The invention relates to a lightweight, high elasticity, ablation resistance and heat insulation material and a preparation method thereof, belonging to the field of polymer composite materials. The mass fraction ratio of each component of the material is: thermal vulcanized silicone rubber: 100 parts; boron phenolic resin: 10-30 parts; hexamethylenetetramine: 1-5 parts; silica: 5-30 parts; hydroxyl silicone oil: 1-3 parts; light anti-ablation filler: 1-10 parts; vulcanizing agent: 1-3 parts; trimethylbenzene: 1-3 parts; fiber: 5-10 parts. The preparation method is as follows: mixing boron phenolic resin with hexamethylenetetramine; adding various materials in the mixer in turn for plasticizing; sectional foaming and vulcanization of the mixture in a precision programmed temperature oven for several times, cooling, and obtaining a light high elasticity ablation resistant heat insulation material. This method combines the advantages of thermal vulcanized silicone rubber and boron phenolic resin in heat resistance, ablation resistance and flame retardancy, and produces new lightweight, high elasticity, low density and ablation resistance insulation materials.
【技术实现步骤摘要】
一种轻质高弹耐烧蚀隔热材料及其制备方法
本专利技术涉及高分子复合材料制备领域,尤其涉及一种轻质高弹耐烧蚀隔热材料及其制备方法。
技术介绍
作为热屏蔽材料,一般在热流作用下,材料本身能发生分解、熔化、蒸发、升华等多种吸热的物理化学变化,凭借材料自身质量消耗带走大量热量,从而阻止热传导到需要保护的材料中。通常按照所使用材料的主要作用机制,热屏蔽材料可以分为三种类型,即升华型,熔化型和碳化型。升华型如聚四氟乙烯、碳-石英等材料;熔化型如石英玻璃、石英陶瓷等;碳化型如玻璃/酚醛、高硅氧/酚醛等。升华型材料在高温下升华带走大量的热,具有较好的抗烧蚀性能,但是隔热性能较差而且成本较高,限制了其广泛使用。熔化型材料高温吸热熔化后形成SiO2的液态膜具有抗高速气流冲刷能力,不过这类材料较脆,工艺性能差,不适合成型大面积材料。纤维增强树脂复合材料属于碳化型烧蚀材料。它是以纤维或布作为增强材料,以树脂为基体制成复合材料。此类材料主要利用高分子材料在高温下碳化吸收热量,并进一步利用其形成的碳化层辐射散热。这三类材料中,以碳化型烧蚀材料应用最多。硅橡胶具有较好的柔性和良好的耐氧化性能、耐高温、较好的弹性,硼酚醛类树脂则具有良好的阻燃性和热稳定性以及高温下残炭率高的特点,二者都是十分优异的高分子类耐高温材料。目前,在硅橡胶基体耐高温复合材料的研究方面,国内外许多学者们经过多年努力已经获得了一定成果。但大多数的研究成果都是关于硅橡胶与无机物结合的体系,对于硅橡胶与有机物结合的体系方面的研究并不多,对以硼酚醛树脂、聚硼硅氧烷作为耐高温填料的复合材料的研究就更少了。随着航天飞行器迫切的减 ...
【技术保护点】
1.一种轻质高弹耐烧蚀隔热材料,其特征在于,该轻质高弹耐烧蚀隔热材料的成分包括:热硫化硅橡胶、硼酚醛树脂、六亚甲基四胺、白炭黑、羟基硅油、轻质耐烧蚀填料、硫化剂、均三甲苯和纤维;各个成分的质量份数比为:热硫化硅橡胶:100份;硼酚醛树脂:10~30份;六亚甲基四胺:1~5质量份;白炭黑:5~30份;羟基硅油:1~3质量份;轻质耐烧蚀填料:1~10份;硫化剂:1~3质量份;均三甲苯:1~3质量份;纤维:5~10份。
【技术特征摘要】
1.一种轻质高弹耐烧蚀隔热材料,其特征在于,该轻质高弹耐烧蚀隔热材料的成分包括:热硫化硅橡胶、硼酚醛树脂、六亚甲基四胺、白炭黑、羟基硅油、轻质耐烧蚀填料、硫化剂、均三甲苯和纤维;各个成分的质量份数比为:热硫化硅橡胶:100份;硼酚醛树脂:10~30份;六亚甲基四胺:1~5质量份;白炭黑:5~30份;羟基硅油:1~3质量份;轻质耐烧蚀填料:1~10份;硫化剂:1~3质量份;均三甲苯:1~3质量份;纤维:5~10份。2.如权利要求1所述的轻质高弹耐烧蚀隔热材料,其特征在于,所述的轻质高弹耐烧蚀隔热材料还包括硅烷偶联剂,硅烷偶联剂的加入量为1-3质量份;所述的硅烷偶联剂为KH550、KH-560、KH-570或六甲基二硅氮烷中的一种或几种以上。3.如权利要求1或2所述的轻质高弹耐烧蚀隔热材料,其特征在于,所述的热硫化硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶和/或甲基苯基乙烯基硅橡胶。4.如权利要求1或2所述的轻质高弹耐烧蚀隔热材料,其特征在于,所述的纤维为碳纤维、PBO纤维或芳纶纤维中的一种或几种以上。5.如权利要求1或2所述的轻质高弹耐烧蚀隔热材料,其特征在于,所述的轻质耐烧蚀填料为空心玻璃微球、空心二氧化硅、空心氧化铝或可膨胀型石墨中的一种或几种以上;所述的轻质耐烧蚀填料的粒径为50~500微米。6.如权利要求1或2所述的轻质高弹耐烧蚀隔热材料,其特征在于,所述的硫化剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰或2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷中的一种或几种以上。7.权利要求1或2所述的轻质高弹耐烧蚀隔热材料的制备...
【专利技术属性】
技术研发人员:高景龙,骆美娟,陈先泽,刘艳辉,马超,吴梦捷,
申请(专利权)人:沈阳理工大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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