【技术实现步骤摘要】
本申请属于硅胶泡棉领域，更具体地，涉及一种用于保温隔热和热防护的硅胶泡棉及其应用。
技术介绍
1、ptc加热器又称为ptc发热体，其由ptc陶瓷发热元件和铝管组成，具有热阻小、换热效率高等优点，可以作为自动恒温、省电的电加热器。ptc加热器用于固体加热时，主要存在以下问题：一、ptc陶瓷体击穿烧毁，导致短路，烧毁绝缘层；二、绝缘层击穿漏电，导致器件外壳带电。因此，需要采用具有保温、隔热性能的材料阻隔ptc加热器短路热失控产生的热量，保护其他元器件。
2、当ptc加热器封装于液冷板时，能够提供热量保证车辆的正常运行。目前常用的液冷板下底座为金属材料，液冷板在长期使用过程中会发生热膨胀，与下层托盘存在刚性挤压的问题，因此，需要采用具有缓冲性能的材料保证冷却系统的正常运行。
3、普通的硅胶泡棉具有良好的柔韧性，用作ptc加热器保护套时能够起到缓冲的作用，但其隔热性能较差且无法快速响应ptc加热器热失控，存在较大的安全隐患。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷，本申请的目的在于提供一种用于保温隔热和热防护的硅胶泡棉及其应用，旨在解决现有硅胶泡棉的隔热性能较差，无法快速响应ptc加热器热失控，不能有效隔绝热量的扩散，没有兼具低导热性能、高泡棉密度和优异的压缩应力（缓冲性能和支撑性能），不适作ptc加热器保护套，且加工难度大等问题。
2、为实现上述目的，第一方面，本申请提供了一种用于保温隔热和热防护的硅胶泡棉，该硅胶泡棉由第一组分和第二组分混合后硫化处理得
3、上述第一组分包括乙烯基硅油、基胶、羟基硅油、催化剂、氢氧化镁、空心玻璃微珠和阻燃剂；
4、上述第二组分包括乙烯基硅油、基胶、含氢硅油、抑制剂、氢氧化镁、空心玻璃微珠和阻燃剂；
5、上述空心玻璃微珠在上述第一组分、上述第二组分中的重量百分含量各自独立为2%~4%；
6、上述氢氧化镁在上述第一组分、上述第二组分中的重量百分含量各自独立为2.5%~5%；
7、上述第一组分和上述第二组分中，上述空心玻璃微珠和上述阻燃剂的重量比各自独立地为1:(4.5~19.5)。
8、优选地，上述阻燃剂包括低熔点玻璃粉、氢氧化铝和硼酸锌，且上述低熔点玻璃粉、氢氧化铝和硼酸锌的重量比为(1~2.5):(1~2):(1~2)。
9、优选地，上述空心玻璃微珠的真密度为0.36~0.44g/cm3，平均粒径为30~45µm。
10、优选地，上述氢氧化镁的平均粒径为2~5µm。
11、优选地，上述低熔点玻璃粉的熔融温度为480℃~750℃，平均粒径为8~12µm。
12、优选地，上述氢氧化铝的平均粒径为5~6µm。
13、优选地，上述硼酸锌的平均粒径为3~5µm。
14、优选地，上述第一组分中，上述乙烯基硅油、基胶、羟基硅油、催化剂、氢氧化镁、空心玻璃微珠和阻燃剂的重量比为(35~55):(8~10):(5~8): (0.2~0.6):(2.5~5):(2~4):(18~39)。
15、优选地，上述第二组分中，上述乙烯基硅油、基胶、含氢硅油、抑制剂、氢氧化镁、空心玻璃微珠和阻燃剂的重量比为(35~55):(8~10):(2~5): (0.02~0.06):(2.5~5):(2~4):(18~39)。
16、优选地，上述乙烯基硅油的粘度为20000~6000mpa·s，乙烯基的质量百分含量为0.07%~0.1%。
17、优选地，上述基胶的粘度为15000000~25000000 cp，上述基胶由乙烯基硅油和白炭黑组成，其中，白炭黑的质量百分含量为20%~30%，上述白炭黑为气相法白炭黑和/或沉淀法白炭黑，比表面积为200~400m2/g。
18、优选地，上述羟基硅油中羟基的质量百分含量为3.0%~8.0%。
19、优选地，上述催化剂为铂金催化剂，铂的有效含量为3000~5000ppm。
20、优选地，上述含氢硅油中氢的质量百分含量为1%~1.6%。
21、优选地，上述抑制剂为炔醇类抑制剂。
22、优选地，上述硅胶泡棉的密度为370~550kg/m3，25%压缩形变率下的压缩强度为120~200kpa，导热系数小于0.1w/(m×k)，ul94阻燃效果为v0级；
23、将上述硅胶泡棉使用600℃加热设备加热10min后，其背面温度＜220℃。
24、优选地，上述硫化处理的步骤如下：
25、将上述第一组分和上述第二组分混合后施加在基材表面，依次进行低温硫化、高温硫化处理，得到硅胶泡棉。
26、优选地，上述低温硫化的温度为60℃~80℃，低温硫化的时间为2~5min。
27、优选地，上述高温硫化的温度为160℃~180℃，高温硫化的时间为25~35min。
28、第二方面，本申请提供上述硅胶泡棉在制备缓冲材料、保温材料、隔热材料或阻燃材料中的应用。
29、第三方面，本申请提供一种ptc加热器保护套，其包括上述硅胶泡棉。
30、总体而言，通过本申请所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具有以下的技术优点：
31、（1）本申请通过在硅胶泡棉配方中添加空心玻璃微珠，能够有效增大硅胶泡棉的空气含量，提高保温性能，还能够减轻泡棉的重量，降低成本，消除产品内应力，保障产品尺寸稳定性。同时，通过将空心玻璃微珠、氢氧化镁和阻燃粉体进行复配，并调整硅胶泡棉配方中粉体（包括空心玻璃微珠、氢氧化镁、阻燃剂）的整体含量，能够协同调控硅胶泡棉的整体密度、压缩应力和导热系数，使得硅胶泡棉在具有低导热性能时，仍能够保持一定的压缩应力，能够适应ptc加热器在使用过程中的热膨胀现象，避免元器件发生热膨胀时被挤压损坏（即缓冲性能），同时硅胶泡棉在受到外界冲击后能够快速恢复，避免泡棉过软导致泡棉压缩后泡孔结构破坏（即支撑性能）。此外，上述硅胶泡棉能够在pct加热器发生热失控时（250℃左右）即开始吸收热量，快速响应ptc加热器热失控，起到隔热、降温的作用，同时提升泡棉的阻燃性能且隔热、阻燃性能持久。本申请通过对硅胶泡棉的配方进行优化，能够制备得到兼具高密度、优异的压缩应力和低导热系数的隔热阻燃硅胶泡棉。
32、（2）本申请提供的硅胶泡棉的密度为370~550kg/m3，在25%压缩形变率下的压缩强度为120~200kpa，导热系数小于0.1w/(m×k)，ul94阻燃效果为v0级；将上述硅胶泡棉使用600℃加热设备加热10min后，其背面温度＜220℃，能够有效隔绝热量的传递，适用于ptc加热器热失控防护。
33、（3）本申请提供的硅胶泡棉配方中，空心玻璃微珠、氢氧化镁和阻燃剂和泡棉胶料的混合相容性好，相较于现有硅胶泡棉的制备方法，具有加工难度低、生产效率高、加工成本低等优点，适合工业化制备生产。
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1.一种用于保温隔热和热防护的硅胶泡棉，其特征在于，所述硅胶泡棉由第一组分和第二组分混合后硫化处理得到；
2.根据权利要求1所述的硅胶泡棉，其特征在于，所述阻燃剂包括低熔点玻璃粉、氢氧化铝和硼酸锌，且所述低熔点玻璃粉、氢氧化铝和硼酸锌的重量比为(1~2.5):(1~2):(1~2)。
3.根据权利要求2所述的硅胶泡棉，其特征在于，所述空心玻璃微珠的真密度为0.36~0.44g/cm3，平均粒径为30~45µm；和/或，
4.根据权利要求1所述的硅胶泡棉，其特征在于，所述第一组分中，所述乙烯基硅油、基胶、羟基硅油、催化剂、氢氧化镁、空心玻璃微珠和阻燃剂的重量比为(35~55):(8~10):(5~8):(0.2~0.6):(2.5~5):(2~4):(18~39)；和/或，
5.根据权利要求4所述的硅胶泡棉，其特征在于，所述乙烯基硅油的粘度为20000~6000mpa·s，乙烯基的质量百分含量为0.07%~0.1%；和/或，
6.根据权利要求1至5任一项所述的硅胶泡棉，其特征在于，所述硅胶泡棉的密度为370~550kg/m
7.根据权利要求1所述的硅胶泡棉，其特征在于，所述硫化处理的步骤如下：
8.根据权利要求7所述的硅胶泡棉，其特征在于，所述低温硫化的温度为60℃~80℃，低温硫化的时间为2~5min；和/或，
9.如权利要求1至8任一项所述的硅胶泡棉在制备缓冲材料、保温材料、隔热材料或阻燃材料中的应用。
10.一种PTC加热器保护套，其特征在于，其包括如权利要求1至8任一项所述的硅胶泡棉。
...【技术特征摘要】
1.一种用于保温隔热和热防护的硅胶泡棉，其特征在于，所述硅胶泡棉由第一组分和第二组分混合后硫化处理得到；
2.根据权利要求1所述的硅胶泡棉，其特征在于，所述阻燃剂包括低熔点玻璃粉、氢氧化铝和硼酸锌，且所述低熔点玻璃粉、氢氧化铝和硼酸锌的重量比为(1~2.5):(1~2):(1~2)。
3.根据权利要求2所述的硅胶泡棉，其特征在于，所述空心玻璃微珠的真密度为0.36~0.44g/cm3，平均粒径为30~45µm；和/或，
4.根据权利要求1所述的硅胶泡棉，其特征在于，所述第一组分中，所述乙烯基硅油、基胶、羟基硅油、催化剂、氢氧化镁、空心玻璃微珠和阻燃剂的重量比为(35~55):(8~10):(5~8):(0.2~0.6):(2.5~5):(2~4):(18~39)；和/或，
5.根据权利要求4所述的硅胶泡棉，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈枫，魏琼，
申请(专利权)人：湖北祥源新材科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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