[发明专利]一种表面耐磨损的高阻燃性橡胶板

说明书

本发明提供一种表面耐磨损的高阻燃性橡胶板，涉及高阻燃性橡胶板技术领域，包括橡胶板和陶瓷复合材料涂层，所述陶瓷复合材料涂层设置在橡胶板外表面，所述陶瓷复合材料涂层包括陶瓷基体、碳纤维织网、氮化硅粒子，所述碳纤维织网是以碳纤维交叉编织而成，碳纤维织网的缝隙尺寸范围为1‑10nm，碳纤维织网的编织夹角范围为30°‑60°，通过在陶瓷复合材料中加入碳纤维织网来降低陶瓷复合材料的脆性，进而在保证陶瓷复合材料耐磨损性能的前提下，增强陶瓷复合材料的强度。本发明，解决了传统陶瓷复合材料具有耐高温、高强度和刚度、相对重量较轻、抗腐蚀等优异性能，而其致命的弱点是具有脆性，处于应力状态时，会产生裂纹，甚至断裂导致材料失效的问题。

技术领域

本发明涉及高阻燃性橡胶板技术领域，尤其涉及一种表面耐磨损的高阻燃 性橡胶板。

背景技术

高阻燃性橡胶板顾名思义是指一种具有阻止燃烧物理性能的橡胶板，在一 些高温环境下应用较为广泛，利用精切机对橡胶板进行精切切割成不同形状以 适配不同场景。

在航天飞行器生产制造领域中，高阻燃性橡胶板一般会安装在航天飞行器 的高温部位，为了提高高阻燃性橡胶板的使用寿命，一般会在高阻燃性橡胶板 上设置耐磨损强度高的耐磨非金属材料，其代表材料有陶瓷复合材料、碳化硅 SiC、氮化硅Si3N4、增韧氧化锆Y2O3+ZrO2、增韧三氧化二铝Al2O3/ZrO2等， 而较为常见使用的是陶瓷复合材料来增强橡胶板的耐磨损强度，而传统陶瓷复 合材料具有耐高温、高强度和刚度、相对重量较轻、抗腐蚀等优异性能，而其 致命的弱点是具有脆性，处于应力状态时，会产生裂纹，甚至断裂导致材料失 效。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在传统陶瓷复合材料具有耐高温、 高强度和刚度、相对重量较轻、抗腐蚀等优异性能，而其致命的弱点是具有脆 性，处于应力状态时，会产生裂纹，甚至断裂导致材料失效的缺点，而提出的 一种表面耐磨损的高阻燃性橡胶板。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种表面耐磨损的高阻 燃性橡胶板，包括橡胶板和陶瓷复合材料涂层，所述陶瓷复合材料涂层设置在 橡胶板外表面，所述陶瓷复合材料涂层包括陶瓷基体、碳纤维织网、氮化硅粒 子。

优选的，所述碳纤维织网是以碳纤维交叉编织而成，碳纤维织网的缝隙尺 寸范围为1-10nm，碳纤维织网的编织夹角范围为30°-60°，通过在陶瓷复合 材料中加入碳纤维织网来降低陶瓷复合材料的脆性，进而在保证陶瓷复合材料 耐磨损性能的前提下，增强陶瓷复合材料的强度。

优选的，对碳纤维织网表面进行氧化处理，氧化处理具体采用液相氧化法， 将碳纤维织网浸入到氧化性溶液中，通过氧化剂来氧化刻蚀碳纤维织网表面， 使碳纤维织网表面所含的各种含氧极性基团和沟壑增多，进而有利于提高碳纤 维织网和树脂之间界面的结合力。

优选的，在将碳纤维织网侵入到氧化性溶液中进行氧化后，将氧化后的碳 纤维织网放入真空高压环境下进行干燥处理，具体干燥时间为10-20h，然后将 干燥处理后的碳纤维织网放入浓酸溶液中进行浸泡。

优选的，再将碳纤维织网放入去离子水中进行洗涤，然后再次放入真空高 压环境下进行干燥处理，干燥时间控制在5-10h，温度控制在60-90℃。

优选的，使用硅烷偶联剂接枝法将氮化硅粒子接枝在碳纤维织网表面，具 体为将氮化硅粒子放入树脂中，改善氮化硅粒子的分散性及粘合力，进而使氮 化硅粒子设置在碳纤维织网表面。

优选的，将采用硅烷偶联剂接枝法接枝好的氮化硅粒子连带碳纤维织网浸 入先驱体溶液中，然后对氮化硅粒子连带碳纤维织网进行固化，最后经高温裂 解形成碳纤维陶瓷复合材料。

优选的，将氮化硅粒子连带碳纤维织网浸入先驱体溶液后，浸入温度范围 为40-70℃，浸入时间控制在2-3h，对碳纤维织网连带氮化硅粒子的固化温度 控制在150-200℃，高温裂解温度控制在1000-1200℃。