[发明专利]一种高效阻燃硅橡胶及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种阻燃硅橡胶，其包括如下质量份数的原料：甲基乙烯基硅橡胶A 30‑80份、甲基乙烯基硅橡胶B 10‑35份、羟基硅油0‑10份、白炭黑0‑50份和复配阻燃剂23.2‑110份，其中，所述甲基乙烯基硅橡胶A的乙烯基摩尔含量为0.01‑0.15％，且所述甲基乙烯基硅橡胶B的乙烯基摩尔含量为0.2‑0.5％。阻燃硅橡胶的制备方法包括：配料、捏合、热处理、冷却、测试和包装。本发明还公开了硅橡胶在制备交通运输用、电子工业用、仪器工业用和航天工业用阻燃橡胶制品中的用途。本发明的阻燃硅橡胶在1mm厚度的阻燃性达到UL94 V0级别，且具有力学性能好、保存期长和稳定性高的优势。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种高效阻燃硅橡胶、其制备和用途。

背景技术

随着人类社会生活多方面的发展，高分子材料在人们生活中的作用和地位越来越重要。其中，硅橡胶作为高分子弹性体由于其耐高温和低温、高弹性、防静电以及良好耐候性而被广泛应用。然而，硅橡胶主要是由Si-O键形成的一类聚合物，其分子链中含氧的特性决定了其阻燃性不佳，在直接接触火焰的情况下，硅橡胶容易被点燃而发生燃烧。因此，需要对硅橡胶进行适当改性以增加其阻燃性能。

目前，对硅橡胶改性以实现硅橡胶阻燃的目的主要通过添加各种阻燃材料进行。阻燃材料包括填料型阻燃剂、化学阻燃剂、膨胀型阻燃剂和铂类阻燃剂等，其中，填料型阻燃剂一般为粉末状无机化合物，包括氢氧化镁、氢氧化铝等无机金属氢氧化物；化学阻燃剂主要以磷阻燃剂、含氮阻燃剂和含硼阻燃剂为代表；膨胀型阻燃剂包括膨胀石墨；铂类阻燃剂主要是含铂的化合物。通常，人们通过提高阻燃剂的用量以及多种不同类型的阻燃剂搭配使用来提高硅橡胶的阻燃性能。例如，专利申请CN109694497A公开了一种氢氧化铝阻燃剂，其中该阻燃剂主要由聚磷酸铵、硼酸锌、炭黑、可膨胀石墨、氢氧化镁、氢氧化铝微粉、可自由基聚合物等制成；CN103333506B公开了一种双组份加成型高阻燃硅橡胶，其中通过无机阻燃剂、有机阻燃剂和铂金催化剂的共同作用提高硅橡胶的阻燃性能；CN108034254A公开了一种高强度阻燃硅橡胶混炼胶，其通过氯铂酸、偶氮二异丁腈以及大量的氢氧化铝来提高硅橡胶制品的强度和阻燃特性；CN106633918B公开了一种高强度高耐热阻燃硅橡胶材料，其使用了包括三聚氰胺聚磷酸盐、二乙基次磷酸铝、基于笼状聚倍半硅氧烷含磷阻燃剂、反应型含磷含硅阻燃剂的含磷阻燃剂。然而，大量阻燃剂的添加在一定程度上损失了硅橡胶制品的其他性能。

因此，伴随着硅橡胶在电子、通信、航空航天等制造业和高科技产业中的广泛应用和安全防范的重要性，需要提供一种既提高硅橡胶的阻燃性能又不损失其其他性能的硅橡胶改性方法来满足人们对硅橡胶的不断需求。

发明内容

本发明的一个目的在于通过硅橡胶原料组分的合理配比和协同互作，提供一种阻燃性能更高且力学性能优异的硅橡胶，从而实现硅橡胶在各种制造行业中的更广泛应用。

本发明的另一目的在于提供一种复配阻燃剂，其通过氢氧化铝与改性铂阻燃剂之间的协同作用，在确保硅橡胶的力学性能的情况下，将本发明的硅橡胶的阻燃性能从2mm厚度下的UL94 V0级别提升到1mm厚度下的UL94 V0级别，进一步提高硅橡胶在实际应用中的安全性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种阻燃硅橡胶，包括如下质量份数的原料：甲基乙烯基硅橡胶A 20-80份、甲基乙烯基硅橡胶B10-35份、羟基硅油0-10份、白炭黑0-50份和复配阻燃剂22-110份，其中，所述甲基乙烯基硅橡胶A的乙烯基摩尔含量为0.01-0.1％，且所述甲基乙烯基硅橡胶B的乙烯基摩尔含量为0.15-0.5％。

其中，所述甲基乙烯基硅橡胶A的乙烯基摩尔含量为0.01-0.1％，优选地，所述甲基乙烯基硅橡胶A的乙烯基摩尔含量为0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％或它们之间任意范围内的数值；更优选地，所述甲基乙烯基硅橡胶A的乙烯基摩尔含量为0.03％。