一種無鹵阻燃高強度的可瓷化硅橡膠的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種無鹵阻燃高強度的可瓷化硅橡膠，屬于橡膠材料技術領域。
【背景技術】
[0002] 近幾年，國內公共場所、化工、煤礦的等發生的火災事故造成重大損失，人們對消 防、防火安全有了深刻的認識，利用耐火電纜保證在火災發生后一段時間內（一般是180分 鐘內）動力及信號線路仍然正常工作，對減少人員的傷亡和生命財產的損失至關重要，因 此，耐火線纜及其材料是人們一直在不斷探索的課題。
[0003] 目前耐火電纜大多采用填充氧化鎂礦物或云母帶纏繞實現耐火的功能，然而，氧 化鎂礦物耐火電纜生產需要專門的生產加工設備，價格昂貴，設備成本較高，因此，氧化鎂 礦物耐火電纜很難大規模普及應用。另一種云母帶纏繞的耐火電纜，在生產過程中，需要多 層纏繞，生產效率低，燒蝕后的云母帶發脆，容易脫落，耐火效果差，難以保障電力及通訊安 全暢通。
[0004] 例如，中國專利CN2817002公開了一種"新型耐火電纜"，其在導體上繞包了一層 云母帶，云母帶層上設有玻璃纖維帶繞包層，在玻璃纖維帶繞包層上設有銅帶繞包屏蔽層， 在銅帶繞包屏蔽層上設置塑料或橡膠絕緣層。這種電纜上設置的塑料或橡膠絕緣層在遇 火后易燒毀，導致繞包的云母層易掉落，失去耐火絕緣作用，從而不能保證較長時間安全供 電。
[0005] 中國專利CN102040839A公開了 "一種陶瓷化硅橡膠及其制備方法，該陶瓷化硅橡 膠以硅橡膠作為基體，通過添加一定量的礦物硅酸鹽、阻燃劑、補強填充劑制得，燃燒后具 有陶瓷化效果。但是，該陶瓷化硅橡膠的阻燃性能、機械性能差，難以完全滿足實用要求。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的是克服現有技術的缺點，提供一種具有優異的阻燃性、良好的機械 性能、、易于加工、生產成本低、無鹵的可瓷化硅橡膠。
[0007] 為實現上述目的，本發明提供一種無鹵阻燃高強度的可瓷化硅橡膠，其特征在 于：其原料按重量份的組成為： 甲基乙烯基硅橡膠 100份 無鹵阻燃劑 10-50份 瓷化粉 4-40份 抗氧劑 1-5份 所述無鹵阻燃劑為氫氧化鋁、氫氧化鎂、水滑石、硼酸鋅、三聚氰胺氰尿酸鹽(MCA-JN)、 三聚氰胺多聚磷酸酯（MPOP)中的任一種或若干種。
[0008] 所述瓷化粉為玻璃粉、硼酸鋅、氧化鎂、高嶺土、云母、硅灰石、輕質碳酸鈣中的任 一種或若干種。
[0009] 所述無鹵阻燃劑和瓷化粉的處理工藝為：按無鹵阻燃劑和瓷化粉按重量份的組 成原料稱取100-200g放入燒杯中，加入100_400g乙醇溶液和5-20g去離子水，再加入 2_5g偶聯劑、l-5g乙酸攪拌3-5分鐘后倒入研磨機進行研磨，轉速為1000-3000r/min，研 磨l-24h，研磨后放入烘箱中烘干2小時，烘干后粉碎待用。
[0010] 所述的偶聯劑為硅烷偶聯劑KH550、硅烷偶聯劑KH570中的一種或兩種。
[0011] 所述甲基乙烯基硅橡膠為混煉膠，其邵氏硬度為30HA、40HA、50HA、60HA、70HA的 一種或幾種。
[0012] 本發明的一種無鹵阻燃高強度的可瓷化硅橡膠的制備方法，其步驟如下：首先將 甲基乙烯基硅橡膠于開放式煉膠機上混煉3-5分鐘，然后將無鹵阻燃劑、瓷化粉依次加 入，每次加入其中后進行充分混煉，使混合料混合均勻，接著加入硫化劑混煉3-5分鐘，最 后在開放式煉膠機上薄通5-10次，即得到所述無鹵阻燃高強度的可瓷化硅橡膠。
[0013] 與現有技術相比，本發明具有如下優點和效果： 本發明的一種無鹵阻燃高強度的可瓷化硅橡膠具有結殼強度大、拉伸強度高、阻燃級 別高、無鹵的特點。
[0014] 本發明的一種無鹵阻燃高強度的可瓷化硅橡膠所用的阻燃劑均為環保無鹵型， 可瓷化硅橡膠的阻燃級別達到FV-0,燃燒時無有毒氣體放出，僅釋放少量白煙，白煙主要是 有機硅的燃燒和阻燃劑的分解產生，主要成分是Si02、H20、C02,隊等。在發生火災后，火焰 持續燃燒下，無鹵阻燃高強度的可瓷化硅橡膠會轉化成陶瓷狀的殼體，而不是被燒成粉狀 灰燼，該陶瓷狀的殼體形成一層堅硬的保護層，從而能阻擋火焰繼續向內部燃燒，保護被燒 的物體不繼續受損壞，輸電線路能持續穩定的輸送電，并且燒蝕時間越長，陶瓷狀殼體越堅 硬。
【具體實施方式】
[0015] 為詳細說明本發明的技術內容、配方比例、所實現目的及效果，以下結合實施例予 以說明。
[0016] 實施例1，本發明的一種無鹵阻燃高強度的可瓷化硅橡膠，其原料按重量份的組成 配制，具體如下： 分別稱取100g甲基乙烯基硅橡膠、15g硼酸鋅、20g經前述工藝處理的氫氧化鋁、14g經 前述工藝處理的氫氧化鎂、881?^-州、281^0?、18抗氧劑1010，將上述幾種物質依次按上述 制備方法的步驟進行制備，即可制得無鹵阻燃高強度的可瓷化硅橡膠。
[0017] 將本發明所述硅橡膠在170°C下硫化5分鐘后根據國家標準進行測試，結果如下：
該可瓷化硅橡膠遇火可形成自支撐陶瓷狀物，且溫度越高，時間越長，陶瓷化效果越 好。實施例2,本發明的一種無鹵阻燃高強度的可瓷化硅橡膠，其原料按重量份的組成配制， 具體如下： 分別稱取100g甲基乙烯基硅橡膠、20g水滑石、IOg硼酸鋅、5g玻璃粉、20gMCA-JN、 4gMP0P、Ig抗氧劑1330,將上述幾種物質依次按上述制備方法的步驟進行制備，即可制得 無鹵阻燃高強度的可瓷化硅橡膠。
[0018] 將本發明所述硅橡膠在170°C下硫化5分鐘后，根據國家標準進行測試，結果如 下：
該可瓷化硅橡膠遇火可形成自支撐陶瓷狀物，且溫度越高，時間越長，陶瓷化效果越 好。
[0019] 實施例3,本發明的一種無鹵阻燃高強度的可瓷化硅橡膠，其原料按重量份的組成 配制，具體如下： 分別稱取100g甲基乙烯基硅橡膠、Hg經前述工藝處理的氫氧化鋁、IOg硼酸鋅、IOg輕 質碳酸li、5g氧化鎂、20gMCA-JN、lg抗氧劑330,將上述幾種物質依次按上述制備方法的步 驟進行制備，即可制得無鹵阻燃高強度的可瓷化硅橡膠。
[0020] 將本發明所述硅橡膠在170°c下硫化5分鐘后，根據國家標準進行測試，結果如 下：
該可瓷化硅橡膠遇火可形成自支撐陶瓷狀物，且溫度越高，時間越長，陶瓷化效果越 好。
[0021] 實施例4,本發明的一種無鹵阻燃高強度的可瓷化硅橡膠，其原料按重量份的組成 配制，具體如下： 分別稱取100g甲基乙烯基硅橡膠、Hg經前述工藝處理的云母、5g硼酸鋅、16gMCA-JN、 4gMP0P、Ig抗氧劑1010,將上述幾種物質依次按上述制備方法的步驟進行制備，即可制得 無鹵阻燃高強度的可瓷化硅橡膠。
[0022] 將本發明所述硅橡膠在170°C下硫化5分鐘后，根據國家標準進行測試，結果如 下：
該可瓷化硅橡膠遇火可形成自支撐陶瓷狀物，且溫度越高，時間越長，陶瓷化效果越 好。
[0023] 本發明并不局限于上述【具體實施方式】，熟悉本技術領域的人員還可據此做出多種 變化，但任何與本發明等同或相類似的變化都應涵蓋在本發明權利要求的范圍內。
【主權項】
1. 一種無鹵阻燃高強度的可瓷化硅橡膠，其特征在于：其原料按重量份的組成為： 甲基乙烯基硅橡膠 100份 無鹵阻燃劑 10-50份 瓷化粉 4-40份 抗氧劑 1-5份 所述無鹵阻燃劑為氫氧化鋁、氫氧化鎂、水滑石、硼酸鋅、三聚氰胺氰尿酸鹽(MCA-JN)、 三聚氰胺多聚磷酸酯（MPOP)中的任一種或若干種； 所述瓷化粉為玻璃粉、硼酸鋅、氧化鎂、高嶺土、云母、硅灰石、輕質碳酸鈣中的任一種 或若干種。2. 根據權利要求1所述的一種無鹵阻燃高強度的可瓷化硅橡膠，其特征在于：所述 無鹵阻燃劑和瓷化粉的處理工藝為：按無鹵阻燃劑和瓷化粉按重量份的組成原料稱取 100-200g放入燒杯中，加入100-400g乙醇溶液和5-20g去離子水，再加入2-5g偶聯劑、 l_5g乙酸攪拌3-5分鐘后倒入研磨機進行研磨，轉速為1000-3000r/min，研磨l-24h，研 磨后放入烘箱中烘干2小時，烘干后的粉碎待用。3. 根據權利要求1所述的一種無鹵阻燃高強度的可瓷化硅橡膠，其特征在于：所述的 偶聯劑為硅烷偶聯劑KH550、硅烷偶聯劑KH570中的一種或兩種。4. 根據權利要求1所述的一種無鹵阻燃高強度的可瓷化硅橡膠，其特征在于：所述甲 基乙烯基硅橡膠為混煉膠，其邵氏硬度為30HA、40HA、50HA、60HA、70HA的一種或幾種。5. -種無鹵阻燃高強度的可瓷化硅橡膠的制備方法，其特征在于：其步驟如下：首先 將甲基乙烯基硅橡膠于開放式煉膠機上混煉3-5分鐘，然后將無鹵阻燃劑、瓷化粉依次加 入，每次加入其中后進行充分混煉，使混合料混合均勻，接著加入硫化劑混煉3-5分鐘， 最后在開放式煉膠機上薄通5-10次，即得到所述無鹵阻燃高強度的可瓷化硅橡膠。
【專利摘要】本發明公開了一種無鹵阻燃高強度的可瓷化硅橡膠，其原料按重量份的組成為：甲基乙烯基硅橡膠100份；無鹵阻燃劑10-50份；瓷化粉4-40份；抗氧劑1-5份，其制備步驟如下：首先將甲基乙烯基硅橡膠于開放式煉膠機上混煉3-5分鐘，然后將無鹵阻燃劑、瓷化粉依次加入，每次加入其中后進行充分混煉，使混合料混合均勻，接著加入硫化劑混煉3-5分鐘，最后在開放式煉膠機上薄通5-10次，即得到所述無鹵阻燃高強度的可瓷化硅橡膠。該可瓷化硅橡膠具有結殼硬度大、拉伸強度高、阻燃級別高、無鹵的特點，在發生火災后，電纜被火焰持續燃燒下，無鹵阻燃高強度的可瓷化硅橡膠會轉化成陶瓷狀的堅硬殼體，能阻擋火焰向內繼續燃燒，保護內部物體不受損壞，輸電線路能持續輸送電。
【IPC分類】C08K9/06, C08L83/07, C08K3/26, C08K5/3492, C08K13/06, C08K3/38, C08K3/22, C08K3/34, C08K9/04, C08K3/40
【公開號】CN105017776
【申請號】CN201510398997
【發明人】王金合, 施利毅, 閆遠滔, 季辰燾, 趙迪
【申請人】上海大學
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年7月8日