一种无卤阻燃有机硅材料及其制备方法技术

技术编号:20349689 阅读:16 留言:0更新日期:2019-02-16 11:31
本发明专利技术提供了一种无卤阻燃有机硅材料,通过将密胺泡沫浸入到含有硅油的混合物中制备得到。本发明专利技术所述的无卤阻燃有机硅材料,不仅阻燃性能优异,且阻燃有机硅的力学性能良好,很好的兼顾了阻燃性和力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种无卤阻燃有机硅材料及其制备方法
本专利技术属于高分子材料
,具体而言,本专利技术涉及一种无卤阻燃有机硅材料及其制备方法。
技术介绍
有机硅是一种兼具无机物和有机物性质的高分子弹性体,其分子主链由硅原子和氧原子交替连接组成(—Si—O—Si—),侧链是与硅原子相连接的碳氢或取代碳氢有机基团,可以是甲基、乙烯基或其它基团。有机硅具有许多独特性能,如耐高低温、电器绝缘及生理惰性等,为其他有机高分子材料所不能比拟和替代,因而在航天、化工、农业及医疗卫生等方面得到广泛应用,并已成为国民经济中重要而必不可少的新型高分子材料。传统的阻燃有机硅泡沫材料一般使用添加型阻燃剂,主要包括氢氧化铝、氢氧化镁、含卤阻燃剂、含磷阻燃剂等,为了达到所需的阻燃效果,这类添加剂的添加量一般很大,氢氧化物类阻燃剂添加量一般为总体质量的60-80%;卤素类阻燃剂毒性较大,应用受到限制;磷系阻燃剂价格昂贵,添加量为总体质量的30-40%,会增加材料成本。同时这些添加剂的加入往往会破坏有机硅的泡孔结构,影响其力学性能,因此导致提高阻燃性的同时,会不可避免地降低有机硅的力学性能。鉴于此,目前亟待提出一种阻燃有机硅材料,价格低廉,能更好的兼顾阻燃性能和材料的力学性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种无卤阻燃有机硅材料,以解决阻燃有机硅材料无法兼顾阻燃性能和材料的力学性能的问题。为了解决上述问题,本专利技术提供一种无卤阻燃有机硅材料,通过将密胺泡沫浸入到含有硅油的混合物中制备得到。优选地,所述密胺泡沫包括如下原料:三聚氰胺、多聚甲醛、甲酸钠、多聚磷酸钠、水、乳化剂、正戊烷、甲酸。优选地,所述密胺泡沫包括如下重量份的原料:所述三聚氰胺50-150重量份、所述多聚甲醛50-100重量份、所述甲酸钠1-10重量份、所述多聚磷酸钠0.5-5重量份、所述水50-100重量份、所述乳化剂1-20重量份、所述正戊烷30-60重量份、所述甲酸1-20重量份。进一步优选地,所述密胺泡沫包括如下重量份的原料:所述三聚氰胺100重量份、所述多聚甲醛50-100重量份、所述甲酸钠1-10重量份、所述多聚磷酸钠0.5-5重量份、所述水50-100重量份、所述乳化剂1-20重量份、所述正戊烷30-60重量份、所述甲酸1-20重量份。优选地,所述乳化剂为op-10、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠中的一种或多种。优选地,所述含有硅油的混合物中包括如下重量份的原料硅油50-150重量份、催化剂1-20重量份、硫化剂1-10重量份,发泡剂1-20重量份。进一步优选地,所述含有硅油的混合物中包括如下重量份的原料:硅油100重量份、催化剂5-10重量份、硫化剂1-5重量份;进一步优选地,所述含有硅油的混合物中还包括1-20重量份的发泡剂。优选地,所述硅油包括高粘度乙烯基硅油、低粘度乙烯基硅油和多乙烯基硅油中的一种或多种;所述高粘度乙烯基硅油为粘度在50000-100000cp范围内的硅油;所述低粘度乙烯基硅油为粘度在1000-10000cp范围内的硅油;所述多乙烯基硅油为乙烯基含量在5%-20%范围内的硅油。进一步优选地,所述硅油包括高粘度乙烯基硅油、低粘度乙烯基硅油和多乙烯基硅油三者的混合物;所述高粘度乙烯基硅油的粘度为70000cp,所述低粘度乙烯基硅油的粘度为5000cp,多乙烯基硅油的乙烯基含量为10%。优选地,所述催化剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈中的一种或两种的混合物;所述硫化剂为2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷、2,4-二氯化氧化苯甲酰中的一种或两种的混合物;所述发泡剂为碳酸钠、碳酸氢铵、偶氮二甲酰胺中的一种或多种的混合物。本专利技术所述的无卤阻燃有机硅材料的制备方法,包括如下步骤:取密胺泡沫,将其浸入含有硅油的混合物中,进行交联反应,即得。优选地,本专利技术所述的无卤阻燃有机硅材料的制备方法,包括如下步骤:(1)取三聚氰胺、多聚甲醛、甲酸钠、多聚磷酸钠、水、乳化剂、正戊烷、甲酸,混合后进行反应,制备得到密胺泡沫;(2)取硅油、催化剂、硫化剂,混合均匀,得到含有硅油的混合物,再将步骤(1)中制备得到的所述密胺泡沫浸入所述含有硅油的混合物中,进行交联固化反应,即得;或者,(1)取三聚氰胺、多聚甲醛、甲酸钠、多聚磷酸钠、水、乳化剂、正戊烷、甲酸,混合后进行反应,制备得到密胺泡沫;(2)取硅油、催化剂、硫化剂、发泡剂,混合均匀,得到含有硅油的混合物,再将步骤(1)中制备得到的所述密胺泡沫浸入所述含有硅油的混合物中,进行交联固化反应,即得。优选地,步骤(1)中,制备得到的所述密胺泡沫的密度为6-100kg/m3。进一步优选地,所述步骤(1)中,按照选定的重量份向多聚甲醛中加入三聚氰胺、甲酸钠、多聚磷酸钠、水、乳化剂、正戊烷、甲酸,搅拌反应,即制备得到所述密胺泡沫。进一步优选地,所述的无卤阻燃有机硅材料的制备方法,包括如下步骤:(1)按照选定的重量份的多聚甲醛、甲酸钠、多聚磷酸钠溶于去离子水中,搅拌均匀,加入三聚氰胺,然后将得到的混合液用乙醇胺调节至pH值为8-9,冰浴搅拌,再向其中加入乳化剂、正戊烷、甲酸,搅拌,即得到密胺泡沫;(2)将选定的重量份的所述硅油置于容器中,向其中加入选定的重量份的所述硫化剂、催化剂,搅拌至均匀,无明显颗粒,得到含有机硅油的混合物,再将所述步骤(1)中制备得到的所述密胺泡沫浸渍于所述含有机硅油的混合物中,待密胺泡沫吸附完全,将其置于90℃烘箱内预聚5h,再移至120℃的烘箱内发泡1.5h,最后将其置于150℃的烘箱内固化1h,即得所述无卤阻燃有机硅材料。或者,所述的无卤阻燃有机硅材料的制备方法,包括如下步骤:(1)按照选定的重量份的多聚甲醛、甲酸钠、多聚磷酸钠溶于去离子水中,搅拌均匀,加入三聚氰胺,然后将得到的混合液用乙醇胺调节至pH值为8-9,冰浴搅拌,再向其中加入乳化剂、正戊烷、甲酸,搅拌,即得到密胺泡沫;(2)将选定的重量份的所述硅油置于容器中,向其中加入选定的重量份的所述硫化剂、催化剂、发泡剂,搅拌至均匀,无明显颗粒,得到含有机硅油的混合物,再将所述步骤(1)中制备得到的所述密胺泡沫浸渍于所述含有机硅油的混合物中,待密胺泡沫吸附完全,将其置于90℃烘箱内预聚5h,再移至120℃的烘箱内发泡1.5h,最后将其置于150℃的烘箱内固化1h,即得所述无卤阻燃有机硅材料。密胺泡沫在制备无卤阻燃有机硅材料领域的应用。本专利技术与现有技术相比,具有以下有益效果:(1)本专利技术所述的无卤阻燃有机硅材料,通过将密胺泡沫材料浸渍于硅油中,使其进行交联固化,密胺泡沫作为阻燃剂,具有优异的阻燃性能,与此同时,所述密胺泡沫材料还可作为材料骨架,其本身具有的泡孔结构大大降低了有机硅材料的密度,并且,有机硅在密胺泡沫中固化交联,极大地提高了二者的界面相容性,使得密胺泡沫材料与有机硅材料的泡孔结构稳定易控制,相比较于传统的氢氧化物等阻燃剂,本专利技术所述的无卤阻燃有机硅材料不仅阻燃性能优异,且阻燃有机硅力学性能良好,很好的兼顾了阻燃性和力学性能。(2)本专利技术所述的无卤阻燃有机硅材料,密胺泡沫材料是由三聚氰胺、多聚甲醛、甲酸钠、多聚磷酸钠、水、乳化剂、正戊烷、甲酸共同反应制备得到的,多聚甲醛与密胺反应,生成大分子网络结构,其中,所述多聚甲醛与所述三聚氰胺作为聚合单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无卤阻燃有机硅材料,其特征在于,通过将密胺泡沫浸入到含有硅油的混合物中制备得到。

【技术特征摘要】
1.一种无卤阻燃有机硅材料,其特征在于,通过将密胺泡沫浸入到含有硅油的混合物中制备得到。2.根据权利要求1中所述的无卤阻燃有机硅材料,其特征在于,所述密胺泡沫包括如下原料:三聚氰胺、多聚甲醛、甲酸钠、多聚磷酸钠、水、乳化剂、正戊烷、甲酸。3.根据权利要求2中所述的无卤阻燃有机硅材料,其特征在于,所述密胺泡沫包括如下重量份的原料:所述三聚氰胺50-150重量份、所述多聚甲醛50-150重量份、所述甲酸钠1-10重量份、所述多聚磷酸钠0.5-5重量份、所述水50-100重量份、所述乳化剂1-20重量份、所述正戊烷30-60重量份、所述甲酸1-20重量份。4.根据权利要求3中所述的无卤阻燃有机硅材料,其特征在于,所述乳化剂为op-10、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠中的一种或多种。5.根据权利要求4中所述的无卤阻燃有机硅材料,其特征在于,所述含有硅油的混合物中包括如下重量份的原料:硅油50-150重量份、催化剂1-20重量份、硫化剂1-10重量份。6.根据权利要求5中所述的无卤阻燃有机硅材料,其特征在于,所述硅油包括高粘度乙烯基硅油、低粘度乙烯基硅油和多乙烯基硅油中的一种或多种;所述高粘度乙烯基硅油为粘度在50000-100000cp范围内的硅油;所述低粘度乙烯基硅油为粘度在1000-10000cp范围内的硅油;所述多乙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员:邹威郭楠杜中杰张晨曹建平邹学国江峰闫冬
申请(专利权)人:北京化工大学冉聚上海高新材料有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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