[发明专利]一种高力学强度可陶瓷化有机硅材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高力学强度可陶瓷化有机硅材料及其制备方法。其特征在于：其由新型改性硅灰石、有机硅橡胶、硫化剂及助剂白炭黑、羟基硅油、硼酸锌制备而成。改性方法为：一、利用表面改性剂2,4,6‑三羟基苯甲酸对硅灰石进行改性。二、将改性硅灰石、硅橡胶及助剂用密炼机和开炼机反复混合后硫化成型，得到一种高力学强度可陶瓷化有机硅材料。本发明优点在于：2,4,6‑三羟基苯甲酸具有高反应活性羟基和羧基，能分别与硅灰石表面羟基和有机硅基体发生化学反应，提升界面结合力和材料力学强度。改性硅灰石热稳定性高，在高温下形成的陶瓷体具有较好的力学强度，且制备工艺简单、设备要求低、绿色环保，能广泛用于防火耐高温材料领域。

技术领域

研究领域本发明涉及一种可陶瓷化有机硅材料及其制备方法，属于高分子材料领域。。

背景技术

硅橡胶是一种具有有机特性和无机特性的高分子弹性体，其主链是重复的-Si-O-单元，与硅原子相连的侧基有甲基、乙烯基、苯基等有机基团，使硅橡胶成为一种典型的半有机半无机聚合物，具有许多优良的性能，如具有优良的耐高温低温性、电气绝缘性、耐候性、耐化学腐蚀性等。

可陶瓷化有机硅材料是一种新型的防火耐高温材料，它是以有机硅材料为基体，通过添加成瓷填料、助剂和其他功能填料所制得的。在室温状态下为柔性的普通橡胶状态，具有良好的拉伸性能，当处于高温条件下，将由橡胶状态转变为具有致密且坚硬的陶瓷体。陶瓷化有机硅材料的成瓷机理主要包括两个过程：a)在较低温度时，无机成瓷填料均匀分散在硅橡胶基体内部；b)当处于高温环境，伴随着有机硅分解成SiO₂，成瓷填料中的助熔剂开始融化，在填料边缘形成液相共熔体，使SiO₂与成瓷填料发生共晶反应，随着烧蚀温度的上升和烧蚀时间的延长，SiO₂颗粒与填料之间形成“桥接”，从而形成无机陶瓷体。

可陶瓷化硅橡胶复合材料要满足实际使用需求，不仅要满足在室温下具有优异的拉伸性能、断裂伸长率、撕裂强度等力学强度要求，还需满足陶瓷体状态下具有高强度的特性。为了同时满足各种需求，国内外进行了大量的研究。