一种无卤阻燃耐热硅橡胶复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及硅橡胶技术领域，特别是涉及一种无卤阻燃耐热硅橡胶复合材料及其制备方法。所述无卤阻燃耐热硅橡胶复合材料的原料按质量百分比计，包括如下组分：硅橡胶20％‑50％；白炭黑10％‑30％；阻燃剂10％‑50％；耐热剂5％‑40％；加工助剂1％‑10％。本发明专利技术制备的高性能无卤阻燃耐热硅橡胶材料不但具有优异的物理机械性能，还具有极好的耐热性能，比普通硅橡胶材料热分解温度高50‑100℃，可满足军工、高铁等特殊行业的应用要求。本发明专利技术工艺路线简单、产品质量稳定，适于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种无卤阻燃耐热硅橡胶复合材料及其制备方法
本专利技术涉及硅橡胶
，特别是涉及一种无卤阻燃耐热硅橡胶复合材料及其制备方法。
技术介绍
硅橡胶材料以其优异的物理机械性能、电气性能和耐化学腐蚀性能越来越广泛应用于社会生活的各个领域，尤其在一些特殊领域发挥着重要作用。硅橡胶材料的性能可通过配方的设计实现不同的性能要求，不过由于我国硅橡胶产业基础较为薄弱，大部分产品不能满足军工、航空航天和高速交通等领域的特殊性能要求，需要大量进口，并受制于国外的技术封锁。其中，高性能无卤阻燃耐热硅橡胶材料就是其中一种。硅橡胶的阻燃改性一直是国内外研究的热点，目前高阻燃性能的硅橡胶材料要么价格昂贵，要么综合性能偏低，难以满足高端领域的应用要求。现有技术中有采用了昂贵的铂金阻催化剂和聚倍半硅氧烷阻燃剂等物质，产品具有较好的阻燃性能(可达到UL94V-0级)，不过材料力学性能较差，成本较高，虽然铂化合物的添加量非常少，即使只有1～500ppm，但是贵金属铂化合物价格昂贵，每公斤混炼硅橡胶需要增加成本10元以上，而且铂化合物制造工艺复杂，制造过程污染严重。另有现有技术主要以氢氧化铝、氰尿酸三聚氰胺和硼酸锌为阻燃剂，产品阻燃性能可以达到UL94V-0级，成本较低，但力学性能较差，拉伸强度只有4MPa左右，断裂伸长率400％-480％。还有现有技术以包覆处理三聚氰胺磷酸钾为阻燃剂，产品具有较好的物理机械性能和阻燃性能，拉伸强度8.5MPa，撕裂强度23kN/m，氧指数36％。不过这些专利均只关注材料的阻燃性能，未涉及材料的耐热性。另外，还有通过添加了多种复配阻燃剂和耐热剂，使材料具有很好的物理机械性能、阻燃性能和耐热性能，但是其制备方法非常复杂，复配阻燃剂需要经过多步化学反应，且原料价格昂贵，需预先分别制备A、B两个组份的胶料，使用时再1:1混合均匀才能使用，产品稳定性较差。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种无卤阻燃耐热硅橡胶复合材料及其制备方法和用途，用于解决现有技术中的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术的一方面提供一种无卤阻燃耐热硅橡胶复合材料，所述无卤阻燃耐热硅橡胶复合材料的原料按质量百分比计，包括如下组分：在本专利技术的一些实施方式中，所述无卤阻燃耐热硅橡胶复合材料的原料按质量百分比计，包括如下组分：在本专利技术的一些实施方式中，所述硅橡胶选自甲基乙烯基硅橡胶、苯基硅橡胶中的一种或多种的组合。在本专利技术的一些实施方式中，所述甲基乙烯基硅橡胶中乙烯基含量为0.04％-1.6％；甲基乙烯基硅橡胶分子量为50万～100万。在本专利技术的一些实施方式中，所述甲基乙烯基硅橡胶包括乙烯基含量为0.04％～0.06％的甲基乙烯基硅橡胶和乙烯基含量为1.2％～1.6％的甲基乙烯基硅橡胶。在本专利技术的一些实施方式中，苯基硅橡胶的分子量为40万～80万；所述苯基硅橡胶中苯基含量为5％-40％。在本专利技术的一些实施方式中，所述白炭黑选自气相白炭黑。在本专利技术的一些实施方式中，所述阻燃剂选自表面改性氢氧化铝、次磷酸铝中一种或多种的组合。在本专利技术的一些实施方式中，所述耐热剂选自煅烧氧化铁黑和/或纳米二氧化钛。在本专利技术的一些实施方式中，所述加工助剂选自羟基硅油、硅烷偶联剂、抗氧剂中的一种或多种的组合。本专利技术另一方面提供本专利技术所述的无卤阻燃耐热硅橡胶复合材料的制备方法，所述制备方法包括：将硅橡胶、白炭黑、阻燃剂、耐热剂和加工助剂混合制备获得。本专利技术另一方面提供如本专利技术所述的无卤阻燃耐热硅橡胶复合材料在硅橡胶制备领域中的用途。本专利技术另一方面提供一种硅橡胶，包括如本专利技术所述的无卤阻燃耐热硅橡胶复合材料。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术方法制备的高性能无卤阻燃耐热硅橡胶材料不但具有优异的物理机械性能，还具有极好的耐热性能，比普通硅橡胶材料热分解温度高50-100℃，可满足军工、高铁等特殊行业的应用要求。本专利技术工艺路线简单、产品质量稳定，适于工业化生产。具体实施方式本专利技术专利技术人经过大量探索实验，提供了一种无卤阻燃耐热硅橡胶复合材料及其制备方法和用途。通过调配不同种类和乙烯基含量的硅橡胶组合，添加高效阻燃剂和耐热剂实现复合材料优异的综合性能。其中，对不同种类和乙烯基含量的硅橡胶进行组合可实现良好的加工性能和较高的原始机械性能；高效阻燃剂可在较低的添加量情况下满足材料的阻燃要求，并且低添加量不会对材料机械性能造成较大影响；耐热剂的添加可大大提高硅橡胶的分解温度和延缓自燃时间，使材料可以满足更高的工作温度要求。在此基础上，完成了本专利技术。本专利技术的一方面提供一种无卤阻燃耐热硅橡胶复合材料，其原料可以包括硅橡胶、白炭黑、阻燃剂、耐热剂和加工助剂。本专利技术所提供的无卤阻燃耐热硅橡胶复合材料中，其原料按质量百分比计，可以包括20％-50％的硅橡胶。在一些实施例中，所述硅橡胶的质量百分比也可以为25％-40％；20％-35％，35％-50％；或20％-30％，30％-40％，或40％-50％；25％-45％，30％-40％。例如所述硅橡胶选自甲基乙烯基硅橡胶、苯基硅橡胶中的一种或多种的组合。所述甲基乙烯基硅橡胶中乙烯基含量为0.04％～1.6％，在一些实施例中，所述甲基乙烯基硅橡胶中乙烯基含量例如为0.04％～0.1％，0.1％～0.5％，0.5％～1.0％，或1.0％～1.6％；0.04％～0.06％；1.2％～1.6％等。甲基乙烯基硅橡胶分子量为50万～100万。在一些实施例中，所述甲基乙烯基硅橡胶分子量为50万～60万；60万～70万；70万～80万；80万～90万；或90万～100万等。在一实施例中，可以选择不同乙烯基含量的甲基乙烯基硅橡胶共同使用，例如低乙烯基含量的甲基乙烯基硅橡胶和高乙烯基含量的甲基乙烯基硅橡胶一起混合使用。具体的，所述甲基乙烯基硅橡胶可以包括乙烯基含量为0.04％～0.06％的甲基乙烯基硅橡胶和乙烯基含量为1.2％～1.6％的甲基乙烯基硅橡胶一起混合使用。更具体的，低乙烯基含量的甲基乙烯基硅橡胶可以是甲基乙烯基硅橡胶包括乙烯基含量为0.04％～0.05％或0.05％～0.06％的甲基乙烯基硅橡胶。高乙烯基含量乙烯基含量为1.2％～1.4％；1.4％～1.6％；1.2％～1.3％；1.3％～1.4％；1.4％～1.5％；1.5％～1.6％；或1.3％～1.5％的甲基乙烯基硅橡胶。两种不同乙烯基含量的甲基乙烯基硅橡胶的质量比可以为0.5～3：1；0.5～1：1；1～2：1；2～3：1；1～2.5：1；或1.5～2.0：1等。所述苯基硅橡胶的分子量为40万～80万。在一些实施例中，所述苯基硅橡胶的分子量为40万～50万，50万～60万，60万～70万，或70万～80万等。苯基硅橡胶中苯基的含量为5％～40％。在一些实施例中，所述苯基硅橡胶中苯基的含量为5％～10％，10％～20％，20％～30％，或30％～40％等。当甲基乙烯基硅橡胶和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无卤阻燃耐热硅橡胶复合材料，所述无卤阻燃耐热硅橡胶复合材料的原料按质量百分比计，包括如下组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种无卤阻燃耐热硅橡胶复合材料，所述无卤阻燃耐热硅橡胶复合材料的原料按质量百分比计，包括如下组分：





2.如权利要求1所述的无卤阻燃耐热硅橡胶复合材料，其特征在于，所述无卤阻燃耐热硅橡胶复合材料的原料按质量百分比计，包括如下组分：





3.如权利要求1或2所述的无卤阻燃耐热硅橡胶复合材料，其特征在于，所述硅橡胶选自甲基乙烯基硅橡胶、苯基硅橡胶中的一种或多种的组合。


4.如权利要求1或2所述的无卤阻燃耐热硅橡胶复合材料，其特征在于，所述甲基乙烯基硅橡胶中乙烯基含量为0.04％-1.6％；甲基乙烯基硅橡胶分子量为50万～100万。


5.如权利要求1或2所述的无卤阻燃耐热硅橡胶复合材料，其特征在于，所述甲基乙烯基硅橡胶包括乙烯基含量为0.04％～0.06％的甲基乙烯基硅橡胶和乙烯基含量为1.2％～1.6％的甲基乙烯基硅橡胶。

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【专利技术属性】
技术研发人员：曹俊，张继成，秦克良，郑亚森，陈玲聪，宋永琦，
申请(专利权)人：常州市沃科科技有限公司，上海科特新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32