一种电缆用隔热耐烧蚀硅橡胶制造技术

本发明专利技术公开了一种电缆用隔热耐烧蚀硅橡胶，由下列原料制备制成：MVQ硅橡胶、聚氨酯弹性体、马来酸酐接枝聚苯乙烯、四丙氟橡胶、光引发剂二苯甲酮、交联剂TAIC、二氯化铁、三氯化铁、云母、低熔点玻璃粉、聚乙二醇、硫酸亚铁、碳酸氢铵、石墨、凹凸棒土、硅烷偶联剂A172、酚醛树脂、苯氧基聚磷腈、葵二酸二辛脂、无水乙醇、去离子水适量；本发明专利技术所述的电缆料耐磨性好，隔热强、阻燃性能好，还有良好的耐高温性和耐化学腐蚀性，耐低温耐老化，机械性能优越等，绿色环保，值得推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电缆
，尤其涉及一种电缆用隔热耐烧蚀硅橡胶。
技术介绍
硅橡胶是一类以重复的Si-O键为主链，侧链为甲基、乙烯基、苯基等有机基团的高分子化合物。由于结构的特殊性，决定了硅橡胶具有优异的性能，如耐老化、耐高低温性能、耐候、耐溶剂性能、电绝缘性能、对外部热流的惰性和相对低的热释放速率等。纯的硅橡胶燃烧时产生的气体没有毒，不会产生滴落的现象，燃烧后的残余物为二氧化硅，它覆盖在聚合物的表面，起到阻隔传热和传质的作用。由于硅橡胶这些优良的性能，使其被广泛应用到电缆、电线、航天航空、汽车和化工等领域。但是硅橡胶本身存在着氧指数远小于30，而按照行业标准，用于制造电缆的材料要具有较高的阻燃性，另外，硅橡胶易燃，一旦着火将持续燃烧，存在潜在的燃烧风险，从而在一定程度上限制了其在电线电缆行业中的应用。陶瓷化硅橡胶是一种近些年才受到关注的耐火材料，其在正常状态下是一般的柔性的硅橡胶材料，当遇到明火灼烧之后，硅橡胶会形成一层类似陶瓷的物质来抵挡火焰的继续入侵，这种材料包裹在铜芯上作为电缆的绝缘层，绝缘性能优良，保护电路不发生短路和断路等情况。但是硅橡胶的分子柔性大，分子链之间的相互作用力较弱，致使机械强度较差，必须通过有效的交联方法提高其力学性能，拓宽应用范围。《防火阻燃硅橡胶和光交联硅橡胶/聚烯烃复合电缆材料的制备及其性能研究》一文中作者首先是添加云母、低熔点玻璃粉和阻燃剂到硅橡胶体系中，制备了阻燃防火的硅橡胶，结果表明硫化剂DCP为1wt%时交联效果最佳，云母的添加量为40wt%时最为适宜，添加的低熔点玻璃粉到硅橡胶体系后，力学性能恶化，但是成瓷温度下降，烧结后瓷化物的尺寸收缩趋势增加，在较高的温度下烧结后瓷化物的强度增加，抗热冲击效果增强，但是致密性差，但是低熔点玻璃粉含量一定时，温度升高对抗热冲击和烧结后瓷化物的强度有一定的提升作用，所以玻璃粉的含量为30wt%时最好。其次在光引发剂和交联剂存在的条件下，利用紫外光对MVQ（硅橡胶）/LLDPE（线性低密度聚乙烯）热塑弹性体进行交联，结果表明添加45wt%的白炭黑到体系中，补强效果好；MVQ/LLDPE复合材料中双组份的质量比为60：40时效果最好，LDPE-MA作为两者相容剂时效果最好，添加量为4wt%时最为适宜，抗氧剂1010添加量为0.5wt%时体系综合性能最好，紫外光辐照后试样的抗张强度显著提高，但是断裂伸长率下降，老化性能测试表明，随着紫外光辐照时间的延长，材料的抗老化能力提高。本文作者分开阐述了添加云母、低熔点玻璃粉和阻燃剂到硅橡胶体系中硅橡胶的性能，和添加补强树脂材料到硅橡胶中整体力学性能的影响，随着电缆材料的应用多元化和广泛化，所处地理环境的恶劣性对电缆材料的要求很高，阻燃是硅橡胶电缆考虑的必要问题之一，对于其他的性能如抗寒、抗冻、耐高温、抗腐蚀和强度在实际运用中也是要作为参考的指标，所以如何提高硅橡胶的整体性能以其满足多元化电缆的需求仍然是当今研究的重点问题。
技术实现思路
本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种电缆用隔热耐烧蚀硅橡胶。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种电缆用隔热耐烧蚀硅橡胶，由下列重量份的原料制备制成：MVQ硅橡胶60-70、聚氨酯弹性体25-33、马来酸酐接枝聚苯乙烯5-7、四丙氟橡胶10-14、光引发剂二苯甲酮0.1-0.2、交联剂TAIC0.1-0.2、二氯化铁3.6-4、三氯化铁6-6.8、云母20-25、低熔点玻璃粉10-14、聚乙二醇1.6-2、硫酸亚铁1.8-2.2、碳酸氢铵2.5-3、石墨4-5、凹凸棒土6-8、硅烷偶联剂A1720.2-0.4、酚醛树脂7-9、苯氧基聚磷腈1.8-3、葵二酸二辛脂1-2、无水乙醇47-55、去离子水适量。所述一种电缆用隔热耐烧蚀硅橡胶，由以下具体步骤制备制成：（1）将二氯化铁和三氯化铁溶于去离子水中，置于50℃恒温水浴中，搅拌直至溶液混合均匀，再加入云母以1600-1800r/min的转速搅拌均匀，之后以1d/s的速度缓慢滴加摩尔浓度为1.34mol/L的氢氧化钠溶液，直至体系pH值至12，静置，晶化2-4h，过滤，将沉淀进行磁分离，用去离子水多次洗涤直至成中性，真空干燥得到改性磁性云母；（2）将低熔点玻璃粉加到11-13倍量的无水乙醇中，搅拌均匀后加入聚乙二醇超声分散均匀，备用；将硫酸亚铁和碳酸氢铵分别用去离子水溶解制成浓度为0.2mol/L和0.4mol/L溶液，用恒流泵连续加到剧烈搅拌的上述备用混合溶液中，滴加完毕后控制pH值为6.5，在室温下继续反应50-70min，陈化30min后过滤，沉淀用去离子水清洗至中性后烘干；（3）将无水乙醇对硅烷偶联剂A172进行溶解，将凹凸棒土和石墨加到硅烷偶联剂溶液中，在室温下搅拌均匀，过滤，干燥，冷却备用；将苯氧基聚磷腈和酚醛树脂分别用3-4倍量、4-5倍量的四氢呋喃溶解，溶解完全后混合搅拌形成混合溶液，再将上述备用的混合物加到混合溶液中，超声分散均匀后置于真空干燥箱中于70℃下烘干1-2h，冷却后粉碎成小块在100℃下加热1-1.5h，然后继续升高温度至120℃时加热0.5-1h，冷却至室温后粉碎成微粉；（4）将步骤（1）制备的产物和步骤（2）制备的产物按照质量比40-65wt%：35-60wt%研磨混合均匀，将MVQ硅橡胶、四丙氟橡胶、聚氨酯弹性体和马来酸酐接枝聚苯乙烯按照质量比加到密炼机进行混炼，混炼时间为10-20min，混炼温度为180℃，转速为100r/min，熔融物取出后在双辊开炼机上出片，之后再将其和上述备用混合物共同加到密炼机中密炼均匀，在其两个正交方向交替添加磁场，最后再加入光引发剂、交联剂TAIC、步骤（3）制备的产物和其他剩余物料进行熔融共混，混炼温度为130℃，混炼5-8min，出料，即可得到。本专利技术的优点是：本专利技术利用硅橡胶在氧气和高温条件下热降解后生成二氧化硅残余物层，云母在高温下能够与残余物二氧化硅发生“共晶”反应，在高温下形成连续结构，当这种结构在5-10μm厚时就能有效增强燃烧残留陶瓷层的强度，因而可提高阻燃性，但是在较低的温度下烧结后的残余物强度不高，需要添加填料降低反应的烧结温度，氧化铁改性云母和低熔点玻璃粉，使其表面负载氧化铁并具有磁性，能够在磁场的作用下均匀分散在基体材料中，并且氧化铁负载的低熔点玻璃粉能够在低温条件下促进硅橡胶残留物形成流动相，加快形成连续的残留物，并且在表面与云母粘结形成具有一定强度的陶瓷层，这样改性的玻璃粉不仅能够降低生成陶瓷的温度，也能够快速的促进硅橡胶快速分解生产二氧化硅残留物，同时也提高了陶瓷层的强度，也避免了添加量过多导致加工困难的问题，还利用凹凸棒土和石墨优良的性能作为复合填料，利用硅烷偶联剂对其进行表面改性，增强表面性能使其容易分散在酚醛树脂和阻燃剂的混合溶液中，通过不同温度处理提高了填料的弯曲模量、热变形温度和较高的耐烧蚀性，从而提高了电缆材料的各方面性能；本专利技术所述的电缆料耐磨性好，隔热强、阻燃性能好，还有良好的耐高温性和耐化学腐蚀性，耐低温耐老化，机械性能优越等，绿色环保，值得推广。具体实施方式一种电缆用隔热耐烧蚀硅橡胶，由下列重量份（公斤）的原料制备制成：MVQ硅橡胶60、聚氨酯弹性体25、马来酸酐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电缆用隔热耐烧蚀硅橡胶，其特征在于，由下列重量份的原料制备制成：MVQ硅橡胶60‑70、聚氨酯弹性体25‑33、马来酸酐接枝聚苯乙烯5‑7、四丙氟橡胶10‑14、光引发剂二苯甲酮0.1‑0.2、交联剂TAIC0.1‑0.2、二氯化铁3.6‑4、三氯化铁6‑6.8、云母20‑25、低熔点玻璃粉10‑14、聚乙二醇1.6‑2、硫酸亚铁1.8‑2.2、碳酸氢铵2.5‑3、石墨4‑5、凹凸棒土6‑8、硅烷偶联剂A172 0.2‑0.4、酚醛树脂7‑9、苯氧基聚磷腈1.8‑3、葵二酸二辛脂1‑2、无水乙醇47‑55、去离子水适量。

【技术特征摘要】
1.一种电缆用隔热耐烧蚀硅橡胶，其特征在于，由下列重量份的原料制备制成：MVQ硅橡胶60-70、聚氨酯弹性体25-33、马来酸酐接枝聚苯乙烯5-7、四丙氟橡胶10-14、光引发剂二苯甲酮0.1-0.2、交联剂TAIC0.1-0.2、二氯化铁3.6-4、三氯化铁6-6.8、云母20-25、低熔点玻璃粉10-14、聚乙二醇1.6-2、硫酸亚铁1.8-2.2、碳酸氢铵2.5-3、石墨4-5、凹凸棒土6-8、硅烷偶联剂A1720.2-0.4、酚醛树脂7-9、苯氧基聚磷腈1.8-3、葵二酸二辛脂1-2、无水乙醇47-55、去离子水适量。2.根据权利要求1所述一种电缆用隔热耐烧蚀硅橡胶，其特征在于，由以下具体步骤制备制成：（1）将二氯化铁和三氯化铁溶于去离子水中，置于50℃恒温水浴中，搅拌直至溶液混合均匀，再加入云母以1600-1800r/min的转速搅拌均匀，之后以1d/s的速度缓慢滴加摩尔浓度为1.34mol/L的氢氧化钠溶液，直至体系pH值至12，静置，晶化2-4h，过滤，将沉淀进行磁分离，用去离子水多次洗涤直至成中性，真空干燥得到改性磁性云母；（2）将低熔点玻璃粉加到11-13倍量的无水乙醇中，搅拌均匀后加入聚乙二醇超声分散均匀，备用；将硫酸亚铁和碳酸氢铵分别用去离子水溶解制成浓度为0.2mol/L和0.4mo...

【专利技术属性】
技术研发人员：张正山，潘家林，徐玉兰，蒋后宏，董文锋，
申请(专利权)人：安徽省绿环电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34