，所述的交聯劑為甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、硅酸乙酯、硅酸丙酯或硅酸乙酯低聚物水解液中的至少一種。
優選的，所述的增粘劑為苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、r_氨丙基三甲氧基娃燒、氣苯基二甲氧基娃燒、苯氣基丙基二甲氧基娃燒、節基氣乙基丙基二甲氧基娃燒、乙稀基節基氣乙基丙基二甲氧基娃燒或乙稀基二丁叔氧基娃燒中的至少一種。優選的，所述的催化劑為酞酸丁酯與乙酸乙酯的螯合物、鈦酸異丙酯和開鏈聚醚配合物、二次鈦、一次鈦、鈦酸丁酯及硅酸乙酯的熱回流物或一次鈦與乙酸乙酯的熱回流物中的至少一種。優選的，所述步驟A中的表面處理劑為六甲基二硅氮烷、氯丙基三乙氧基硅烷、氯丙基二甲氧基娃燒、漠丙基二乙氧基娃燒、漠丙基二甲氧基娃燒、Y _氣丙基二乙氧基娃燒、Y -氨丙基三甲氧基硅烷、硬脂酸、油 酸中的至少一種。通過本方法得到的阻燃硅橡膠主要利用了鎂鋁水滑石和聚磷酸銨加熱到一定溫度發生吸熱分解反應而達到阻燃的效果。在溫度150°C時，短鏈的聚磷酸銨分解成磷酸和氨；溫度200°C左右時，鎂鋁水滑石的層間水分被部分蒸發，在溫度達到25(T450°C時，鎂鋁水滑石失去更多的水分，同時生產CO2 ;當溫度達到350°C時，氫氧化鎂受熱生成氧化鎂，氧化鎂依附于硅橡膠外層形成隔熱層，此時即能部分阻止空氣與隔熱層內部物質的接觸。同時，長鏈聚磷酸銨繼續分解產生磷酸和氨。溫度達到到45(T500°C時，鎂鋁水滑石的C032_消失，完全轉變為CO2,生成鎂鋁金屬復合氧化物，此時具有更好的隔熱效果。當溫度超過600°C時，鎂鋁水滑石分解后形成的鎂鋁金屬氧化物開始燒結，致使其表面積降低，孔體積減小。最終形成封閉燒結層，阻斷了燒結層內部的燃物與空氣的接觸，達到良好的阻燃性倉泛。綜上所述，本發明的優點和有益效果在于，通過本發明，將鎂鋁水滑石、聚磷酸銨和氫氧化鎂用于制造硅橡膠，能夠得到新型阻燃硅橡膠，該硅橡膠在具有傳統硅橡膠的優點的同時，還具有良好的阻燃效果。
具體實施例方式為了使本領域的技術人員更好地理解本發明，下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述。顯而易見的，下面所述的實施例僅僅是本發明實施例中的一部分，而不是全部。基于本發明記載的實施例，本領域技術人員在不付出創造性勞動的情況下得到的其它所有實施例，均在本發明保護的范圍內。在對實施例中的阻燃硅橡膠進行阻燃等級測試時，采用水平垂直燃燒測定儀進行測試，并按照GB10707-2008中規定的標準進行等級劃分。實施例I :
新型阻燃硅橡膠的制備工藝，包括以下步驟
A.對40質量份數的鎂鋁水滑石進行攪拌，同時噴入I質量份數霧狀的Y-氨丙基三乙氧基硅烷，攪拌40min后加入10質量份數的聚磷酸銨和20質量份數的氫氧化鎂，共混30min后得到填料；
B.將粘度為10000mPa*s的α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷80質量份數，粘度為500mPa*s的乙基硅油20質量份數，以及100質量份數納米碳酸鈣攪拌混合均勻后，加熱除濕，得到底料；
C.將所述底料進行研磨后，加入粘度為1500mPa*s的α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷20質量份數和粘度為100mPa*s的乙基硅油15質量份數，攪拌均勻后排泡15min ；
D.將所述填料和排泡后的底料混合均勻后排泡30min，得到基料；
E.將鐵黑與乙基硅油以質量比1:1混合均勻后加熱除濕，得到鐵黑膏；
F.將100質量份數鐵黑膏，3質量份數甲基三甲氧基硅烷，I質量份數r-氨丙基三甲氧基硅烷和O. 03質量份數酞酸丁酯與乙酸乙酯的螯合物混合均勻后排泡，得到色膏；
G.將所述基料與色膏以質量比10:1混合均勻，得到新型阻燃硅橡膠。實驗結果，外觀細膩，為均勻的膏狀物，無氣泡、結皮和凝膠；表干時間40 min，抗拉強度O. 75，硬度(shoreA) 49，斷裂伸長率135%，阻燃級別FV-O。
實施例2:
新型阻燃硅橡膠的制備工藝，包括以下步驟
A.對60質量份數的鎂鋁水滑石進行攪拌，同時噴入3質量份數霧狀的六甲基二硅氮烷，攪拌40min后加入20質量份數的聚磷酸銨和50質量份數的氫氧化鎂，共混30min后得到填料；
B.將粘度為20000mPa*s的α，ω - 二羥基聚二甲基硅氧烷120質量份數，粘度為1000mPa*s的甲基硅油30質量份數，以及150質量份數納米碳酸鈣攪拌混合均勻后，加熱除濕，得到底料；
C.將所述底料進行研磨后，加入粘度為2000mPa*s的α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷20質量份數和粘度為350mPa*s的甲基硅油30質量份數，攪拌均勻后排泡15min ；
D.將所述填料和排泡后的底料混合均勻后排泡30min，得到基料；
E.將鐵黑與甲基硅油以質量比1:1混合均勻后加熱除濕，得到鐵黑膏；
F.將100質量份數鐵黑膏，8質量份數乙烯基三乙氧基硅烷，6質量份數氨苯基三甲氧基硅烷，O. 12質量份數一次鈦混合均勻后排泡，得到色膏；
G.將所述基料與色膏以質量比14:1混合均勻，得到新型阻燃硅橡膠。實驗結果外觀細膩，為均勻的膏狀物，無氣泡、結皮和凝膠；表干時間8 min，抗拉強度O. 83，硬度(shoreA) 46，斷裂伸長率127%，阻燃級別FV-O。實施例3
新型阻燃硅橡膠的制備工藝，包括以下步驟
A.對50質量份數的鎂鋁水滑石進行攪拌，同時噴入2質量份數霧狀的溴丙基三乙氧基硅烷，攪拌40min后加入15質量份數的聚磷酸銨和30質量份數的氫氧化鎂，共混30min后得到填料；
B.將粘度為80000mPa*s的α，ω - 二羥基聚二甲基硅氧烷100質量份數，粘度為500mPa*s的甲基苯基硅油25質量份數，以及120質量份數納米碳酸鈣攪拌混合均勻后，力口熱除濕，得到底料；
C.將所述底料進行研磨后，加入粘度為1500mPa*s的α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷30質量份數和粘度為100mPa*s的甲基苯基硅油22質量份數，攪拌均勻后排泡15min ；
D.將所述填料和排泡后的底料混合均勻后排泡30min，得到基料；
E.將鐵黑與甲基苯基硅油以質量比1:1混合均勻后加熱除濕，得到鐵黑膏；
F.將100質量份數鐵黑膏，5質量份數甲基三乙氧基硅烷，4質量份數苯氨基丙基三甲氧基硅烷，O. 07質量份數鈦酸丁酯及硅酸乙酯的熱回流物混合均勻后排泡，得到色膏；G.將所述基料與色膏以質量比12:1混合均勻，得到新型阻燃硅橡膠。實驗結果外觀細膩，為均勻的膏狀物，無氣泡、結皮和凝膠；表干時間21 min，抗拉強度O. 86，硬度(shoreA) 47，斷裂伸長率147%，阻燃級別FV-0。實施例4
新型阻燃硅橡膠的制備工藝，包括以下步驟
A.對45質量份數的鎂鋁水滑石進行攪拌，同時噴入3質量份數霧狀的氯丙基三乙氧基硅烷，攪拌40min后加入12質量份數的聚磷酸銨和45質量份數的氫氧化鎂，共混30min后得到填料；
B.將粘度為50000mPa*s的α，ω - 二羥基聚二甲基硅氧烷110質量份數，粘度為500mPa*s的氨烴基硅油28質量份數，以及105質量份數納米碳酸鈣攪拌混合均勻后，加熱除濕，得到底料；·
C.將所述底料進行研磨后，加入粘度為2000mPa*s的α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷34質量份數和粘度為100mPa*s的氨烴基硅油27質量份數，攪拌均勻后排泡15min ；
D.將所述填料和排泡后的底料混合均勻后排泡30min，得到基料；
E.將鐵黑與氨烴基硅油以質量比1:1混合均勻后加熱除濕，得到鐵黑膏；
F.將100質量份數鐵黑膏,4質量份數娃酸乙酯低聚物水解液,3質量份數r-氨丙基三甲氧基硅烷，O. 10質量份數鈦酸異丙酯和開鏈聚醚配合物的熱回流物混合均勻后排泡，得到色膏；
G.將所述基料與色膏以質量比13:1混合均勻，得到新型阻燃硅橡膠。實驗結果外觀細膩，為均勻的膏狀物，無氣泡、結皮和凝膠；表干時間16 min，抗拉強度O. 87，硬度(shoreA) 45，斷裂伸長率153%，阻燃級別FV-O。實施例5
新型阻燃硅橡膠的制備工藝，包括以下步驟
A.對60質量份數的鎂鋁水滑石進行攪拌，同時噴入霧狀的I質量份數溴丙基三甲氧基硅烷和I質量份數的硬脂酸，攪拌40min后加入18質量份數的聚磷酸銨和46質量份數的氫氧化鎂，共混30min后得到填料；
B.將粘度為10000mPa*s和80000 mPa*s的α，ω - 二羥基聚二甲基硅氧烷各55質量份數，粘度為1000mPa*s的甲基硅油27質量份數，以及150質量份數納米碳酸鈣攪拌混合均勻后，加熱除濕，得到底料；
C.將所述底料進行研磨后，加入粘度為1500mPa*s的α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷40質量份數和粘度為350mPa*s的乙基硅油15質量份數，攪拌均勻后排泡15min ；
D.將所述填料和排泡后的底料混合均勻后排泡30min，得到基料；
E.將鐵黑與硅油以質量比1:1混合均勻后加熱除濕，得到鐵黑膏；
F.將100質量份數鐵黑膏，4質量份數甲基三甲氧基硅烷，2質量份數乙烯基三乙氧基硅烷，2質量份數r-氨丙基三甲氧基硅烷，I質量份數氨苯基三甲氧基硅烷，O. 03質量份數二丁基二辛酸錫，O. 02質量份數二丁基二月桂酸錫混合均勻后排泡，得到色膏；
G.將所述基料與色膏以質量比12:1混合均勻，得到新型阻燃硅橡膠。實驗結果外觀細膩，為均勻的膏狀物，無氣泡、結皮和凝膠；表干時間27 min，抗拉強度O. 85，硬度(shoreA) 48，斷裂伸長率132%，阻燃級別FV-O。
從上面的實施例可以看出，通過本發明所述的方法制造的新型阻燃橡膠的阻燃級
別達到了 FV-0，具有優良的阻燃性能。
權利要求
1.新型阻燃硅橡膠的制備工藝，其特征在于，包括以下步驟 A.用f3質量份數表面處理劑對4(Γ60質量份數的鎂鋁水滑石進行表面處理，攪拌均勻后加入1(Γ20質量份數的聚磷酸銨和2(Γ50質量份數的氫氧化鎂，共混均勻后得到填料； B.將8(Γ120質量份數高粘度α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷，2(Γ30質量份數高粘度硅油以及10(Γ150質量份數納米碳酸鈣攪拌混合均勻后，加熱除濕，得到底料； C.將所述底料進行研磨后，加入2(Γ40質量份數低粘度的α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷和15 30質量份數低粘度的硅油，攪拌均勻后排泡； D.將所述填料和排泡后的底料混合均勻后排泡，得到基料； Ε.將鐵黑與硅油以質量比1:1混合均勻后加熱除濕，得到鐵黑膏； F.將100質量份數鐵黑膏，31質量份數交聯劑，I飛質量份數增粘劑，O.03、. 12質量份數催化劑混合均勻后排泡，得到色膏； G.將所述基料與色膏以質量比10:f 14:1混合均勻，得到新型阻燃硅橡膠。
2.根據權利要求I所述的新型阻燃硅橡膠的制備工藝，其特征在于所述步驟B中的高粘度α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷的粘度為10000 mPa*s、20000 mPa*s、50000 mPa*s或80000 mPa*s，高粘度硅油的粘度為500 mPa*s或1000 mPa*s。
3.根據權利要求I所述的新型阻燃硅橡膠的制備工藝，其特征在于所述步驟C中的低粘度α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷的粘度為1500mPa*s或2000mPa*s，低粘度硅油的粘度為 100mPa*s 或 350mPa*s。
4.根據權利要求廣3中任意一項所述的新型阻燃硅橡膠的制備工藝，其特征在于所述的娃油為甲基娃油、乙基娃油、甲基苯基娃油或氨烴基娃油中的至少一種。
5.根據權利要求I所述的新型阻燃硅橡膠的制備工藝，其特征在于所述的交聯劑為甲基二甲氧基娃燒、乙稀基二乙氧基娃燒、甲基二乙氧基娃燒、乙稀基二甲氧基娃燒、娃酸乙酯、硅酸丙酯或硅酸乙酯低聚物水解液中的至少一種。
6.根據權利要求I所述的新型阻燃硅橡膠的制備工藝，其特征在于所述的增粘劑為苯基二甲氧基娃燒、苯基二乙氧基娃燒、T-氛丙基二甲氧基娃燒、氛苯基二甲氧基娃燒、苯氣基丙基二甲氧基娃燒、節基氣乙基丙基二甲氧基娃燒、乙稀基節基氣乙基丙基二甲氧基娃燒或乙稀基二丁叔氧基娃燒中的至少一種。
7.根據權利要求I所述的新型阻燃硅橡膠的制備工藝，其特征在于所述的催化劑為酞酸丁酯與乙酸乙酯的螯合物、鈦酸異丙酯和開鏈聚醚配合物、二次鈦、一次鈦、鈦酸丁酯及硅酸乙酯的熱回流物或一次鈦與乙酸乙酯的熱回流物中的至少一種。
8.根據權利要求I所述的新型阻燃硅橡膠的制備工藝，其特征在于所述步驟A中的表面處理劑為六甲基二硅氮烷、氯丙基三乙氧基硅烷、氯丙基三甲氧基硅烷、溴丙基三乙氧基娃燒、溴丙基二甲氧基娃燒、Y-氨丙基二乙氧基娃燒、Y _氨丙基二甲氧基娃燒、硬脂酸、油酸中的至少一種。
全文摘要
本發明公開了一種新型阻燃硅橡膠的制備工藝，本工藝將鎂鋁水滑石、聚磷酸銨和氫氧化鎂混合得到填料，將α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷、硅油和納米碳酸鈣混合得到底料，將底料和填料混合得到基料，將鐵黑、硅油、交聯劑、增粘劑和催化劑混合反應得到色膏，將基料和色膏混合得到新型阻燃硅橡膠。本發明利用鎂鋁水滑石、聚磷酸銨和氫氧化鎂加熱到一定溫度發生吸熱分解反應而達到阻燃的效果。本發明的優點在于，制備的新型阻燃硅橡膠具有優良的阻燃性能，阻燃級別能夠達到FV-0。
文檔編號C08K13/06GK102876045SQ201210407439
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月24日 優先權日2012年10月24日
發明者孫建廳 申請人:樂山科立鑫化工有限責任公司