[发明专利]可陶瓷化防火耐火硅橡胶

说明书

技术领域

本发明涉及一种防火耐火材料，尤其是一种可陶瓷化防火耐火硅橡胶。

背景技术

防火耐火电缆是指具有规定的防火耐火性能，能够保证线路在火焰条件下继续稳定运行一段时间，使电力系统和信号控制系统在火焰条件下正常工作，将火灾造成的损失降到最低限度。

目前，国内外防火耐火电缆主要有氧化镁矿物绝缘防火电缆和云母带绕包无机绝缘的防火耐火电缆。矿物绝缘防火电缆虽具有很好的防火耐火性能，但其制造工艺复杂、生产成本高昂、施工难度很高，难以广泛应用。云母带绕包防火耐火电缆虽然工工艺简单，但是云母带普遍存在一个缺点，高温燃烧后变脆，受到剧烈震动后易粉化脱落，造成防火耐火效果不佳。用陶瓷化硅橡胶制得的防火耐火带施工简单易操作，生产成本低，可批量化生产。陶瓷化硅橡胶具有优异的耐高低温、耐候、耐臭氧、抗电弧、电气绝缘性，遇到火焰时会被烧蚀成陶瓷状的坚硬壳体，形成一层坚硬的保护层，从而使被保护的物体不受损坏。

中国专利CN103236309A公开一种耐火电缆用可瓷化硅橡胶复合带的制备方法，该方法制备的耐火带绕包得到的耐火电缆在650-950℃火焰中，烧蚀180分钟，线路仍能正常工作。然而，在火灾初起时，防火耐火电缆所处环境温度未达到650℃，绕包层在环境温度逐渐升高的过程中，其中的硅橡胶会自350℃甚至更低温度开始发生显著的降解、软化，又未陶瓷化形成硬壳层，由此导致绕包层力学性能降低，此时火灾现场的震动或者水淋均可能导致绕包层开裂、剥落，无法保证线路的正常工作，或导致陶瓷化后的壳层存在裂缝，遇水淋时线路极易发生短路。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种可陶瓷化防火耐火硅橡胶，该可陶瓷化防火耐火硅橡胶具有良好的力学性能，以及较好的低温(350℃左右)结壳性及力学稳定性。

发明采用的技术方案是：

一种可陶瓷化防火耐火硅橡胶，所述可陶瓷化防火耐火硅橡胶由包括有机硅混炼胶和陶瓷化粉的原料制得，所述有机硅混炼胶由包括硅生胶、气相二氧化硅、结构化控制剂和陶瓷化改进剂的原料制得，所述陶瓷化改进剂的分子式为Fe(CO)₃[(CH₂＝CHSiMe₂O)₃SiR]，其具有以下结构式：

其中，R为甲基或苯基。

优选地，所述有机硅混炼胶由以下按重量份数计的原料制得：

优选地，所述硅生胶为以下按重量份数计的硅生胶的混合：

乙烯基质量含量为0.20％-0.30％的乙烯基封端甲基乙烯基硅生胶15-25份；

乙烯基质量含量为0.08％-0.15％的乙烯基封端甲基乙烯基硅生胶40-50份；

乙烯基质量含量为0.03％-0.08％的甲基封端甲基苯基乙烯基硅生胶35-45份；

所述硅生胶的总份数为100份。

本发明所述乙烯基质量含量为硅生胶中乙烯基的质量百分比。

更优选地，所述乙烯基质量含量为0.20％-0.30％的乙烯基封端甲基乙烯基硅生胶的分子量为80-90万，所述乙烯基质量含量为0.08％-0.15％的乙烯基封端甲基乙烯基硅生胶的分子量为70-80万，所述乙烯基质量含量为0.03％-0.08％的甲基封端甲基苯基乙烯基硅生胶的分子量为40-60万。本发明中，硅生胶的分子量均为粘均分子量。

优选的，所述气相二氧化硅为经聚二甲基硅氧烷处理的疏水型气相二氧化硅。疏水型气相二氧化硅的制备方法没有特殊限制。

优选的，所述结构化控制剂为羟基硅油、乙烯基羟基硅油、二苯基硅二醇、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、羟基硅油中的一种或几种。更优选地，所述结构化控制剂为二苯基硅二醇。

优选的，所述陶瓷化粉以重量计包含：

优选的，以100重量份的硅生胶计，所述陶瓷化粉的用量为70-100重量份。

优选的，所述可陶瓷化防火耐火硅橡胶还包括磷酸二氢铝。更优选地，所述磷酸二氢铝是经包覆处理的磷酸二氢铝，所述包覆处理的处理剂为双组分加成型液体硅橡胶。所述双组分加成型液体硅橡胶没有特殊限制，一般包括A、B组分，A组分主要由乙烯基硅油、铂催化剂、抑制剂及填料组成，B组分主要由乙烯基硅油、含氢硅油及填料组成，按一定质量比例将A组分与B组分混合后在室温或经加温，乙烯基硅油与含氢硅油发生加成反应，进而硫化。