【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建材，特别涉及了一种阻燃硅橡胶泡沫复合材料及其制备方法。
技术介绍
1、硅橡胶泡沫材料主链由无机结构si-o-si链节构成，具有不易燃、耐高温、电气绝缘、耐氧化、耐候性、耐腐蚀、低压永久压缩形变等优异特性，可作为密封、阻尼、隔热、防水、防潮、惰性填充等高性能材料，广泛应用于航空航天、新能源汽车、电线电缆、建筑材料等领域，但是、未经阻燃处理的硅橡胶泡沫仍无法满足电池模组、航空填充等高新领域的应用条件，因此开发一种阻燃添加量少，阻燃性能优异的阻燃硅橡胶泡沫复合材料具有重要意义。
2、市场中的硅橡胶泡沫主要以氢氧化铝、聚磷酸铵等作阻燃剂，不仅添加量大，而且会严重影响材料的力学性能。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术一方面提供了一种阻燃硅橡胶泡沫复合材料，通过金属有机框架材料与改性埃洛石纳米管协同提高了硅橡胶泡沫复合材料的阻燃性以及力学性能。
2、一种阻燃硅橡胶泡沫复合材料，按照重量份数，所述复合材料的原料组成，包括：成品基胶150份、羟基硅油155份、铂金催化剂2-4份、抑制剂1份、金属有机框架材料2-20份、改性埃洛石纳米管2-20份以及含氢硅油20-25份。
3、金属有机框架材料是一种无机金属盐与有机配体通过配位键自组装而形成的一种杂化材料，具有分子级框架结构，金属有机框架材料在燃烧过程中吸附并稀释可燃气体，并且能够促进催化成炭作用，热解后的金属氧化物附着在材料集体里面，隔绝氧气的渗入，减缓材料进一步燃烧；埃洛石纳
4、金属有机框架材料的金属元素在燃烧过程中能够起到催化成炭的作用，除自身有机配体在热解时能够被快速催化成炭之外，与改性埃洛石纳米管也会加速成炭，改性埃洛石纳米管绿色环保，与硅橡胶泡沫材料基体的相容性较好，管状晶体结构有效提升了硅橡胶泡沫的抗拉强度与断裂伸长率，提高了复合材料的力学性能；在复合材料受热燃烧时，金属有机框架材料与改性埃洛石纳米管协同阻燃以及抑烟，复合材料表面形成的致密炭层有效阻隔了热量与氧气进入材料基体，阻止了复合材料的进一步燃烧，极少的添加有机框架材料就能够显著提升材料的极限氧指数以及燃烧等级。
5、可选的，所述改性埃洛石纳米管为采用生物基材料改性的埃洛石纳米管。
6、可选的，所述生物基材料选择壳聚糖、环糊精、淀粉、植酸中的任意一种。
7、可选的，所述所述金属有机框架材料选自钴基金属有机框架、铝基金属有机框架、铁基金属有机框架以及锌基金属有机框架中的一种。
8、可选的，所述金属有机框架材料与改性埃洛石纳米管的质量比为1：1-5。
9、当改性埃洛石纳米管的添加量过少，复合材料受热燃烧时的包炭层厚度以及残炭率均较低，当改性埃洛石纳米管的添加量过多，复合材料的阻燃效率较高，并且影响复合材料的力学性能。
10、可选的，所述抑制剂由以下质量比的原料组成：
11、20～30mpa·s的α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷95-99wt％；
12、2-甲基-3-丁炔-2-醇1-5wt％。
13、当2-甲基-3-丁炔-2-醇含量过高时，发泡反应无法进行，当2-甲基-3-丁炔-2-醇含量过低时，发泡反应速度过快，复合材料中各原料混合不均匀，影响复合材料的阻燃性能和力学性能。
14、可选的，所述成品基胶由以下质量比的原料组成：
15、端乙烯基二硅氧烷70-90wt％；
16、气相法白炭黑10-30wt％；
17、所述羟基硅油由以下重量份的原料组成：
18、黏度为1500mpa·s的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷120-150份；
19、以及黏度为20～30mpa·s的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷5-35份；
20、本专利技术的又一个方面，提供了上述阻燃硅橡胶泡沫复合材料的制备方法，包括如下步骤：
21、s1、按比例将成品基胶、羟基硅油、铂金催化剂、抑制剂混合均匀，得到第二混合物；
22、s2、将金属有机框架材料与改性埃洛石纳米管按比例加入第二混合物中，混合均匀，得到第三混合物；
23、s3、将含氢硅油加入第三混合物中，混合均匀得到第四混合物；
24、s4、将第四混合物倒入模具，发泡，得到阻燃橡胶泡沫复合材料。
25、可选的，所述发泡操作具体为：首先室温发泡，然后加热发泡。
26、可选的，所述室温发泡的温度为10-30℃，所述室温发泡的时间为5-60min；所述加热发泡的温度为80-150℃，所述加热发泡的时间为5-15min。
27、本专利技术的有益效果在于：改性埃洛石纳米管绿色环保，与硅橡胶泡沫材料基体的相容性较好，管状晶体结构有效提升了硅橡胶泡沫的抗拉强度与断裂伸长率，提高了复合材料的力学性能；在复合材料受热燃烧时，金属有机框架材料与改性埃洛石纳米管协同阻燃以及抑烟，复合材料表面形成的致密炭层有效阻隔了热量与氧气进入材料基体，阻止了复合材料的进一步燃烧，极少的添加有机框架材料就能够显著提升材料的极限氧指数以及燃烧等级。
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1.一种阻燃硅橡胶泡沫复合材料，其特征在于，按照重量份数，所述复合材料的原料组成，包括：成品基胶150份、羟基硅油155份、铂金催化剂2-4份、抑制剂1份、金属有机框架材料2-20份、改性埃洛石纳米管2-20份以及含氢硅油20-25份。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃硅橡胶泡沫复合材料，其特征在于，所述改性埃洛石纳米管为采用生物基材料改性的埃洛石纳米管。
3.根据权利要求1所述的一种阻燃硅橡胶泡沫复合材料，其特征在于，所述生物基材料选择壳聚糖、环糊精、淀粉、植酸中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃硅橡胶泡沫复合材料，其特征在于，所述所述金属有机框架材料选自钴基金属有机框架、铝基金属有机框架、铁基金属有机框架以及锌基金属有机框架中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种阻燃硅橡胶泡沫复合材料，其特征在于，所述金属有机框架材料与改性埃洛石纳米管的质量比为1：1-5。
6.根据权利要求1所述的一种阻燃硅橡胶泡沫复合材料，其特征在于，所述抑制剂由以下质量比的原料组成：
7.根据权利要求1所述的一种阻燃硅橡
8.一种阻燃硅橡胶泡沫复合材料的制备方法，用于制备如权利要求1-7任一项所述的阻燃硅橡胶泡沫复合材料，其特征在于，包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种阻燃硅橡胶泡沫复合材料的制备方法，其特征在于，所述发泡操作具体为：
10.根据权利要求9所述的一种阻燃硅橡胶泡沫复合材料的制备方法，其特征在于，所述室温发泡的温度为10-30℃，所述室温发泡的时间为5-60min；所述加热发泡的温度为80-150℃，所述加热发泡的时间为5-15min。
...【技术特征摘要】
1.一种阻燃硅橡胶泡沫复合材料，其特征在于，按照重量份数，所述复合材料的原料组成，包括：成品基胶150份、羟基硅油155份、铂金催化剂2-4份、抑制剂1份、金属有机框架材料2-20份、改性埃洛石纳米管2-20份以及含氢硅油20-25份。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃硅橡胶泡沫复合材料，其特征在于，所述改性埃洛石纳米管为采用生物基材料改性的埃洛石纳米管。
3.根据权利要求1所述的一种阻燃硅橡胶泡沫复合材料，其特征在于，所述生物基材料选择壳聚糖、环糊精、淀粉、植酸中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃硅橡胶泡沫复合材料，其特征在于，所述所述金属有机框架材料选自钴基金属有机框架、铝基金属有机框架、铁基金属有机框架以及锌基金属有机框架中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种阻燃硅橡胶泡沫复...
【专利技术属性】
技术研发人员：康付如，邓军，赵恒，易欣，王伟峰，王彩萍，白祖锦，李浩嘉，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：
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