【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及硅橡胶复合套管，具体涉及一种高效防火硅橡胶复合套管及其制备方法。
技术介绍
1、硅橡胶玻纤套管，又称耐高温套管，采用高纯度无碱玻璃纤维编制成管，再在管外壁涂覆有机硅胶经硫化处理而成，硫化后可在-65℃～260℃温度范围内长期使用并保持其柔软弹性性能。硅橡胶玻璃纤维套管表面有机硅结构中既含有“有机基团”，又含有“无机结构”，这种特殊的组成和分子结构使它集有机物的特性与无机物的功能于一身。
2、硅橡胶在燃烧时没有熔体滴落、燃烧速度慢、放热速率低以及无有毒气体释放。但是，硅橡胶在燃烧后生成二氧化硅粉末失去支撑作用而脱落，在连续火焰攻击不能实现持续性的防火。目前发展的可陶瓷化硅橡胶，其制备方法是在普通硅橡胶基体中添加大量的成瓷填料，从而使硅橡胶更好地陶瓷化。在室温下时，它的性能与普通橡胶材料相同，当处于一定高温下却能够形成致密而坚硬的无机陶瓷体，以阻止火焰蔓延。专利申请cn103923465a公开了一种环保型耐烧蚀陶瓷化硅橡胶复合材料及其制备方法，该复合材料由硅橡胶、白炭黑、硅油、瓷化粉、熔融助剂、偶联剂和硫化剂组成，能够承受500～1500℃范围的高温，该复合材料拉伸强度为5～9mpa，撕裂强度为18～25kn/m。
3、目前，无论是工业、民用、建筑等各个行业，对设施对安全性和可靠性的要求越来越高，对材料的要求越来越严格，特别是随着近年来航空航天、核电站、新能源、轨道交通等领域不断发展，对高性能热防护材料的性能指标也不断提出了新的更高的要求，防护需求温度(1600～1750℃)也不断增加。比如为保
4、中国专利文献cn113604052a公开了一种硅橡胶玻璃纤维套管的配方及加工工艺，该材料以无碱玻璃纤维为原材料编织成无碱玻璃纤维坯管，以硅橡胶、纳米硅球、乙烯基硅烷偶联剂、硫化剂、气相胶、阻燃剂、白炭黑、含氢硅油、十二烷基苯磺酸钠、三聚磷酸钠、甲基硅油、空心玻璃微珠等作为混炼胶，制得一种具有良好的热稳定性、硬度低、韧性强、表面光洁度高、低温收缩且导热性能强的热缩硅橡胶玻璃纤维套管。在使用过程中使用二甲苯作为稀释剂，对环境有污染，套管本身防火温度有限。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种高效防火硅橡胶复合套管及其制备方法，可解决以下技术问题：现有的硅橡胶套管不能承受长时间的、1600℃以上的高温冲击，在高温火焰攻击前后硅橡胶与耐高温纤维管粘接强度显著降低、套管结构破坏严重及制备过程使用浸涂工艺采用溶剂稀释造成环境污染等问题。
2、一种高效防火硅橡胶复合套管的制备方法，包括：
3、步骤一，在表面脱脂的高硅氧纤维管表面均匀喷涂含乙烯基环氧基硼硅树脂处理剂，干燥，得到处理后的高硅氧纤维管；所述含乙烯基环氧基硼硅树脂处理剂的喷涂量以干燥后高硅氧纤维管增重不低于1mg/cm2计，例如可以干燥后高硅氧纤维管增重1-10mg/cm2计；
4、步骤二，将可陶瓷化硅橡胶混炼胶过辊后加入硫化剂制备出未硫化胶片，与步骤一处理后的高硅氧纤维管物理复合形成未硫化纤维复合基管；
5、步骤三，将所述未硫化纤维复合基管放置于模具中，热压硫化成型后进行二段硫化，得到所述高效防火硅橡胶复合套管；
6、所述含乙烯基环氧基硼硅树脂处理剂的制备方法包括：甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和硼酸40～60℃反应得到含乙烯基的硼硅低聚物，向所述硼硅低聚物、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(kh560)和乙醇的混合体系中加入ph＝3～4的酸性水溶液，50～70℃反应，反应结束后减压蒸馏去除乙醇及其它低沸杂质，得到所述含乙烯基环氧基硼硅树脂处理剂。
7、本专利技术所述的含乙烯基环氧基硼硅树脂处理剂，其作用在于，一方面含乙烯基环氧基硼硅树脂处理剂的乙烯基的加入可以提升胶料的乙烯基含量，在硫化剂作用下与胶料中的乙烯基等进行共交联、环氧基团可与胶料及纤维管表面羟基结合形成环氧醚键、硼羟基与纤维管表面硅羟基在70～80℃时反应生成硅氧硼键、同时体系中含有大量的氢键作用，形成三维网络结构，增强陶瓷化硅橡胶与高硅氧纤维作用力。另一方面，胶料里面硼元素的引入，在遇高温火焰时同时助瓷，纤维与橡胶自身共瓷反应，在火焰攻击成瓷后复材结构稳定，不脱落等。
8、本专利技术所述的高硅氧纤维管中二氧化硅的含量大于95wt％，在赋予材料更高强度的同时，相对于一般套管所使用的普通的玻璃纤维能够耐受更高的温度。
9、所述高效防火硅橡胶复合套管的制备方法中，步骤一中，将高硅氧纤维管于250～500℃环境中放置10～60分钟，即得所述表面脱脂的高硅氧纤维管，上述操作可将高硅氧纤维管在加工过程中表面涂有的石蜡润滑剂等处理掉。
10、所述高效防火硅橡胶复合套管的制备方法中，步骤一中，所述干燥的温度为室温～120℃，时间为10～60分钟。
11、所述高效防火硅橡胶复合套管的制备方法中，步骤二中，所述可陶瓷化硅橡胶混炼胶的过辊次数可为2～5次，可减轻胶料在放置后的结构化，以及使胶料变软从而更好的使用。
12、所述高效防火硅橡胶复合套管的制备方法中，步骤二中，所述硫化剂可为过氧化物硫化剂。
13、所述高效防火硅橡胶复合套管的制备方法中，步骤二中，所述硫化剂的用量可为所述可陶瓷化硅橡胶混炼胶质量的0.3％～1.5％。
14、所述高效防火硅橡胶复合套管的制备方法中，步骤二中，未硫化胶片胶片与高硅氧纤维管的贴合厚度可自由调节。
15、所述高效防火硅橡胶复合套管的制备方法中，步骤三中，所述热压硫化成型的压力可为5～15mpa，压制温度可为110～180℃，时间可为10～20分钟。
16、所述高效防火硅橡胶复合套管的制备方法中，步骤三中，所述二段硫化的温度可为180～220℃，时间可为2～4小时。
17、所述含乙烯基环氧基硼硅树脂处理剂的制备方法中，甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和硼酸的摩尔比为2.8～2.9:0.1～0.2:1。
18、所述含乙烯基环氧基硼硅树脂处理剂的制备方法中，甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和硼酸40～60℃反应的时间能够保证反应能充分进行即可，例如可为4～6小时。
19、所述含乙烯基环氧基硼硅树脂处理剂的制备方法中，所述酸性水溶液中的水含量可为所述硼硅低聚物质量的0.1％～1％。
20、所述含乙烯基环氧基硼硅树脂处理剂的制备方法中，所述γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的质量可为所述硼硅低聚物质量的0.1％～1％。
21、所述含乙烯基环氧基硼硅树脂处理剂的制备方法中，加入乙醇的一个目的是为了抑制本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高效防火硅橡胶复合套管的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含乙烯基环氧基硼硅树脂处理剂的制备方法中：
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述可陶瓷化硅橡胶混炼胶的制备方法包括步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述甲基乙烯基硅生胶中乙烯基摩尔含量为0.03％～3％；所述甲基乙烯基硅生胶分子量在45×104～85×104g/mol；
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述含硼有机硅氧烷中Si与B的摩尔比为1～5:1；
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述含硼有机硅氧烷的制备方法中：
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述可陶瓷化硅橡胶混炼胶的制备方法中：
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤一中：
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤二中：
10.根据权利要求1～9任一项所述的制备方法制备得到的高效防火硅橡胶复合套管。
【技术特征摘要】
1.一种高效防火硅橡胶复合套管的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含乙烯基环氧基硼硅树脂处理剂的制备方法中：
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述可陶瓷化硅橡胶混炼胶的制备方法包括步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述甲基乙烯基硅生胶中乙烯基摩尔含量为0.03％～3％；所述甲基乙烯基硅生胶分子量在45×104～85×104g/mol；
5.根据权利要求3所述的制...
【专利技术属性】
技术研发人员：汤龙程，聂冬斌，吴志华，张国栋，石书凝，杨帆，官子淇，彭礼东，陈海阳，赵丽，龚丽秀，
申请(专利权)人：杭州日耀科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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