本發明涉及合成材料
技術領域：
，尤其涉及一種黑色阻燃硅橡膠材料及其制備方法。
背景技術：
：硅橡膠是指主鏈由硅和氧原子交替構成，硅原子上通常連有兩個有機基團的橡膠。普通的硅橡膠主要由含甲基和少量乙烯基的硅氧鏈節組成。苯基的引入可提高硅橡膠的耐高、低溫性能，三氟丙基及氰基的引入則可提高硅橡膠的耐溫及耐油性能。硅橡膠耐低溫性能良好，一般在-55℃下仍能工作。引入苯基后，可達-73℃。硅橡膠的耐熱性能也很突出，在180℃下可長期工作，稍高于200℃也能承受數周或更長時間仍有彈性，瞬時可耐300℃以上的高溫。硅橡膠的透氣性好，氧氣透過率在合成聚合物中是最高的。高溫硫化硅橡膠是指聚硅氧烷變成彈性體的過程是經過高溫(110-170℃)硫化成型的。它主要以高分子量的聚甲基乙烯基硅氧烷為生膠，混入補強填料、硫化劑等，在加熱加壓下硫化成彈性體。硅橡膠的補強主要是各種類型的白炭黑，可使硫化膠的強度增加數十倍。輪胎是在各種車輛或機械上裝配的接地滾動的圓環形彈性橡膠制品，輪胎耗用橡膠量巨大，世界耗用橡膠量的一半都用于輪胎的生產，新中國成立60多年來，中國逐步發展成為世界輪胎工業第一生產大國。汽車輪胎材料的主要成份是天然橡膠或合成橡膠，天然橡膠的綜合性能優越過合成橡膠，高級輪胎多用天然橡膠，為了使橡膠具有制造輪胎所必須的性能，在輪胎的生產過程中，必須添加不同的助劑，其中會大量的添加碳黑，因為碳具有特別的吸附性，碳粒子與橡膠分子的粘結非常好，有效的增強了橡膠硬度、強度和耐磨性，因此，汽車輪胎主要材料為一種橡膠和碳黑的復合材料。隨著交通運輸業和汽車產業的飛速發展，輪胎的生產量急劇增加，隨之而來的廢棄輪胎的產生速度也急劇加大。由于廢棄輪胎不具備自降解性，在自然條件下難以分解，導致了廢棄輪胎大量的堆積，從而帶來了大量占用場地，容易滋生病菌、容易引發火災等一系列的問題。廢棄輪胎的處理成為了一大難題。基于上述陳述，本發明提出了一種黑色阻燃硅橡膠材料及其制備方法。技術實現要素：本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種黑色阻燃硅橡膠材料及其制備方法。一種黑色阻燃硅橡膠材料，包括以下重量份的原料：生膠40～60份、補強填料30～50份、納米二氧化鈦1～3份、硫化劑2～5份、表面活性劑1～3份、結構抑制劑2～5份、粘合劑3～8份、阻燃劑2～5份。優選的，所述的一種黑色阻燃硅橡膠材料，包括以下重量份的原料：生膠45～55份、補強填料35～45份、納米二氧化鈦1.5～2.5份、硫化劑3～4份、表面活性劑1.5～2.5份、結構抑制劑3～4份、粘合劑4～7份、阻燃劑3～4份。優選的，所述的一種黑色阻燃硅橡膠材料，包括以下重量份的原料：生膠50份、補強填料40份、納米二氧化鈦2份、硫化劑3.5份、表面活性劑2份、結構抑制劑3.5份、粘合劑5份、阻燃劑3.5份。優選的，所述生膠為高分子量的聚甲基乙烯基硅橡膠。優選的，所述補強填料為回收輪胎脫硫橡膠。優選的，所述硫化劑為過氧化苯甲酸、過辛酸叔戊酯、過辛酸叔丁酯、甲乙酮過氧化物、過氧磺酰類和過氧化縮酮類中的一種或多種。優選的，所述粘合劑為液體硅橡膠。本發明還提出了一種黑色阻燃硅橡膠材料的制備方法，包括以下步驟：S1、將廢棄輪胎破碎成輪胎粗粉，利用55～75℃的自來水進行清洗，然后用濃度為68～85％的乙醇水溶液浸泡4～8h，經離心機去雜后干燥，得干燥粗粉；S2、按質量比2～5:0.3～0.5，將干燥粗粉與煤焦油進行混合后加入再生反應器中，再生18～24h后，得補強填料；S3、將所述比重的生膠和補強填料加入捏合機中，在120～200℃的高溫下進行混煉，依次加入表面活性劑、納米二氧化鈦、粘合劑和阻燃劑，邊加入邊以100～300r/min的轉速進行混合攪拌，混煉6～10h后降溫至50～70℃保溫，得混合膠料；S4、將所述比重的硫化劑加入到步驟S3中保溫的混合料中，繼續攪拌混合25～50min，利用雙螺桿擠出機，在高溫128～145℃下擠出造粒，即得黑色阻燃硅橡膠材料。本發明提出的一種黑色阻燃硅橡膠材料，其具有良好的抗老化、耐油、耐熱、耐酸堿腐蝕性能，彈性、阻燃性好，本發明采用廢棄輪胎制備的膠粉做補強填料，有效的提高了所得硅橡膠的力學性能，在保證硅橡膠綜合性能的同時，做到了廢物利用，減少了資源浪費，有效的保護了環境，本發明還提出了一種黑色阻燃硅橡膠材料的制備方法，對廢棄輪胎回收脫硫處理后制備補強填料，與生膠及添加助劑進行混煉后制得黑色阻燃硅橡膠，本發明提出的制備方法操作簡單、制備條件溫和，采用廢棄輪胎做補強填料有效的降低了制備成本，制備成本低，所得黑色阻燃硅橡膠可廣泛應用于電線電纜、電子電器、儀表、密封圈、墊片及其他領域。具體實施方式下面結合具體實施例對本發明作進一步解說。實施例一本發明提出的一種黑色阻燃硅橡膠材料，包括以下重量份的原料：高分子量的聚甲基乙烯基硅橡膠45份、回收輪胎脫硫橡膠40份、納米二氧化鈦2份、過辛酸叔戊酯4份、表面活性劑2份、結構抑制劑4份、液體硅橡膠6份、阻燃劑4份。其制備方法，包括以下步驟：S1、將廢棄輪胎破碎成輪胎粗粉，利用70℃的自來水進行清洗，然后用濃度為80％的乙醇水溶液浸泡5h，經離心機去雜后干燥，得干燥粗粉；S2、按質量比4:0.3，將干燥粗粉與煤焦油進行混合后加入再生反應器中，再生20h后，得回收輪胎脫硫橡膠；S3、將所述比重的高分子量的聚甲基乙烯基硅橡膠和回收輪胎脫硫橡膠加入捏合機中，在180℃的高溫下進行混煉，依次加入表面活性劑、納米二氧化鈦、液體硅橡膠和阻燃劑，邊加入邊以200r/min的轉速進行混合攪拌，混煉8h后降溫至60℃保溫，得混合膠料；S4、將所述比重的過辛酸叔戊酯加入到步驟S3中保溫的混合料中，繼續攪拌混合40min，利用雙螺桿擠出機，在高溫130℃下擠出造粒，即得黑色阻燃硅橡膠材料。實施例二本發明提出的一種黑色阻燃硅橡膠材料，包括以下重量份的原料：高分子量的聚甲基乙烯基硅橡膠50份、回收輪胎脫硫橡膠35份、納米二氧化鈦1.5份、過氧化苯甲酸2份、表面活性劑1份、結構抑制劑2份、液體硅橡膠8份、阻燃劑2份。其制備方法，包括以下步驟：S1、將廢棄輪胎破碎成輪胎粗粉，利用65℃的自來水進行清洗，然后用濃度為68％的乙醇水溶液浸泡4h，經離心機去雜后干燥，得干燥粗粉；S2、按質量比2:0.5，將干燥粗粉與煤焦油進行混合后加入再生反應器中，再生18h后，得回收輪胎脫硫橡膠；S3、將所述比重的高分子量的聚甲基乙烯基硅橡膠和回收輪胎脫硫橡膠加入捏合機中，在150℃的高溫下進行混煉，依次加入表面活性劑、納米二氧化鈦、液體硅橡膠和阻燃劑，邊加入邊以150r/min的轉速進行混合攪拌，混煉10h后降溫至55℃保溫，得混合膠料；S4、將所述比重的過氧化苯甲酸加入到步驟S3中保溫的混合料中，繼續攪拌混合25min，利用雙螺桿擠出機，在高溫145℃下擠出造粒，即得黑色阻燃硅橡膠材料。實施例三本發明提出的一種黑色阻燃硅橡膠材料，包括以下重量份的原料：高分子量的聚甲基乙烯基硅橡膠60份、回收輪胎脫硫橡膠50份、納米二氧化鈦3份、甲乙酮過氧化物5份、表面活性劑2.5份、結構抑制劑5份、液體硅橡膠3份、阻燃劑5份。其制備方法，包括以下步驟：S1、將廢棄輪胎破碎成輪胎粗粉，利用60℃的自來水進行清洗，然后用濃度為75％的乙醇水溶液浸泡8h，經離心機去雜后干燥，得干燥粗粉；S2、按質量比3:0.4，將干燥粗粉與煤焦油進行混合后加入再生反應器中，再生22h后，得回收輪胎脫硫橡膠；S3、將所述比重的高分子量的聚甲基乙烯基硅橡膠和回收輪胎脫硫橡膠加入捏合機中，在200℃的高溫下進行混煉，依次加入表面活性劑、納米二氧化鈦、液體硅橡膠和阻燃劑，邊加入邊以300r/min的轉速進行混合攪拌，混煉6h后降溫至70℃保溫，得混合膠料；S4、將所述比重的甲乙酮過氧化物加入到步驟S3中保溫的混合料中，繼續攪拌混合50min，利用雙螺桿擠出機，在高溫128℃下擠出造粒，即得黑色阻燃硅橡膠材料。實施例四本發明提出的一種黑色阻燃硅橡膠材料，包括以下重量份的原料：高分子量的聚甲基乙烯基硅橡膠55份、回收輪胎脫硫橡膠30份、納米二氧化鈦1份、過辛酸叔丁酯3份、表面活性劑3份、結構抑制劑2份、液體硅橡膠5份、阻燃劑3份。其制備方法，包括以下步驟：S1、將廢棄輪胎破碎成輪胎粗粉，利用55℃的自來水進行清洗，然后用濃度為70％的乙醇水溶液浸泡7h，經離心機去雜后干燥，得干燥粗粉；S2、按質量比75:0.4，將干燥粗粉與煤焦油進行混合后加入再生反應器中，再生24h后，得回收輪胎脫硫橡膠；S3、將所述比重的高分子量的聚甲基乙烯基硅橡膠和回收輪胎脫硫橡膠加入捏合機中，在120℃的高溫下進行混煉，依次加入表面活性劑、納米二氧化鈦、液體硅橡膠和阻燃劑，邊加入邊以100r/min的轉速進行混合攪拌，混煉9h后降溫至65℃保溫，得混合膠料；S4、將所述比重的過辛酸叔丁酯加入到步驟S3中保溫的混合料中，繼續攪拌混合30min，利用雙螺桿擠出機，在高溫140℃下擠出造粒，即得黑色阻燃硅橡膠材料。實施例五本發明提出的一種黑色阻燃硅橡膠材料，包括以下重量份的原料：高分子量的聚甲基乙烯基硅橡膠40份、回收輪胎脫硫橡膠45份、納米二氧化鈦2.5份、過氧磺酰類2份、表面活性劑1.5份、結構抑制劑4份、液體硅橡膠4份、阻燃劑5份。其制備方法，包括以下步驟：S1、將廢棄輪胎破碎成輪胎粗粉，利用75℃的自來水進行清洗，然后用濃度為85％的乙醇水溶液浸泡6h，經離心機去雜后干燥，得干燥粗粉；S2、按質量比4:0.5，將干燥粗粉與煤焦油進行混合后加入再生反應器中，再生20h后，得回收輪胎脫硫橡膠；S3、將所述比重的高分子量的聚甲基乙烯基硅橡膠和回收輪胎脫硫橡膠加入捏合機中，在160℃的高溫下進行混煉，依次加入表面活性劑、納米二氧化鈦、液體硅橡膠和阻燃劑，邊加入邊以250r/min的轉速進行混合攪拌，混煉7h后降溫至50℃保溫，得混合膠料；S4、將所述比重的過氧磺酰類加入到步驟S3中保溫的混合料中，繼續攪拌混合45min，利用雙螺桿擠出機，在高溫135℃下擠出造粒，即得黑色阻燃硅橡膠材料。分別對上述實施例一～五制備的黑色阻燃硅橡膠材料進行性能測試，得出如下結果：實施例一二三四五抗張強度15MPa12MPa18MPa13MPa16MPa斷裂伸長率520498505514523撕裂強度48N/mm51N/mm43N/mm45N/mm50N/mm以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術領域：
的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。當前第1頁1 2 3