[发明专利]一种硅橡胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工技术领域，尤其涉及一种适于制备高强度耐温UL VW-1级阻燃电线制品的硅橡胶材料及其制备方法。

背景技术

电线电缆已广泛服务于我国能源领域(电站、核电站、城市和农村电网、煤矿、石油化工等)、交通领域(民航机场、铁路及城市轨道交通、船舰及港口、隧道等)、工程领域(工程建设、钢铁、冶金、建筑等)的重点工程项目。为解决高压电线在工作时的高压电晕放电和电弧放电耐温防燃绝缘保护，以保证其电气性能稳定，延长其使用寿命。这样就要求材料具有良好的耐温阻燃绝缘性能。

硅橡胶具有很高的电阻率且在很宽的温度和频率范围内其阻值保持稳定。同时硅橡胶对高压电晕放电和电弧放电具有很好的抵抗性。

硅橡胶本身耐温一般在200℃，但添加耐热剂时，可提高到250～320℃。

硅橡胶本身具有可燃性，但是添加抗燃剂后，它便具有阻燃性和自熄性；因为硅橡胶不含有机卤化物，所以燃烧时不会大量冒烟或放出高毒性气体。硅橡胶适用于各种防火严格的场合。其阻燃性能主要是由阻燃填料的种类和阻燃填料在硅橡胶基体中分布情况决定的。

阻燃剂氢氧化铝又称三水合氧化铝(ATH)，兼具填充、阻燃、抑烟等多重功能，是用量最大的安全卫生型无机阻燃剂。

氢氧化铝的主要问题，一是填充量大而导致混炼胶返炼困难，成型时流动性差，使得硅橡胶材料的加工和力学性能下降。二是不耐高温，氢氧化铝分解温度为200℃，它在245-300℃的温度范围内已基本上完成了脱水反应，释放出大量的水，降低了硅橡胶材料的耐高温性能。

还有采用使用氰尿酸三聚氰胺或者其他的氮磷系化合物做阻燃剂制作的无卤阻燃硅橡胶。氮磷系化合物填充的硅橡胶复合材料的问题同样是力学性能和耐高温性能较差。

硅橡胶中添加铂络合物可以大大提高阻燃性，但是单独使用铂络合物也不能获得良好的阻燃性。另外，采用十溴二苯醚或者十溴二苯乙烷作为阻燃剂也可以制备阻燃硅橡胶，其阻燃效果良好。但是，现在欧美一些国家出于环保考虑，开始严格限制含卤素化合物阻燃剂的使用。

本发明的目的是提供一种用于挤出UL VW-1电线用力学性能优异、耐高温、阻燃性能优良、流动性好和易加工的硅橡胶。

本发明的另一目的是提供一种炼胶效率高，节约资源环保安全的耐温阻燃硅橡胶的制备方法。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题。本发明的目的在于提出一种UL VW-1电线用硅橡胶材料及其制备方法，该硅橡胶同时具有较高的拉伸强度、耐高温性能和阻燃性能。

在本发明实施例中，本发明提出了一种硅橡胶，该硅橡胶含有：100重量份的甲基乙烯基硅橡胶；20～45重量份的白炭黑；1～5重量份的羟基硅油；2～6重量份的二甲基二乙氧基硅烷；0.10～0.15重量份的硬脂酸钙；5～8重量份的氧化铈；10～30重量份的二氧化钛；60～120重量份的石英粉；0.5～1.5份乙烯基三乙氧基硅烷；以铂含量计算10-100ppm重量份的铂金络合物；0.5～2.0重量份的苯并三唑；以及1.0～1.5重量份的2,4-二氯过氧化苯甲酰。由此得到的硅橡胶具备高拉伸强度的同时还具有极佳耐高温性能和阻燃性能，使其满足一款UL VW-1电线的技术要求。

另外，根据本发明上述实施例的硅橡胶还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述甲基乙烯基硅橡胶的平均分子量为50～80万，所述甲基乙烯基硅橡胶的乙烯基含量为0.08～0.25摩尔％。

进一步的，所述白炭黑为气相白炭黑或沉淀白炭黑。

进一步的，所述石英粉为平均粒径1.0～5.0微米高纯度结晶性SiO₂粉末。

进一步的，所述二氧化钛为平均粒径21nm的高度分散的气相二氧化钛。

进一步的，所述铂金络合化合物为铂黑、氯铂酸、氯铂酸的醇溶液、氯铂酸-石蜡络合物或铂金-乙烯基硅氧烷络合物。上述有关组分的技术特点能够提高硅橡胶的拉伸强度的同时使硅橡胶具备优异的电气性能的耐高温阻燃性能。

在本发明的另一个方面，本发明提出了硅橡胶的制备方法，包括：将甲基乙烯基硅橡胶、白炭黑、羟基硅油、二甲基二乙氧基硅烷、硬脂酸钙、氧化铈、二氧化钛、石英粉、乙烯基三乙氧基硅烷、铂金络合物和苯并三唑进行混合，制得硅橡胶胶料；将所述硅橡胶胶料与2,4-二氯过氧化苯甲酰进行混合，制备得到硅橡胶，根据本发明实施例的硅橡胶的制备方法可以有效制备同时具有较高拉伸强度、优异电气性能、耐高温性能、高阻燃性能的硅橡胶。