CN101368080A - 膨胀阻燃有机硅密封胶及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种膨胀阻燃有机硅密封胶及其制造方法。该密封胶的组分按重量份计为：α，ω－二羟基聚硅氧烷100份、增塑剂5～30份、填料20～100份、无机阻燃剂50～150份、膨胀阻燃剂5～30份、交联剂1～30份、催化剂0.1～1份、增粘剂1～5份和无机颜料0.1～5份。其制造方法是：将α，ω－二羟基聚硅氧烷、填料、无机阻燃剂和膨胀阻燃剂在真空行星搅拌机内于80～150℃下脱水共混0.5～2小时，冷却至室温，再将硅烷交联剂、增粘剂、催化剂和增塑剂加入并共混0.5～2小时。本发明的膨胀阻燃有机硅密封胶具有很好的力学性能、阻燃性、粘接性及储存稳定性，主要用于船舶上的电缆贯穿装置中作密封材料，也可用于建筑物或供电***中封堵各种贯穿，如电缆、风管、油管等穿过墙壁、仓壁、楼板、甲板等形成的各种开口。

Description

膨胀阻燃有机硅密封胶及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种膨胀阻燃防火密封胶及其制造方法，属于阻燃材料技术领域。

背景技术

电缆在贯穿船舶舱壁、甲板时，破坏了其原有的防护完整性，如水密性、防火性。电缆铺设所构成的“导火线效应”，一旦发生事故，后果将会十分严重，直接威胁到船舶的安全，甚至导致船舶的沉没。

硅酮密封胶具有优异的耐气候、温热、紫外线及其臭氧老化性能，可用于电缆贯穿船舶舱壁、甲板，贯穿建筑墙壁、楼板后的阻燃密封固定。中国专利CN1438289A、CN1688287A、CN1865383A公开了分别用于建筑、电子等方面的阻燃硅酮密封胶。船舶电缆阻燃密封胶不仅要使整个密封装置达到船用A—60耐火等级，还必须具有水密，气密性能，只有具有膨胀性能的防火密封胶才能同时达到这些要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种膨胀阻燃有机硅密封胶。

本发明的另一目的是提供一种膨胀阻燃有机硅密封胶的制备方法。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

一种膨胀阻燃有机硅密封胶，该密封胶的配方组分按重量份计为：

α，ω-二羟基聚硅氧烷          100份

增塑剂                        5～30份

填料                          20～100份

无机阻燃剂                    50～150份

膨胀阻燃剂                    5～35份

交联剂                        1～30份

催化剂                        0.1～1份

增粘剂                        1～5份

无机颜料                      0.1～5份

所述的α，ω-二羟基聚硅氧烷为α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、α，ω-二羟基聚二乙基硅氧烷、α，ω-二羟基聚二苯基硅氧烷中的至少一种。

所述的交联剂为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三丁酮肟基硅烷，乙烯基三丁酮肟基硅烷中的至少一种。

所述的催化剂为二丁基二月桂酸锡、二正辛基二月桂酸锡、钛酸丁酯和钛酸异丁酯中的至少一种。

所述的增粘剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

所述的增塑剂为支链型型硅油、α，ω-二甲氧基聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油中的至少一种。

所述的填料为气相法白炭黑、胶质碳酸钙、石英粉、硅微粉、高岭土中的至少一种。

所述的无机阻燃剂为氢氧化铝，氢氧化镁，碱式碳酸锌，硼酸锌中的至少一种。所述的膨胀阻燃剂为聚磷酸胺、膨胀石墨中的至少一种。

所述的α，ω-二羟基聚硅氧烷在25℃时粘度为500～100,000mPa·s；所述的膨胀阻燃有机硅密封胶具有高的体积膨胀性，遇火时，其体积可以膨胀至原体积的3～10倍；所述的膨胀阻燃有机硅密封胶具有高的阻燃性，按GB/T2048-1996方法评价，阻燃性达到V-0级。

一种用于膨胀阻燃有机硅密封胶的制造方法，该方法具有以下工艺过程：将α，ω-二羟基聚硅氧烷100份，填料20～100份，无机阻燃剂50～150份和膨胀阻燃剂5～30份加入真空行星搅拌机内，于温度80～150℃，真空度为-0.06～-0.095MPa、脱水共混0.5～2小时，冷却至室温，将交联剂1～30份、增粘剂1～5份、催化剂0.1～1份、增塑剂5～30份和无机颜料0.1～5份加入真空行星搅拌机内，真空度为-0.06～-0.095MPa，共混0.5～2小时，即得膨胀阻燃有机硅密封胶。

本发明的无机颜料为某一类物质如碳黑，铅铬黄、铁蓝、铁红、红丹等，这些对本发明的胶均没有性能上的影响，但可以改善胶的表观，添加不同的无机颜料，胶的颜色也不同。

本发明的膨胀阻燃有机硅密封胶的主要性能指标：下垂度按GB/T13477测试为零，挤出性按GB/16776测试为2.3～2.8，阻燃性按GB/I2048-1966测试为FV-0级，均达到和超过国家规定的标准。

本发明的特点是采用α，ω-二羟基聚硅氧烷为基料、引入无机阻燃材料和膨胀阻燃材料，制造对基材无污染且防火阻燃的硅酮防火密封胶。

本发明具有如下优点：

1、采用无机和膨胀阻燃剂配合使用，在火灾发生时能膨胀3倍以上，形成致密的隔热炭化物，严密密封贯穿孔洞的所有孔隙，完全阻止火焰、浓烟和有毒气体的扩散，有效保障人员和财产安全。产品防火性能好，其防火阻燃性能达到GB/T2408-1996的FV-0级。

2、采用中性固化体系，对混凝土、玻璃、石材和金属等基材无腐蚀性，对基材具有良好的粘结力。

3、产品施工方便、耐气候、老化性能卓越。

本发明的膨胀阻燃有机硅密封胶主要用于船舶上的电缆贯穿装置中作密封材料，也可用于建筑物或供电***中封堵各种贯穿，如电缆、风管、油管等穿过墙壁、仓壁、楼板、甲板等形成的各种开口。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制。

实施例1

将粘度100,000mPa·s的α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷90份、粘度500mPa·s的α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷10份、胶质碳酸钙30份、氢氧化铝40份、碱式碳酸锌20份、聚磷酸胺15份加入真空行星搅拌机内于温度80℃，真空度为-0.06～-0.095MPa、脱水共混1小时；冷却至室温，将甲基三甲氧基硅烷8份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1份、二丁基二月桂酸锡0.2份、二甲基硅油10份、α，ω-二甲氧基聚二甲基硅氧烷10份、无机颜料氧化铁红5份加入真空行星搅拌机内，真空度为-0.06～-0.095MPa，共混1.5小时，获得膨胀阻燃有机硅密封胶，产品在不同状态的性能测试结构详见表1所示。

实施例2

将粘度为50,000mPa·s的α，ω-二羟基聚二乙基硅氧烷100份、气相法白炭黑10份、高岭土20份、氢氧化镁80份、硼酸锌20份、膨胀石墨20份加入真空行星搅拌机内于温度100℃，真空度为-0.06～-0.095MPa、脱水共混1小时；冷却至室温，将甲基三乙氧基硅烷14份、γ-氨丙基三甲氧基硅烷2份、钛酸丁酯0.6份、支链型硅油10份、无机颜料碳黑0.5份加入真空行星搅拌机内，真空度为-0.06～-0.095MPa，共混2小时，获得膨胀阻燃有机硅密封胶，产品在不同状态的性能测试结构详见表1所示。

实施例3

将粘度为50,000mPa·s的α，ω-二羟基聚二乙基硅氧烷60份、粘度2000mPa·s的α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷40份、胶质碳酸钙40份、石英粉20份、氢氧化镁80份、碱式碳酸锌20份、膨胀石墨25份加入真空行星搅拌机内于温度120℃，真空度为-0.06～-0.095MPa、脱水共混1.5小时；冷却至室温，将甲基三丁酮肟硅烷18份，γ-氨丙基三甲氧基硅烷2份、钛酸异丁酯0.5份、二甲基硅油8份、无机颜料氧化铁蓝3份加入真空行星搅拌机内，真空度为-0.06～-0.095MPa，共混1.5小时，获得膨胀阻燃有机硅密封胶，产品在不同状态的性能测试结构详见表1所示。

实施例4

将粘度为20,000mPa·s的α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷80份、粘度3000mPa·s的α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷20份、胶质碳酸钙80份、氢氧化铝100份、碱式碳酸锌20份、膨胀石墨30份加入真空行星搅拌机内于温度120℃，真空度为-0.06～-0.095MPa、脱水共混1小时；冷却至室温，将甲基三丁酮肟硅烷15份、乙烯基三丁酮肟基硅烷5份、N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷3份、二丁基二月桂酸锡0.3份、二甲基硅油5份、无机颜料碳黑0.5份加入真空行星搅拌机内，真空度为-0.06～-0.095MPa，共混1.5小时，获得膨胀阻燃有机硅密封胶，和产品在不同状态的性能测试结构详见表1所示。

实施例5

将粘度为10,000mPa·s的α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100份、胶质碳酸钙60份、硅微粉20份、氢氧化铝140份、膨胀石墨25份、聚磷酸胺5份加入真空行星搅拌机内于温度120℃，真空度为-0.06～-0.095MPa、脱水共混1小时；冷却至室温，将甲基三丁酮肟硅烷18份、乙烯基三丁酮肟基硅烷5份、N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷3份、二正辛基二月桂酸锡0.5份、二甲基硅油5份、无机颜料铅铬黄2份加入真空行星搅拌机内，真空度为-0.06～-0.095MPa，共混1小时，获得膨胀阻燃有机硅密封胶，产品在不同状态的性能测试结构详见表1所示。

     表1  本发明的产品性能测试结果

Claims (10)

1.一种膨胀阻燃有机硅密封胶，其特征在于该密封胶的配方组分按重量份计为：

α，ω-二羟基聚硅氧烷         100份

增塑剂                      5～30份

填料                        20～100份

无机阻燃剂                  50～150份

膨胀阻燃剂                  5～30份

交联剂                      1～30份

催化剂                      0.1～1份

增粘剂                      1～5份

无机颜料                    0.1～5份

2.按权利要求1所述的膨胀阻燃有机硅密封胶，其特征在于所述的α，ω-二羟基聚硅氧烷为α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、α，ω-二羟基聚二乙基硅氧烷、α，ω-二羟基聚二苯基硅氧烷中的至少一种。

3.按权利要求1所述的膨胀阻燃有机硅密封胶，其特征在于所述的交联剂为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三丁酮肟基硅烷，乙烯基三丁酮肟基硅烷中的至少一种。

4.按权利要求1所述的膨胀阻燃有机硅密封胶，其特征在于所述的催化剂为二丁基二月桂酸锡、二正辛基二月桂酸锡、钛酸丁酯和钛酸异丁酯中的至少一种。

5.按权利要求1所述的膨胀阻燃有机硅密封胶，其特征在于所述的增粘剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

6.按权利要求1所述的膨胀阻燃有机硅密封胶，其特征在于所述的增塑剂为支链型硅油、α，ω-二甲氧基聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油中的至少一种。

7.按权利要求1所述的膨胀阻燃有机硅密封胶，其特征在于所述的填料为气相法白炭黑、胶质碳酸钙、石英粉、硅微粉、高岭土中的至少一种。

8.按权利要求1所述的膨胀阻燃有机硅密封胶，其特征在于所述的无机阻燃剂为氢氧化铝，氢氧化镁，碱式碳酸锌，硼酸锌中的至少一种；所述的膨胀阻燃剂为聚磷酸胺、膨胀石墨中的至少一种。

9.按权利要求1所述的膨胀阻燃有机硅密封胶，其特征在于所述的α，ω-二羟基聚硅氧烷在25℃时粘度为500～100,000mPa·s；所述的膨胀阻燃有机硅密封胶具有高的体积膨胀性，遇火时，其体积可以膨胀至原体积的3～10倍；所述的膨胀阻燃有机硅密封胶具有高的阻燃性，按GB/T2048-1996方法评价，阻燃性达到V-0级。

10.一种用于权利要求1所述的膨胀阻燃有机硅密封胶的制造方法，其特征在于该方法具有以下工艺过程：将α，ω-二羟基聚硅氧烷100份，填料20～100份，无机阻燃剂50～150份和膨胀阻燃剂5～30份加入真空行星搅拌机内，于温度80～150℃，真空度为-0.06～-0.095MPa、脱水共混0.5～2小时，冷却至室温，将交联剂1～30份、增粘剂1～5份、催化剂0.1～1份、增塑剂5～30份和无机颜料0.1～5份加入真空行星搅拌机内，真空度为-0.06～-0.095MPa，共混0.5～2小时，即得膨胀阻燃有机硅密封胶。