含灭火微胶囊的阻燃有机硅泡沫材料及其制备方法技术

本申请涉及有机硅材料技术领域，特别涉及一种含灭火微胶囊的阻燃有机硅泡沫材料及其制备方法

【技术实现步骤摘要】
含灭火微胶囊的阻燃有机硅泡沫材料及其制备方法、应用


[0001]本申请涉及有机硅材料
，特别涉及一种含灭火微胶囊的阻燃有机硅泡沫材料及其制备方法
、
应用
。

技术介绍

[0002]有机硅泡沫材料是一类由聚硅氧烷为基本结构组成的泡沫材料
。
有机硅泡沫材料不仅具有有机硅材料的优异性能，如耐高低温性
、
电绝缘性
、
化学稳定性
、
耐老化性
、
憎水防潮以及生理惰性等，还具有泡沫材料优异的吸收机械振动等物理特性，是一种高性能的软质聚合物泡沫材料
。
与其它泡沫材料相比，有机硅泡沫材料在无毒
、
耐高低温
、
防潮
、
抗紫外
、
抗化学腐蚀
、
抗老化以及不易变形等方面具有明显优势，在国防装备制造
、
建筑
、
包装
、
环境污染治理
、
汽车以及电子工业等方面具有良好的应用前景
。
随着对环保
、
安全性需求的进一步提升，对电子工业用有机硅泡沫材料的力学性能及环保阻燃性能也提出了更高的要求
。
[0003]目前主要采用两种方式提高有机硅泡沫材料的阻燃性：
1、
在原料中加入氢氧化物，例如专利
CN113845687A
公开了一种高效阻燃抑烟低密度有机硅泡沫材料及制备方法，该方法通过加入层状双氢氧化物显著提升了阻燃抑烟性能；
2、
在原料中加入石墨烯，例如专利
CN105860537A
公开了一种高阻燃有机硅海绵体材料及其制备方法，该方法利用炭黑和石墨烯抑制燃烧，同时提高材料的拉伸强度和抗撕裂性能
。
上述两种方式虽然一定程度改善了有机硅泡沫材料的阻燃性，但是应用时只能被动阻燃，无法满足被动灭火
。
[0004]微胶囊是指具有聚合物或无机物壁的微型容器或包装物
。
微胶囊造粒技术是将固体
、
液体或气体包埋
、
封存在微型胶囊内成为固体微粒产品的技术
。
微胶囊造粒技术在改变材料状态以提高其使用性能
、
保护隔离特殊功能材料以及控制芯材释放等方面具有显著作用，因此防火领域逐步得到广泛应用
。
将具有灭火功能的微胶囊作为原料加入有机硅材料中，能够起到被动灭火的作用
。
因此，提供一种含灭火微胶囊的阻燃有机硅泡沫材料十分重要
。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种含灭火微胶囊的阻燃有机硅泡沫材料，以解决相关技术中现有的有机硅泡沫材料只能被动阻燃
、
无法满足被动灭火的问题
。
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种含灭火微胶囊的阻燃有机硅泡沫材料，包括
A
组分和
B
组分，所述
A
组分包括以下质量份的原料：基础聚合物
100
份，灭火微胶囊
40
‑
60
份，填料混合物6‑9份，发泡剂4‑
12
份，催化剂
0.2
‑2份；所述
B
组分包括以下质量份的原料：基础聚合物
100
份，灭火微胶囊
40
‑
60
份，填料混合物6‑9份，交联剂5‑
13
份，抑制剂
0.2
‑2份；所述填料混合物为改性矿石和改性纳米石墨烯的混合物；所述改性石墨烯和改性矿石的质量比为
1:3
‑5；
所述灭火微胶囊的壳材为三聚氰胺树脂，芯材为全氟己酮和七氟丙烷的混合物；所述
A
组分和
B
组分的质量比为
1:1。
[0007]一些实施例中，所述改性纳米石墨烯由硅烷偶联剂对纳米石墨烯改性得到；所述改性矿石选用将云母或海泡石经硅烷偶联剂改性得到的改性海泡石或改性云母
。
[0008]一些实施例中，所述改性石墨烯具体通过以下过程制备：将石墨烯粉末
、
硅烷偶联剂和甲苯混合，在氮气保护下加热反应，之后利用水
、
丙酮洗涤，抽滤
、
干燥
、
冷却，即得到改性石墨烯
。
[0009]一些实施例中，所述改性云母通过以下过程制备：将云母粉末和硅烷偶联剂混合，搅拌均匀，室温静置，之后干燥，即得到改性云母
。
利用硅烷偶联剂对云母进行改性的过程中，云母表面的羟基与硅烷偶联剂结合形成活性基团，以含有活性基团的改性云母作为填料能够提高有机硅泡沫材料的强度
。
[0010]一些实施例中，所述改性海泡石通过以下过程制备：将海泡石粉末和硅烷偶联剂混合，搅拌均匀，室温静置，之后干燥，即得到改性海泡石
。
利用硅烷偶联剂对海泡石进行改性的过程中，海泡石表面的羟基与硅烷偶联剂结合形成活性基团，以含有活性基团的改性海泡石作为填料能够提高有机硅泡沫材料的强度
。
[0011]一些实施例中，对石墨烯
、
云母
、
海泡石进行改性的硅烷偶联剂选用
γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷
、
γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷
、
γ
―
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的任一种
。
硅烷偶联剂的用量为云母或海泡石或纳米石墨烯用量为1‑
20
％
。
[0012]一些实施例中，所述灭火微胶囊通过以下过程制备：向水中加入十二烷基苯磺酸钠与全氟壬烯氧基苯磺酸钠，搅拌，充分溶解分散，得到乳化液；向乳化液中加入全氟己酮和七氟丙烷，以
1500
～
2000rpm
搅拌乳化分散，形成芯材溶液；向芯材溶液中加入三聚氰胺预聚体，加热反应，加入醋酸调节
pH
值至3～4，反应结束后，过滤
、
洗涤
、
常温晾干，即得到粒径不小于5μ
m
的灭火微胶囊粉末
。
该灭火微胶囊填充形成有机硅泡沫材料后的热响应温度为
260℃
以上，当有机硅泡沫材料的接触温度超过
260℃
时，有机硅泡沫材料分解释放出灭火微胶囊
。
[0013]一些实施例中，全氟己酮和七氟丙烷的质量比为
30
：1‑
1:1
；三聚氰胺预聚体的添加量为全氟己酮和七氟丙烷总量的
20
‑
60wt
％
。
[0014]所述乳化液的目的是实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种含灭火微胶囊的阻燃有机硅泡沫材料，其特征在于，包括
A
组分和
B
组分；所述
A
组分包括以下质量份的原料：基础聚合物
100
份，灭火微胶囊
40
‑
60
份，填料混合物6‑9份，发泡剂4‑
12
份，催化剂
0.2
～2份；所述
B
组分包括以下质量份的原料：基础聚合物
100
份，灭火微胶囊
40
‑
60
份，填料混合物6‑9份，交联剂5‑
13
份，抑制剂
0.2
～2份；所述填料混合物为改性矿石和改性纳米石墨烯的混合物；所述改性石墨烯和改性矿石的质量比为
1:3
‑5；所述灭火微胶囊的壳材为三聚氰胺树脂，芯材为全氟己酮和七氟丙烷的混合物
。2.
根据权利要求1所述的含灭火微胶囊的阻燃有机硅泡沫材料，其特征在于，所述改性矿石选用将云母或海泡石经硅烷偶联剂改性得到的改性海泡石或改性云母；所述改性纳米石墨烯由硅烷偶联剂对纳米石墨烯改性得到；所述的硅烷偶联剂选用
γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷
、
γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷
、
γ
―
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的任一种；硅烷偶联剂的用量为云母或海泡石或纳米石墨烯用量为1‑
20%。3.
根据权利要求2所述的含灭火微胶囊的阻燃有机硅泡沫材料，其特征在于，所述
A
组分和
B
组分中的基础聚合物选用端乙烯基甲基硅油
、
端羟基甲基硅油
、
侧羟基甲基硅油
、
侧乙烯基甲基硅油或甲基乙烯基苯基硅油中的一种或多种的混合；其中，所述基础聚合物的乙烯基的总含量为
0.02%
～
4.0wt%
，所述基础聚合物的黏度为
1000
～
50000mPa
·
s
；所述
A
组分中的发泡剂选用端羟基甲基硅油
、
侧羟基甲基硅油中的一种或多种的混合；所述发泡剂中羟基的含量为
2wt%
～
9wt%
，所述发泡剂的黏度为
30mPa
·
s
～
200mPa
·
s
；所述
A
组分中的催化剂选用铂
‑
乙烯基硅氧烷络合物
、
铂
‑
异丙醇溶液中的任一种或多种的混合
。4.
根据权利要求1所述的含灭火微胶囊的阻燃有机硅泡沫材料，其特征在于，所述
B
组分...

【专利技术属性】
技术研发人员：何睿，詹志平，石彬淋，张创，孙刚，杜宏伟，肖靖，
申请(专利权)人：湖北兴瑞硅材料有限公司，
类型：发明
国别省市：