[发明专利]一种具有优异耐烧灼性能的陶瓷化硅橡胶组合物

说明书

本发明属于高分子橡胶材料领域，涉及一种硅橡胶组合物，具体涉及一种具有优异耐烧灼性能的陶瓷化硅橡胶组合物，按照重量份数计，由以下原料制备而成：硅橡胶100份、成瓷填料20～60份、助熔剂5～15份、硫化剂2～4份，其中，成瓷填料为硅酸铝纤维和针状硅灰石的混合物，其中硅酸铝纤维和针状硅灰石的质量比为15～25:30～40。本发明提供一种具有优异耐烧灼性能的陶瓷化硅橡胶组合物，选用硅酸铝纤维和针状硅灰石的复配物作为成瓷填料，以提高陶瓷化硅橡胶的热稳定性和耐烧灼性。

技术领域

本发明属于高分子橡胶材料领域，涉及一种硅橡胶组合物，具体涉及一种具有优异耐烧灼性能的陶瓷化硅橡胶组合物。

背景技术

陶瓷化橡胶材料是近年来出现的一种新型防火材料，它是在橡胶基体中添加一定的成瓷填料和助熔剂制得的复合材料，其在常温下能够保持良好的弹性和力学性能，当遇到明火或处于高温环境时，这种复合材料能转变为具有自支撑性的陶瓷体，从而阻止火焰蔓延，达到防火目的。陶瓷化橡胶材料具有广阔的应用前景，特别是用作电线电缆的绝缘材料，能防止火焰进一步向电线电缆内部蔓延，使电路在火灾中依然保持畅通。

在众多的合成橡胶中，硅橡胶是在其中的佼佼者。硅橡胶具有良好的电绝缘性、耐氧抗老化性、耐光抗老化性以及防霉性、化学稳定性等优异的性能。硅橡胶的这些优异性能，使其在输电线路、宇航、机械部件及电子电器等领域具有重要的应用。由于硅橡胶经常需要在高压、高温、发热、放电的条件下使用，因此对硅橡胶在阻燃性能方面具有较高的要求。但是目前使用的阻燃硅橡胶经过持续的高温燃烧后，烧余物没有机械强度，可能会造成更危险的二次灾害，如电缆的护套和绝缘烧毁后造成短路。

陶瓷化硅橡胶是指在硅橡胶基体中添加成瓷填料，并混合助熔剂来制备，这种复合材料硫化后在常温下的弹性和力学性能良好，与其它橡胶相比，硅橡胶热分解过程中释放的热量、有害气体及烟雾较少，其分解参与的二氧化硅可作为陶瓷体的骨架材料，因此，硅橡胶用作陶瓷化橡胶材料的基体材料时，不仅有利于聚合物材料在高温条件下转变成坚硬的陶瓷体，又符合绿色环保的要求。

目前，陶瓷化硅橡胶中，成瓷填料常用的有云母、硅灰石、粘土、高岭土等无机硅酸盐类，成瓷填料的作用是提高陶瓷化硅橡胶的热稳定性，而且能在硅橡胶基体分解后作为骨架材料，保持材料原有的形状并提供足够的强度。但是，目前常用的成瓷填料在所形成的陶瓷体孔径较大，致密性较低，容易导致氧气渗透甚至出现火焰向基体材料传递，严重影响着陶瓷化硅橡胶的耐烧灼性能。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本发明提供一种具有优异耐烧灼性能的陶瓷化硅橡胶组合物，选用硅酸铝纤维和针状硅灰石的复配物作为成瓷填料，以提高陶瓷化硅橡胶的热稳定性和耐烧灼性。

本发明所述的一种具有优异耐烧灼性能的陶瓷化硅橡胶组合物，其特征在于，按照重量份数计，由以下原料制备而成：硅橡胶100份、成瓷填料20～60份、助熔剂5～15份、硫化剂2～4份，其中，成瓷填料为硅酸铝纤维和针状硅灰石的混合物，其中硅酸铝纤维和针状硅灰石的质量比为15～25:30～40。

本发明中，硅酸铝纤维以硬质粘土熟料为原料，经电阻或电弧炉熔融、喷吹成纤工艺生产而成，是一种新型轻质耐火材料，该材料具有容重轻、耐高温、热稳定性好，热传导率低、热容小、抗机械振动好、受热膨胀小、隔热性能好等优点。针状硅灰石属于一种链状偏硅酸盐，又是一种呈纤维状、针状硅酸盐，由于其特殊的晶体形态决定了其性质，硅灰石具有良好的绝缘性，同时具有很高的白度、良好的介电性能和较高的耐热、耐候性能。

其中，优选方案如下：

所述的硅橡胶为二甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶或甲基苯基乙烯基硅橡胶中的一种。

所述的助熔剂为低熔点玻璃粉、氧化硼或硼酸锌中的一种。所述的助熔剂更优选选用熔点范围为350～650℃的低熔点玻璃粉。

所述的硫化剂为过氧化双(2,4-二氯苯甲酰)。