[发明专利]一种电缆用阻燃防火的硅橡胶材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种电缆用阻燃防火的硅橡胶材料，其制备方法具体为：将硅橡胶生胶加入分散搅拌机中，低速搅拌10‑15mi n，加入聚酯型氮磷阻燃剂，继续搅拌一段时间，加入固化剂，高速分散，转移至不锈钢反应釜，抽真空排除混合物中的气泡，在室温下进行固化，即得到阻燃防火的硅橡胶材料；聚酯型氮磷阻燃剂中含有丰富的氮元素和磷元素，在燃烧时，生成的含氮的气体以及磷氧自由基，可协同中断火焰燃烧中的自由基反应，还有聚酯型氮磷阻燃剂中大量的苯环和吡啶环，这些刚性基团可以协同提高硅橡胶的热稳定性，进而延迟硅橡胶燃烧。制备的硅橡胶材料不仅具有良好的机械性能，同时具有优异的阻燃防火性能。

技术领域

本发明涉及电缆技术领域，具体涉及一种电缆用阻燃防火的硅 橡胶材料。

背景技术

电缆，通常是由几根或几组导线(每组至少两根)绞合而成的类 似绳索的电缆，每组导线之间相互绝缘，并常围绕着一根中心扭成， 整个外面包有高度绝缘的覆盖层。电缆具有内通电，外绝缘的特征。

电气防火的关键是阻燃电缆和耐火电缆的应用，特别是耐火电 缆的应用，能够保证高层或超高层建筑中的自动报警装置、自动灭 火系统、防排烟设备、疏散标志及照明、消防电梯等消防用电设备 在火灾中的持续供电，使得这些消防设备在火灾中能够持续正常工 作，便于开展灭火救援和人员疏散工作。

硅橡胶是指主链上由硅和氧原子交替构成，并且在硅原子上连 有两个有机基团的有机硅化合物。由于其以硅氧键为主链，因此硅 橡胶具有有机和无机的双重特征，其耐高低温的能力均很强，以此 制成的电线电缆能够在温度条件恶劣的气候中用正常使用。

目前硅橡胶的阻燃主要有无卤阻燃和含卤阻燃两大类，含卤阻 燃硅橡胶由于环保问题，很多发达国家已经禁止使用；为获得更好 的阻燃性能，通常需要在硅橡胶中添加大量的阻燃剂如氢氧化镁、 氢氧化铝、三聚氰胺、溴化物等，但是过多的阻燃剂导致硅橡胶的 绝缘、弹性、强度等性能大幅下降甚至丧失，因此，需要寻找环境友好型且高效的阻燃剂，添加到硅橡胶中，在不影响硅橡胶的机械 性能的同时，具有优良的阻燃防火性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电缆用阻燃防火的硅橡胶材料，制备的 硅橡胶材料不仅具有良好的机械性能，同时具有优异的阻燃防火性 能。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种电缆用阻燃防火的硅橡胶材料，所述的硅橡胶材料包括硅 橡胶生胶、聚酯型氮磷阻燃剂和固化剂；所述的聚酯型氮磷阻燃剂 是由含氮磷的双醇化合物与二羧酸聚合得到。

进一步，所述的含氮磷的双醇化合物的制备方法为：称量 1.9-2.2g苯膦酰二氯、4-6ml三乙胺和100-120ml乙腈加入到含有 滴液漏斗的烧瓶中，称量2.7-3.0g2-(羟甲基)-4-氨基吡啶溶解于 40-50ml乙腈中并加入到滴液漏斗中，将烧瓶放入水浴锅中，打开滴 液漏斗，在50-60min内滴加完毕，接着保温反应18-24h，滤去氯化三乙胺盐，再减压蒸馏除去溶剂，采用无水乙醚洗涤，真空干燥， 即得到P-N阻燃中间体。

进一步，所述的水浴锅的水浴温度为70-80℃。

进一步，所述的真空干燥温度为45-50℃，真空干燥时间为 10-15h。

进一步，所述的二羧酸为丁二酸。

进一步，所述的聚酯型氮磷阻燃剂的制备方法为：

称取4.0-4.5g制备的P-N阻燃中间体、1.20-1.35g丁二酸、催 化剂加入到不锈钢反应釜中，通入氮气，在0.18-0.3MPa的压力下， 在200-210℃的温度下进行酯化反应，待酯化的出水量为理论出水量 的95％以上时，升温至220-225℃进行缩聚1-2h，除去反应中的水， 采用无水乙醚洗涤，在40-55℃下真空干燥10-15h，即得到聚酯型 氮磷阻燃剂。

聚酯型氮磷阻燃剂的制备流程如下：