一种本征阻燃隔热有机硅发泡胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种本征阻燃隔热有机硅发泡胶及其制备方法。有机硅发泡胶由包括活性聚硅氧烷、含羟基类物质和催化剂的原料制备而得；以活性聚硅氧烷为100重量份计，含羟基类物质为1～50重量份，催化剂为0.05～5重量份。制备方法包括：先将A组分、B组分分别按各组分用量混合，然后将A组分和B组分混合后制得所述本征阻燃隔热有机硅发泡胶；发泡温度30～70℃；发泡时间1～30min。本发明专利技术不需要添加发泡剂、阻燃剂和耐高温填料，制得的有机硅发泡胶具有较多的硅氧硅结构，热稳定性优异、热失重低、不含卤素且在空气中难燃，不释放有毒气体，具有快速、质轻、环保、不燃等优点，在航空、航天及电子等领域有广阔应用前景。子等领域有广阔应用前景。子等领域有广阔应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种本征阻燃隔热有机硅发泡胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及阻燃隔热材料领域，进一步地说，是涉及一种本征阻燃隔热有机硅发泡胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]发泡胶是一种建筑、工业等各领域广泛应用的填充材料，用于填充缝隙并具有隔热、隔音的功效，隔热发泡胶具有阻燃和耐高温性能是十分必要的，目前大部分发泡胶为聚氨酯类，这类材料易燃并产生大量融滴，火焰传播速度快难以控制，北京著名的大红门火灾就是使用聚氨酯发泡胶施工现场电焊火花引燃造成的恶性事故，如果使用具有阻燃功能的发泡胶将会避免此类事故。
[0003]有机硅泡沫材料是一种将聚硅氧烷和泡沫材料的特性结合于一体的新型多功能材料。其既保持了聚硅氧烷无毒环保、耐高低温、绝缘、耐候性强等优异特性，又兼具泡沫材料质轻、吸音、抗震等特点，可作为阻尼、减振、隔音、隔热等高性能材料，广泛应用于国防、航空航天、交通运输、电子工业、建筑等领域。
[0004]有机硅发泡胶的制备方法一般有物理发泡法和化学发泡法，而化学发泡法根据反应机理的不同，一般可以分为两种，一种是利用硅氢缩合反应，通过有机硅化合物之间的反应释放出气体，具体的说，如含羟基的烷烃或者是端羟基硅油的Si
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OH与含氢硅油Si
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H在催化剂的催化作用下产生氢气，从而可以制得泡沫材料。这也是目前国内外使用较多的制备有机硅发泡胶的方法之一。中国专利CN105860537A公开了一种高阻燃有机硅海绵体材料及其制备方法、CN107603229A公开了一种耐热有机硅泡沫材料及其制备方法、CN104774473A公开了一种室温硫化苯基硅橡胶泡沫材料及其制备方法，这些专利都是采用了硅氢缩合产生气体方法制备的有机硅泡沫。另外一种是利用可以发生热分解反应的化学发泡剂。中国专利CN107236304A公开了一种采用外加发泡剂如亚硝基化合物，N，N
‑
二亚硝基五次甲基四胺等制备了一种可瓷化阻燃硅橡胶泡沫材料。
[0005]有机硅发泡胶等泡沫材料的广泛使用，也使得对其安全、环保性能要求更好，要求其制备路线环保、产品绿色、防火阻燃。但是目前大部分制备的有机硅发泡胶都是硅橡胶泡沫，材料较软并且通过外加阻燃剂或引入卤素赋予其阻燃性能。
[0006]美国专利USP3923705公开了一种添加含铂络合物以改进有机硅泡沫的阻燃性能的方法，但效果不佳。中国专利CN1339044A公开了一种通过添加硅灰石等无机矿物改善有机硅泡沫的阻燃性能的方法，这种方法虽然一定程度上提高了其阻燃性能，但是较大量无机填充物大大降低了泡沫的力学性能，影响其使用性能。中国专利CN107141806A通过将硅油改性引入卤素，这种方法可以一定程度上提高其阻燃性能，但是燃烧时释放出有毒气体。总的来说，目前大部分有机硅泡沫本身不具备阻燃性，需要外加阻燃剂，但这样大大影响了泡孔结构，导致其综合性能下降。
[0007]因此需要开发一种阻燃隔热有机硅发泡胶，无需额外添加阻燃剂、填料，其在封堵、密封、填充等领域将会有更好的应用前景。

技术实现思路

[0008]为了解决有机硅发泡胶无需额外添加阻燃剂和填料就能具有很好阻燃性能的技术问题，本专利技术提供一种阻燃隔热有机硅发泡胶及其制备方法。
[0009]本专利技术以活性聚硅氧烷为基体，添加一定量的含羟基物质，并在一定量的催化剂的催化作用下，利用反应产生的气体现场发泡从而制得有机硅泡沫材料。而且可以通过改变活性聚硅氧烷的活性基团及活性基团的含量和含羟基物质的种类调节发泡胶的密度和孔结构。本专利技术的制备路线环保、简便，常温发泡，发泡速度快，可以施工现场就地发泡，原料易得且价格低廉，无需外加阻燃剂和其他填料，制得的有机硅发泡胶具有较多的硅氧硅结构，热稳定性优异、热失重低、不含卤素且在空气中难燃，不释放有毒气体。弹性可调和阻燃性可调。
[0010]本专利技术的目的之一是提供一种本征阻燃隔热有机硅发泡胶。
[0011]所述有机硅发泡胶由包括以下组分的原料制备而得：
[0012]A组分和B组分；
[0013]所述A组分包括活性聚硅氧烷，所述B组分包括含羟基类物质和催化剂；
[0014]以活性聚硅氧烷为100重量份计：
[0015]含羟基类物质1～50重量份；优选10～35重量份；
[0016]催化剂0.05～5重量份；优选0.2～4重量份。
[0017]本专利技术的一种优选的实施方式中，
[0018]所述A组分的结构为：
[0019][0020]R1为甲基、乙基、异丙基、丁基、辛基、苯基、环氧基、乙烯基、烯丙基、酮肟基、Cl中的一种或多种；
[0021]R2为氢、羟基、甲氧基、乙氧基、丁氧基、环氧基、乙烯基、烯丙基、酮肟基、Cl中的一种或多种；
[0022]R3、R4分别独立的选自甲基、乙基、异丙基、丁基、辛基、苯基、氢、羟基、甲氧基、乙氧基、环氧基、乙烯基、烯丙基、酮肟基、Cl中的一种；
[0023]1≤n≤2000，优选20≤n≤1500。
[0024]本专利技术的一种优选的实施方式中，
[0025]所述A组分中的R2基团含量范围为0.1～1.55mol/100g，优选0.5～1.55mol/100g。
[0026]本专利技术的一种优选的实施方式中，
[0027]所述A组分中的R2基团与B组份中羟基的摩尔比为1:0.1～1:2，优选1:0.1～1:1。
[0028]本专利技术的一种优选的实施方式中，
[0029]所述活性聚硅氧烷为甲基含氢硅油、甲基苯基含氢硅油、乙基含氢硅油、甲基乙氧基硅油、乙烯基含氢硅油、甲基甲氧基含氢硅油、环氧基甲基硅油、甲氧基甲基硅油、乙烯基
甲基硅油中的至少一种；和/或，
[0030]所述含羟基类物质为C1‑
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的一元醇、含酚羟基类物质、含有硅羟基类物质、羟烃基硅油类物质中的至少一种。
[0031]本专利技术的一种优选的实施方式中，
[0032]所述含羟基类物质为甲醇、乙醇、苯酚、二苯基硅二醇、端羟基聚硅氧烷中的至少一种。
[0033]本专利技术的一种优选的实施方式中，
[0034]所述催化剂为碱金属氢氧化物、含铂络合物、无机强酸、有机酸、有机碱、含硼物质、有机锡中的至少一种。
[0035]本专利技术的一种优选的实施方式中，
[0036]所述催化剂为氢氧化钠、四甲基氢氧化铵、苄基三甲基氢氧化铵、氯铂酸中的至少一种。
[0037]本专利技术的目的之二是提供一种上述本征阻燃隔热有机硅发泡胶的制备方法，包括：
[0038]先将A组分、B组分分别按各组分用量混合，然后将A组分和B组分混合后制得所述阻燃隔热有机硅发泡胶。
[0039]发泡温度30～70℃；发泡时间1～30min。
[0040]本专利技术具体可采用以下技术方案：
[0041]本专利技术所述一种本征阻燃隔热有机硅发泡胶，包括：
[0042]A组分和B组分，其中所述A组分包括，以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种本征阻燃隔热有机硅发泡胶，其特征在于：所述有机硅发泡胶由包括以下组分的原料制备而得：A组分和B组分；所述A组分包括活性聚硅氧烷，所述B组分包括含羟基类物质和催化剂；以活性聚硅氧烷为100重量份计：含羟基类物质
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1～50重量份；催化剂
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0.05～5重量份。2.根据权利要求1所述的本征阻燃隔热有机硅发泡胶，其特征在于：以活性聚硅氧烷为100重量份计：含羟基类物质
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10～35重量份；催化剂
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0.2～4重量份。3.根据权利要求1所述的本征阻燃隔热有机硅发泡胶，其特征在于：所述A组分的结构为：R1为甲基、乙基、异丙基、丁基、辛基、苯基、环氧基、乙烯基、烯丙基、酮肟基、Cl中的一种或多种；R2为氢、羟基、甲氧基、乙氧基、丁氧基、环氧基、乙烯基、烯丙基、酮肟基、Cl中的一种或多种；R3、R4分别独立的选自甲基、乙基、异丙基、丁基、辛基、苯基、氢、羟基、甲氧基、乙氧基、环氧基、乙烯基、烯丙基、酮肟基、Cl中的一种；1≤n≤2000，优选20≤n≤1500。4.根据权利要求3所述的本征阻燃隔热有机硅发泡胶，其特征在于：所述A组分中的R2基团含量范围为0.1～1.55mol/100g，优选...

【专利技术属性】
技术研发人员：史翎，胡利如，刘永壮，李佳豪，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：