熱硫化硅橡膠及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于熱硫化硅橡膠制備技術領域，具體地講，尤其涉及一種無鹵、阻燃的熱 硫化娃橡膠及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 硅橡膠具有獨特的化學穩定性、耐候性、耐高低溫性、絕緣性及生理惰性等，其在 國民經濟的各個領域均得到廣泛的應用。但硅橡膠的分子鏈中含有大量的碳和氫，遇明火 就會持續燃燒，從而在一定程度上限制了其在電線電纜、電子電氣、汽車、航空航天等領域 的應用。因此需要對硅橡膠進行阻燃改性，以擴大其使用范圍。
[0003] 通過添加阻燃劑對硅橡膠進行阻燃改性是一種簡單而有效的方法。硅橡膠中常添 加的阻燃劑有鹵系阻燃劑、鎂鋁氫氧化物阻燃劑和鉑系阻燃劑等。鹵系阻燃劑在硅橡膠燃 燒過程中會放出大量的鹵化氫氣體等有毒物質，對環境危害較大；鎂鋁氫氧化物阻燃劑在 添加量較大時才有明顯的阻燃效果，但添加量較大時，硅橡膠的力學性能下降嚴重，為提高 其力學性能，一般需添加白炭黑，但白炭黑一方面價格較高，另一方面因其粒徑為納米級， 使用時容易吸入引起硅肺病；鉑系阻燃劑單獨使用時阻燃效果不好，需要與其它阻燃劑配 合使用，且價格較高。
【發明內容】
[0004] 為解決上述現有技術存在的問題，本發明提供了一種熱硫化硅橡膠及其制備方 法，該熱硫化硅橡膠具有無鹵、阻燃的特點。
[0005] 為了達到上述發明目的，本發明采用了如下的技術方案：
[0006] -種熱硫化硅橡膠的制備方法，包括步驟：A、取100份甲基乙烯基硅橡膠生膠于 雙車昆開煉機中開煉3min~lOmin;B、向所述步驟A中的甲基乙烯基娃橡膠生膠中加入5 份~50份硫氧鎂晶須以及0. 5份~1份硫化劑，混煉lOmin~40min，薄通出片，得到混合 薄片；C、將所述混合薄片置于平板硫化機中進行一段硫化，得到一段硫化物；一段硫化的 硫化溫度為165°C~185°C，硫化時間為t9。;其中，所述t9。是指所述混合薄片硫化90%所 用的時間；D、將所述一段硫化物加熱進行二段硫化，得到熱硫化硅橡膠；二段硫化的硫化 溫度為180°C~220°C，硫化時間為2h~6h;其中，所述份數均為質量份數。
[0007] 進一步地，在所述步驟A中，還包括：將不超過5份的白炭黑與所述100份甲基乙 烯基硅橡膠生膠進行混合；其中，所述份數均為質量份數。
[0008] 進一步地，在所述步驟B中，所述硫氧鎂晶須的化學式為5Mg(OH) 2 *MgS04 ·3Η20或 5Mg(0H)2 ·MgS04 · 2Η20。
[0009] 進一步地，所述硫氧鎂晶須的直徑為0· 5μm~1μm，長度為10μm~50μm。
[0010] 進一步地，在所述步驟Β中，所述硫化劑選自2, 5-二甲基-2, 5-二（叔丁基過氧） 己燒、過氧化二叔丁基、過氧化二異丙苯中的任意一種。
[0011] 本發明的另一目的還在于提供一種熱硫化硅橡膠，包括如下按質量份數計的組 分：100份甲基乙烯基硅橡膠生膠、5份~50份硫氧鎂晶須以及0. 5份~1份硫化劑。
[0012] 進一步地，所述熱硫化硅橡膠還包括白炭黑；其中，所述白炭黑的質量份數不超過 5份。
[0013] 進一步地，所述硫氧鎂晶須的化學式為5Mg(0H)2 ·MgS04 · 3H20或 5Mg(0H)2 ·MgS04 · 2H20。
[0014] 進一步地，所述硫氧鎂晶須的直徑為0. 5μπι~1μπι，長度為10μπι~50μπι。
[0015] 進一步地，所述硫化劑選自2, 5-二甲基-2, 5-二（叔丁基過氧）己烷、過氧化二 叔丁基、過氧化二異丙苯中的任意一種。
[0016] 本發明以硫氧鎂晶須作為阻燃劑，相比現有技術中添加的其他阻燃劑，使得制備 得到的熱硫化硅橡膠具有無鹵的特性，更加環保；所述阻燃劑硫氧鎂晶須的使用，不僅使得 熱硫化硅橡膠的力學性能達到了優良水平，還可減少甚至消除白炭黑的用量，從而降低成 本，減少危害。
【具體實施方式】
[0017] 以下，將詳細描述本發明的實施例。然而，可以以許多不同的形式來實施本發明， 并且本發明不應該被解釋為限制于這里闡述的具體實施例。相反，提供這些實施例是為了 解釋本發明的原理及其實際應用，從而使本領域的其他技術人員能夠理解本發明的各種實 施例和適合于特定預期應用的各種修改。
[0018] 本實施例提供了一種無鹵、阻燃的熱硫化硅橡膠，其包括100份的甲基乙烯基硅 橡膠生膠、不超過5份的白炭黑、5份~50份的硫氧鎂晶須以及0. 5份~1份的硫化劑，以 上均為質量份數。
[0019] 具體地，硫化劑可以選自2, 5-二甲基-2, 5-二（叔丁基過氧）己烷、過氧化二叔 丁基、過氧化二異丙苯中的任意一種。
[0020] 硫氧鎂晶須的化學式為 5Mg(0Η) 2 ·MgS04 · 3Η20 或 5Mg(0Η) 2 ·MgS04 · 2Η20,也就是 說，所述硫氧鎂晶須即指5Mg(0H)2 ·MgS04 · 3Η20晶須或5Mg(0H)2 ·MgS04 · 2Η20晶須，其作 為所述熱硫化娃橡膠中的阻燃劑，是直徑為〇. 5μπι~1μπκ長度為10μπι~50μπι的若干 長短、粗細不一的晶須。
[0021] 值得說明的是，硫氧鎂晶須的外觀呈短纖維狀，其具有直徑小、原子排列高度有 序、幾乎沒有缺陷等優良性能；當其被用作阻燃劑添加用作制備熱硫化硅橡膠時，能對熱硫 化硅橡膠起到顯微增強作用，也就是說能夠增強該熱硫化硅橡膠的強度。此外，所述硫氧鎂 晶須的分子中含有羥基水和結晶水，其在受熱分解時不僅可以吸收熱量，而且能釋放出水 蒸氣，釋放出的水蒸氣能稀釋火焰區反應物的濃度且吸收煙霧，其脫水后生成的MgO隔熱 層可以阻止所述熱硫化硅橡膠中的其他易燃物質和氧氣接觸，從而起到阻燃的效果。因此， 以所述硫氧鎂晶須作為一種阻燃劑制備得到的熱硫化硅橡膠，在遇到明火發生燃燒時，其 中的硫氧鎂晶須即可通過吸收熱量、釋放水蒸氣、形成MgO隔熱層等過程實現阻燃作用。與 此同時，所述硫氧鎂晶須還具有價廉的特點，因此在一定程度上還可降低所述熱硫化硅橡 膠的制備成本。
[0022] 以下將對所述熱硫化硅橡膠的制備方法進行詳細的描述。
[0023] 步驟一：取100份甲基乙烯基硅橡膠生膠置于雙輥開煉機中開煉3min~lOmin。
[0024] 值得說明的是，在所述步驟一中，還可向所述100份甲基乙烯基硅橡膠生膠中加 入不超過5份的白炭黑，并置于雙輥開煉機中混合并開煉3min~lOmin，得到甲基乙烯基硅 橡膠混煉膠。
[0025] 步驟二：向步驟一得到的甲基乙烯基硅橡膠生膠或甲基乙烯基硅橡膠混煉膠中加 入5份~50份硫氧鎂晶須和0. 5份~1份硫化劑，混煉lOmin，薄通三次出片，得到混合薄 片。
[0026] 具體地，硫化劑可以是2, 5-二甲基-2, 5-二（叔丁基過氧）己烷、過氧化二叔丁 基、過氧化二異丙苯中的任意一種。
[0027] 在本實施例中，所述硫氧鎂晶須是直徑為0. 5μm~1μm、長度為10μm~50μm 的若干長短、粗細不一的5Mg(0H)2 ·MgS04 · 3Η20晶須或5Mg(0H)2 ·MgS04 · 2Η20晶須。
[0028] 以上份數均為質量份數。
[0029] 步驟三：將步驟二得到的混合薄片置于平板硫化機中，在165°C~185°C下進行一 段硫化t9。的時間，得到一段硫化物。
[0030] 值得說明的是，在本實施例中，一段硫化時間t9。代表所述混合薄片硫化90%所需 的時間；在熱硫化硅橡膠的制備過程中，t9。一般被認為是膠料加工完成的時間，也就是本 實施例中混合薄片成型生產的時間，t9。過長表示硫化速度偏慢，會導致制備得到的熱硫化 硅橡膠的硬度低、產效低。
[0031] 步驟四：將一段硫化物置于烘箱中，在180°C~220°C下加熱2h~6h，進行二段硫 化，得到熱硫化娃橡膠。
[0032] 以下，將參照具體的實施例對根據本發明的熱硫化硅橡膠的組分以及制備方法進 行詳細的描述，為方便對各實施例的組分及實驗參數進行對比，以表格的形式分析對比各 實施例；實施例1-5中的熱