一種耐高溫高阻燃硅膠管的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及硅膠管技術領域，尤其涉及一種耐高溫高阻燃硅膠管。
【背景技術】
[0002]硅橡膠以其優異的耐寒性、耐熱性、耐候性和電絕緣性等，在建筑、交通運輸、機械、電子以及化工等領域有著廣泛的應用，尤其在近年來蓬勃發展的新能源行業，如太陽能光伏發電系統、太陽能路燈照明、風力發電等領域。硅膠管是由硅橡膠生膠與其他助劑混煉、擠出制成的產品，在實際應用的過程中，硅膠管通常會暴露于高溫高濕的環境中，現有的硅膠管其耐高溫性不是很好，另外其作為高分子材料，阻燃性也不是很理想，在使用的過程中，往往存在使用壽命短的缺陷。
【發明內容】
[0003]基于【背景技術】存在的技術問題，本發明提出了一種耐高溫高阻燃硅膠管，其強度高，耐高溫性和耐老化性好，阻燃性能優異，使用壽命長。
[0004]本發明提出的一種耐高溫高阻燃硅膠管，其由硅橡膠復合材料擠制而成，所述硅橡膠復合材料的原料按重量份包括以下組分:甲基乙烯基硅橡膠55-80份、甲基乙烯基苯基硅橡膠20-35份、三元乙丙橡膠5-15份、順丁橡膠5-15份、聚氨酯2_10份、乙烯-辛烯共聚物2-6份、氧化鋅0.5-2.5份、硬脂酸0.5-2份、2，5- 二甲基-2，5- 二(叔丁基過氧基)己烷1-2.5份、甲基三丁酮肟基硅烷0.5-1.5份、三聚異氰酸三烯丙酯0.5-1.5份、復合顏填料20-35份、催化劑0.1-0.5份、防老劑0.5-2份、磷酸三甲苯酯2_5份、密胺樹脂1_5份；
[0005]其中，所述復合顏填料按照以下工藝進行制備:按重量份將2-10份氧化鈰、3-15份氫氧化鋁、2-15份氫氧化鎂、1-5份微膠囊化紅磷、10-25份納米碳酸鈣、2_8份氧化鐵、2-10份硅藻土和3-15份碳化硅加入20-50份乙醇中，攪拌20_50min后加入2_5份乙烯基三氯硅烷、2-5份六甲基環三硅氮烷、2-10份四甲基二乙烯基二硅氧烷和0.5-3份咪唑類離子液體，升溫至35-50°C后攪拌20-50min，然后經過濾、洗滌、干燥得到所述復合顏填料。
[0006]優選地，所述娃橡膠復合材料的原料中，甲基乙稀基娃橡膠、甲基乙稀基苯基娃橡膠、三元乙丙橡膠、順丁橡膠、聚氨酯的重量比為65-75:26-32:7-13:8_13:5_10。
[0007]優選地，所述硅橡膠復合材料的原料中，2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基過氧基)己烷、甲基三丁酮肟基硅烷、三聚異氰酸三烯丙酯的重量比為1.5-2.3:0.8-1.4:0.8-1.3。
[0008]優選地，所述硅橡膠復合材料的原料按重量份包括以下組分:甲基乙烯基硅橡膠70-73份、甲基乙烯基苯基硅橡膠28-31份、三元乙丙橡膠10-12份、順丁橡膠9-11份、聚氨酯6.5-7.3份、乙烯-辛烯共聚物3.5-4.2份、氧化鋅1-1.6份、硬脂酸1.3-1.8份、2，5- 二甲基-2，5- 二(叔丁基過氧基)己烷1.8-2.2份、甲基三丁酮肟基硅烷0.9-1.2份、三聚異氰酸三烯丙酯1-1.3份、復合顏填料28-32份、催化劑0.35-0.4份、防老劑1.3-1.6份、磷酸三甲苯酯3.8-4.3份、密胺樹脂3.2-4份。
[0009]優選地，所述硅橡膠復合材料的原料按重量份包括以下組分:甲基乙烯基硅橡膠72份、甲基乙烯基苯基硅橡膠28份、三元乙丙橡膠11份、順丁橡膠10份、聚氨酯7份、乙稀-辛稀共聚物3.6份、氧化鋅1.3份、硬脂酸1.5份、2，5- 二甲基-2，5- 二(叔丁基過氧基)己烷2份、甲基三丁酮肟基硅烷1份、三聚異氰酸三烯丙酯1.2份、復合顏填料30份、催化劑0.38份、防老劑1.5份、磷酸三甲苯酯4份、密胺樹脂3.5份。
[0010]優選地，所述甲基乙烯基硅橡膠的粘度為25-40Pa.s。
[0011 ] 優選地，所述復合顏填料按照以下工藝進行制備:按重量份將5份氧化鈰、10份氫氧化鋁、6份氫氧化鎂、3.2份微膠囊化紅磷、20份納米碳酸鈣、5.5份氧化鐵和6份硅藻土和12份碳化硅加入45份乙醇中，攪拌30min后加入3.5份乙烯基三氯硅烷、4份六甲基環三硅氮烷、8份四甲基二乙烯基二硅氧烷和2份咪唑類離子液體，升溫至40°C后攪拌30min，然后經過濾、洗滌、干燥得到所述復合顏填料。
[0012]優選地，所述納米碳酸鈣的平均粒徑為20-45nm。
[0013]優選地，所述防老劑為防老劑MB、防老劑DM、防老劑4020、防老劑MC、防老劑4010NA中的一種或者多種的混合物。
[0014]本發明中，以甲基乙烯基硅橡膠和甲基乙烯基苯基硅橡膠為主料，因體系中苯基的引入，抑制了側基的氧化，同時在硅氧鏈上形成位阻，進一步提高了硅膠管的熱穩定性；配合添加的三元乙丙橡膠、順丁橡膠和聚氨酯與其配合，通過調節三元乙丙橡膠、順丁橡膠、聚氨酯、甲基乙烯基硅橡膠和甲基乙烯基苯基硅橡膠的比例，并輔以乙烯-辛烯共聚物，使各物料在體系中混合均勻，相容性好，賦予膠管優異的耐高溫性的同時，改善了膠管的力學性能、彈性和加工性能，并降低了成本；選擇了 2，5_ 二甲基-2，5-二(叔丁基過氧基)己烷為主交聯劑，并添加了甲基三丁酮肟基硅烷和三聚異氰酸三烯丙酯作為助交聯劑，通過調節主交聯劑和助交聯劑的比例，使形成的硅橡膠交聯密度高，分子鏈具有更高的抗濕熱降解性能，顯著提高了膠管的耐高溫性能和耐老化性能；復合顏填料中，選擇了氧化鈰、氫氧化鋁、氫氧化鎂、微膠囊化紅磷、納米碳酸鈣、氧化鐵、硅藻土和碳化硅作為顏填料，使其與乙烯基三氯硅烷、六甲基環三硅氮烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷和咪唑類離子液體混合后，在體系中混合均勻，界面結合緊密，孔洞較少，改善了膠管的耐高溫性和耐老化性，同時賦予膠管優異的阻燃性，其中，乙烯基三氯硅烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷能在氧化鈰、氫氧化鎂、納米碳酸鈣等無機填料的表面進行反應，從而在填料的表面引入了乙烯基，其能參與甲基乙烯基硅橡膠和甲基乙烯基苯基硅橡膠的交聯，增加了體系降解時的位阻，提高了膠管的耐高溫性，同時能消滅側鏈基團氧化過程中產生的自由基，改善膠管的耐熱性，同時咪唑類離子液體也能均勻包覆在填料的表面，使其在體系中分散均勻，改善了膠管的耐熱性、耐老化性和阻燃性。
【具體實施方式】
[0015]下面，通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。
[0016]實施例1
[0017]本發明提出的一種耐高溫高阻燃硅膠管，其由硅橡膠復合材料擠制而成，所述硅橡膠復合材料的原料按重量份包括以下組分:甲基乙烯基硅橡膠55份、甲基乙烯基苯基硅橡膠35份、三元乙丙橡膠5份、順丁橡膠15份、聚氨酯10份、乙烯-辛烯共聚物6份、氧化鋅0.5份、硬脂酸2份、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基過氧基)己烷1份、甲基三丁酮肟基硅烷1.5份、三聚異氰酸三烯丙酯1.5份、復合顏填料35份、催化劑0.1份、防老劑2份、磷酸三甲苯酯2份、密胺樹脂5份；
[0018]其中，所述復合顏填料按照以下工藝進行制備:按重量份將2份氧化鈰、15份氫氧化鋁、2份氫氧化鎂、5份微膠囊化紅磷、10份納米碳酸鈣、8份氧化鐵、2份硅藻土和15份碳化硅加入20份乙醇中，攪拌50min后加入2份乙烯基三氯硅烷、5份六甲基環三硅氮烷、2份四甲基二乙烯基二硅氧烷和3份咪唑類離子液體，升溫至35°C后攪拌50min，然后經過濾、洗滌、干燥得到所述復合顏填料。
[0019]實施例2
[0020]本發明提出的一種耐高溫高阻燃硅膠管，其由硅橡膠復合材料擠制而成，所述硅橡膠復合材料的原料按重量份包括以下組分:甲基乙烯基硅橡膠80份、甲基乙烯基苯基硅橡膠20份、三元乙丙橡膠15份、順丁橡膠5份、聚氨酯2份、乙烯-辛烯共聚物2份、氧化鋅2.5份、硬脂酸0.5份、2，5- 二甲基-2，5- 二(叔丁基過氧基)己烷2.5份、甲基三丁酮肟基硅烷0.5份、三聚異氰酸三烯丙酯0.5份、復合顏填料20份、催化劑0.5份、防老劑MB
0.1份、防老劑DM 0.05份、防老劑4020 0.05份、防老劑MC 0.2份、防老劑4010NA 0.1份、磷酸三甲苯酯5份、密胺樹脂1份；
[0021]其中，所述復合顏填料按照以下工藝進行制備:按重量份將10份氧化鈰、3份氫氧化鋁、15份氫氧化鎂、1份微膠囊化紅磷、25份納米碳酸鈣、2份氧化鐵、10份硅藻土和3份碳化硅加入50份乙醇中，攪拌20min后加入5份乙烯基三氯硅烷、2份六甲基環三硅氮烷、10份四甲基二乙烯基二硅氧烷和0.5份咪唑類離子液體，升溫至50°C后攪拌20min，然后經過濾、洗滌、干燥得到所述復合顏填料。
[0022]實施例3
[0023]本發明提出的一種耐高溫高阻燃硅膠管，其由硅橡膠復合材料擠制而成，所述硅橡膠復合材料的原料按重量份包括以下組分:甲基乙烯基硅橡膠70份、甲基乙烯基苯基硅橡膠31份、