纤维增强的防火硅胶复合泡棉及其制备方法技术

技术编号:44935891 阅读:24 留言:0更新日期:2025-04-12 01:13
本发明专利技术公开了一种纤维增强的防火硅胶复合泡棉及其制备方法,该泡棉由A组分和B组分按照质量比为0.5~2:0.5~2混合经涂布、发泡、熟化得到,A组分的原料包括:乙烯基硅油、铂金催化剂、粉体填料、羟基硅油;B组分的原料包括:乙烯基硅油、含氢硅油、抑制剂、陶瓷粉体、纤维增强基胶。本发明专利技术将短切纤维预处理后制成改性纤维浆粕,然后与硅胶混炼,经过发泡硫化制得耐火硅胶泡棉,通过改性纤维浆粕与硅胶泡棉中的陶瓷粉体的协同作用,增强泡棉的耐火性能,同时保留了硅胶泡棉常温状态下的回弹性能;本发明专利技术中,通过在硅胶泡棉中添加纤维类材料中方式,使得泡棉不仅具有常温下的力学性能,还具有高温状态下的耐火隔火性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及泡棉材料领域,特别涉及一种纤维增强的防火硅胶复合泡棉及其制备方法


技术介绍

1、硅胶泡棉以其优异的老化性能,耐候性作为新能源汽车和储能等行业的必要材料,随着行业不断发展,对材料的安全性能要求也在逐渐提高,为使硅胶泡棉具有良好的耐火性能,通常在硅胶泡棉中添加无机粉体如氧化铝,氢氧化镁,陶瓷化微粉等防火填料以增加其阻燃和耐火性能。不同种类的耐火填料在超高温(≥800c)下的表现不尽相同,陶瓷化粉体等无机粉体在超高温下会发生粉化和碎化,虽形成光滑致密的陶瓷结构可以阻燃火焰蔓延,但其容易开裂,自制成型性能较差,为进一步提高材料的耐高温性能,在添加陶瓷粉体的基础上,逐渐引入了纤维材质的材料,比如在玻纤布,玻纤云母纸上直接涂布发泡形成的陶瓷复合带/陶瓷复合硅胶泡棉,以及将纤维直接混炼在硅胶中的增强硅胶等。近年来,针对防火耐火材料逐渐向具有更高复合程度的方向发展,以期望具有更好的热失控抑制性能。

2、专利一种用于pack电池包的灭火型陶瓷化硅胶泡棉制备方法(cn118359840a)公开了一种用于pack电池包的灭火型陶瓷化硅胶泡棉制备方法。在其制备的陶瓷化硅胶泡棉内部添加了硅橡胶,以制备出具有抗撕扯拉伸效果的高分子复合材料,从而使得该高分子复合材料在制备陶瓷化硅胶泡棉中具有优异的耐撕扯性能,配合抗老化剂的添加,使得陶瓷化硅胶泡棉在使用过程中的老化速度得到了降低,从而增加了制得的陶瓷化硅胶泡棉的耐用性和使用寿命,同时制备原料的内部添加了阻燃灭火剂,阻燃灭火剂由15份三氧化二锑及18份硼酸锌组成,使得陶瓷化硅胶泡棉在使用过程中,不会轻易发生燃烧,起到了阻燃灭火,增加陶瓷化硅胶泡棉使用时安全性的作用。通过多组分的协同作用,使得硅胶泡棉具有一定的耐火性能,但在发生热失控后,陶瓷硅胶会快速结块脆化,甚至粉化,失去了抑制热失控蔓延的作用。

3、专利一种玻璃纤维陶瓷化硅胶片及其制备工艺(cn118599320a)公开了一种玻璃纤维陶瓷化硅胶片及其制备工艺。该玻璃纤维陶瓷化硅胶片包括以下重量份的组分:硅橡胶基体80~150份、交联剂1~2份、气相二氧化硅20~50份、改性填料10~25份、羟基硅油5~10份及硫化剂1~5份。改性填料采用5-亚乙基-2-羟基苯甲酸改性玻璃纤维,使得其和硅胶机体具有良好的结合力。玻璃纤维作为强化塑料的补强材料应用时,最大的特征是抗拉强度大,因其软化点为500~750℃,在热失控发生时(温度1000c~1500c)无法有效的起到增强作用。

4、专利一种超硬陶瓷化硅胶及其制备方法(cn117004226a)公开了一种超硬陶瓷化硅胶及其制备方法,按重量份数,其原料包括:80-100份硅橡胶、5-15份三氧化二铝、10-15份氧化锆、2-10份石英粉、15-20份纤维小料、1-3份羟基硅油、0.5-2份增塑剂、0.5-1.5份硫化剂,其中,纤维小料是将玄武岩纤维与处理液(双马来酰亚胺树脂,棕榈酸和乙醚)的混合,搅拌均匀后常温静置2-3h,得到纤维结团料然后打散制得,每个纤维小料为3-6个无规则相互粘合的玄武岩短切纤维组成。可有效地提高材料在高温下的陶瓷化程度,而在常温状态下也使得硅胶硬度增加,使其回弹性能下降。

5、所以,有必要对现有技术进行改进,以提供一种更可靠的方案。


技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种纤维增强的防火硅胶复合泡棉及其制备方法。

2、为解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案是:本专利技术的第一方面,提供一种纤维增强的防火硅胶复合泡棉,其由a组分和b组分按照质量比为0.5~2:0.5~2混合经涂布、发泡、熟化得到,所述a组分的原料包括:乙烯基硅油、铂金催化剂、粉体填料、羟基硅油,乙烯基硅油:铂金催化剂:粉体填料:羟基硅油的质量比=100:0.025~0.1:7.5~30:2.5~10;

3、所述b组分的原料包括:乙烯基硅油、含氢硅油、抑制剂、陶瓷粉体、纤维增强基胶,乙烯基硅油:含氢硅油:抑制剂:陶瓷粉体:纤维增强基胶的质量比=100:4~16:0.0015~0.006:2.5~10:5~50。

4、优选的是,所述纤维增强基胶通过以下方法制备得到:

5、将短切纤维、改性剂加入乙烯基硅油中,混合均匀后与硅橡胶捏合,得到纤维增强基胶;

6、其中,短切纤维:硅橡胶的质量比=0.5-2:2.5-10,改性剂的质量为短切纤维质量的0.1~15%,乙烯基硅油的质量为短切纤维质量的2~10倍。

7、优选的是,短切纤维为短切高硅氧玻璃纤维、短切碳纤维、短切石墨纤维、短切玄武岩纤维、短切芳纶纤维中的一种或多种。

8、优选的是,改性剂为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、十二烷基苯磺酸钠、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、马来酸酐中的一种或多种。

9、优选的是,所述纤维增强基胶通过以下方法制备得到:

10、将短切纤维、改性剂加入乙烯基硅油中,25~100r/min下搅拌1~4h,然后在砂磨机中于100~400r/min下砂磨12~48h,得到纤维浆粕;

11、将纤维浆粕和硅橡胶一起加入捏合机进行混炼,真空度为-0.1mpa,转速为10~60rpm/min,搅拌时间0.2~3h;之后,调整搅拌转速为30~200rpm/min,并加热至100~170℃,搅拌1~24h,取出,得到纤维增强基胶。

12、优选的是,所述a组分中,乙烯基硅油:铂金催化剂:粉体填料:羟基硅油的质量比=100:0.05:15:5。

13、优选的是,所述b组分中,乙烯基硅油:含氢硅油:抑制剂:陶瓷粉体:纤维增强基胶的质量比=100:8:0.003:5:5~50。

14、优选的是,a组分和b组分按照质量比为1:1。

15、本专利技术的第二方面,提供一种如上所述的纤维增强的防火硅胶复合泡棉的制备方法,包括以下步骤:

16、s1、将a组分和b组分混合,搅拌,得到浆料;

17、s2、将浆料涂覆在离型膜上,涂布后在80~85℃下进行硫化发泡,然后在155~170℃下熟化,得到纤维增强的防火硅胶复合泡棉。

18、优选的是,所述的纤维增强的防火硅胶复合泡棉的制备方法包括以下步骤:

19、s1、将a组分和b组分混合,在20-80r/min转速下搅拌2-3min,得到浆料;

20、s2、将浆料涂覆在离型膜上,涂布后的通过10节硫化烤箱进行硫化发泡,10节硫化烤箱的温度依次设定为:80℃、85℃、85℃、85℃、85℃、85℃、85℃、85℃、85℃、80℃;再连续通过8节高温硫化烤箱进行熟化,得到纤维增强的防火硅胶复合泡棉,其中,高温硫化烤箱温度依次设定为:155℃、160℃、170℃、170℃、170℃、170℃、170℃、165℃;每节硫化烤箱和高温硫化烤箱的长度为2m,烘烤时的整机线速为2.5m/min。

2本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种纤维增强的防火硅胶复合泡棉,其特征在于,其由A组分和B组分按照质量比为0.5~2:0.5~2混合经涂布、发泡、熟化得到,所述A组分的原料包括:乙烯基硅油、铂金催化剂、粉体填料、羟基硅油,乙烯基硅油:铂金催化剂:粉体填料:羟基硅油的质量比=100:0.025~0.1:7.5~30:2.5~10;

2.根据权利要求1所述的纤维增强的防火硅胶复合泡棉,其特征在于,所述纤维增强基胶通过以下方法制备得到:

3.根据权利要求2所述的纤维增强的防火硅胶复合泡棉,其特征在于,短切纤维为短切高硅氧玻璃纤维、短切碳纤维、短切石墨纤维、短切玄武岩纤维、短切芳纶纤维中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的纤维增强的防火硅胶复合泡棉,其特征在于,改性剂为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、十二烷基苯磺酸钠、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、马来酸酐中的一种或多种。

5.根据权利要求2所述的纤维增强的防火硅胶复合泡棉,其特征在于,所述纤维增强基胶通过以下方法制备得到:

6.根据权利要求1所述的纤维增强的防火硅胶复合泡棉,其特征在于,所述A组分中,乙烯基硅油:铂金催化剂:粉体填料:羟基硅油的质量比=100:0.05:15:5。

7.根据权利要求1所述的纤维增强的防火硅胶复合泡棉,其特征在于,所述B组分中,乙烯基硅油:含氢硅油:抑制剂:陶瓷粉体:纤维增强基胶的质量比=100:8:0.003:5:5~50。

8.根据权利要求1所述的纤维增强的防火硅胶复合泡棉,其特征在于,A组分和B组分按照质量比为1:1。

9.一种如权利要求1-8中任意一项所述的纤维增强的防火硅胶复合泡棉的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

10.根据权利要求9所述的纤维增强的防火硅胶复合泡棉的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

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【技术特征摘要】

1.一种纤维增强的防火硅胶复合泡棉,其特征在于,其由a组分和b组分按照质量比为0.5~2:0.5~2混合经涂布、发泡、熟化得到,所述a组分的原料包括:乙烯基硅油、铂金催化剂、粉体填料、羟基硅油,乙烯基硅油:铂金催化剂:粉体填料:羟基硅油的质量比=100:0.025~0.1:7.5~30:2.5~10;

2.根据权利要求1所述的纤维增强的防火硅胶复合泡棉,其特征在于,所述纤维增强基胶通过以下方法制备得到:

3.根据权利要求2所述的纤维增强的防火硅胶复合泡棉,其特征在于,短切纤维为短切高硅氧玻璃纤维、短切碳纤维、短切石墨纤维、短切玄武岩纤维、短切芳纶纤维中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的纤维增强的防火硅胶复合泡棉,其特征在于,改性剂为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、十二烷基苯磺酸钠、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、马来酸酐中的一种或多种...

【专利技术属性】
技术研发人员:金闯曹闯王仕东
申请(专利权)人:江苏斯迪克新材料科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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