CN103666249A - 单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料、制备方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料、制备方法及应用，它主要包括下述组份及重量份数：α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100份，气相法白炭黑10-20份，氧化铝5-10份，烧结添加剂0.5-2份，交联剂5-15份，催化剂0.1-0.5份，增塑剂20-60份，增粘剂0.5-1.5份，表面处理剂0.1-0.5份。该涂覆材料不需要高温挤出，可以涂覆后在室温下硫化，大幅度减少了传统硅橡胶耐火层的厚度，同时具有陶瓷体致密、结构稳定、耐火性能稳定、绝缘性能好等特点，应用于电线电缆中。

Description

单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料、制备方法及其应用

技术领域

本发明涉及电线电缆用高分子材料领域，具体指一种单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料、制备方法及其应用。 

背景技术

随着火灾事故的频发，人们对电线电缆火灾危险性认识不断加深，有关部门对电线电缆防火阻燃等性能的要求也越来越高。由于电缆火灾具有蔓延快、扑救难、产生二次危害、恢复时间长等特点会给国民经济及人民群众的生命财产带来巨大的损失。因此人们对电线电缆的防火特性、安全可靠性提出了更加苛刻的运行条件。如防火、防爆、过载能力强，使用寿命长，在火灾条件下，消防电梯、消防泵需保持一定时间内的正常运行，电缆在燃烧后具有低烟低卤低毒特性，甚至达到无烟无卤无毒等特殊要求。电缆防火措施是减少电缆着火延燃的重要手段，关键在以防为主，根据这一思路，各类耐火电缆、防火电缆得到广泛应用。 

目前，该领域中国内外多采用的是云母带绕包的耐火电缆和氧化镁矿物绝缘防火电缆。云母带绕包的耐火电缆，电缆燃烧时云母烧结***可以继续起到绝缘的作用，从而达到耐火的效果，但是，不管是合成云母带、金云母带、白云母带或其他云母带都具有以下主要缺点：（1）云母吸水性强，吸水后容易失效；（2）云母带的加工方法是将云母粉利用粘合剂进行粘贴，因此较硬，在绕包以及随后的加工和使用过程中，云母粉极易剥落，只要存在剥落即丧失了绝缘的功能，达不到使用要求；同时也不易绕包平整、匀贴、紧密，容易起皱，特别是小截面软导体加工难度较大；（3）在遇火燃烧后，有机材料高分子材料被烧失后，会造成电缆内部结构松动，导致云母绝缘层的破碎脱落，尤其各类震动的作用，因而丧失绝缘性能，无法继续保持在火焰中的供电功能，因此其应用受到一定限制。 

    氧化镁矿物绝缘防火电缆是采用高导电率的铜作导体，无机物氧化镁作绝缘，无缝铜管作护套，经特殊工艺制作而成的现代建筑布线电缆和特殊行业（冶金、化工、石油等）用电缆。矿物绝缘电缆虽然具有高的使用温度，着火后保持长时间的供电能力也很好，但是这种电缆其制造工艺落后复杂，导体采用实芯铜杆，护套为铜管拉拔，因此，电缆呈刚性，柔软性差，难以弯曲，加工、敷设难度较大。由于外护套采用铜管拉拔而成，受厂房面积限制，电缆制造长度有限，使用时需增加中间接头，接触电阻增大，降低了输电的效率，增加了输电故障隐患点，难以符合《电力工程电缆设计规范》等相关规范要求。此外，氧化镁矿物绝缘电缆受加工外径限制，很难采用多芯电缆。 

硅橡胶具有良好的电绝缘性，在电缆中广泛用作绝缘、护套等，其分子主链由硅和氧原子交替构成，燃烧后变成SiO₂，具有一定的耐火作用。中国专利CN2586226公开的一种硅橡胶耐火电缆采用常规的硅橡胶材料作为耐火层和绝缘层；中国专利CN101673586A公开了一种总线用耐火电缆及用于电缆挤包硅橡胶层的硅橡胶混合物，硅橡胶混合物耐火层采用单组份室温硫化硅和硅油按体积比9:2的比例混合后挤包制成。虽然燃烧后变成SiO₂具有耐火性能，但燃烧后的SiO₂呈现粉状，没有附着力，容易脱落，因此耐火效果还是有较大距离。 

中国专利CN 101503573 B公开了一种可供挤出的电缆用耐火绝缘料，原料包括以下组份及含量重量份：甲基乙烯基硅橡胶100份，偶联剂0.15～2份，气相法白炭黑30～40份，超微细云母粉40～50份，结构控制剂2～4份，硫化剂0.5～2份。虽然克服了云母带绕包的缺点，但云母呈叠板状或书册状晶型，即使是超微细的云母粉，仍然是一种片状可剥离结构，这种结构与橡胶之间相容性差，难以分散，会降低绝缘材料的性能，同时云母粉是一种天然矿物原料，形态复杂，性能不稳定，也会造成绝缘材料性能的不稳定。 

中国专利CN 101781463 B公开了一种耐火硅橡胶及其制备方法和电缆，耐火硅橡胶主要由如下重量份原料制备获得：硅橡胶100、含氢硅油0.1-3、羟基硅油2-15、气相白炭黑10-30、硅微粉10-30、纳米蒙脱土20-50、碳化硅10-30、硫化剂1、与硅橡胶相比的按铂量计的铂化合物＜50ppm。这种材料是一种阻燃胶和难燃胶，纳米蒙脱土是一种无机阻燃剂，气相白炭黑、硅微粉、碳化硅等也具有阻燃效果，通过阻燃剂的加入在燃烧的过程中，生成的物质可以使火焰逐渐熄灭，从而达到阻燃的效果，同时提高了硅橡胶材料热氧化降解中的活化能，使材料的燃烧降解变得困难。但是，这种材料被烧以后仍然会成为粉体，没有附着力，容易脱落，起不到消防、防火的作用。 

《世界橡胶工业》第35卷第1期，梁喆、彭小弟、赵源“新型陶瓷化耐火硅橡胶的探索性研究”，该文献中公开了一种陶瓷化耐火硅橡胶，是在甲基乙烯基硅橡胶中加入白炭黑、硅油、瓷化粉及其他助剂，这种陶瓷化耐火硅橡胶是利用其有机硅链组合氧化硅家族，在火焰温度500℃即开始发生催化燃烧结壳，“瓷化”成比热容很小的隔温挡火固体，利用这一固体完成耐火使命。单一的利用有机硅链组合氧化硅家族其烧结而成的“陶瓷化”结构不稳定，在燃烧后的陶瓷化硅橡胶比较脆，容易产生裂纹，形成导电通道，造成耐火性能的不稳定。 

在一些特殊场合，如火车机车、轨道交通列车、海上石油平台大型船舶、精密设备等，属于高火灾危险地区，必须保证具有耐火性能。同时，这些场合安装敷设空间狭小，对电缆的结构尺寸有严格的限制，现有技术不能同时满足这些要求。采用上述方式的加工方式，在提及的不足之外，还均不能满足对电缆的结构尺寸的限制要求：采用云母带绕包的耐火电缆，要保证具有耐火性能云母必须达到一定的厚度，且绕包后必须有护层，绕包工艺及护层加工均增加了电缆外径；采用氧化镁矿物绝缘的耐火电缆，无机物氧化镁作绝缘、无缝铜管的厚度均较大且为刚性，在狭小空间无法实用，挤包的硅橡胶、陶瓷化硅橡胶，为保证挤包的平整、圆滑，也需要较大的挤出厚度。 

发明内容

本发明为克服现有技术存在的缺点，提供了一种单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料，该涂覆材料不需要高温挤出，可以涂覆后在室温下硫化，大幅度减少了传统硅橡胶耐火层的厚度，同时具有陶瓷体致密、结构稳定、耐火性能稳定、绝缘性能好等特点。 

此外本发明还提供了该硅橡胶材料的制备方法及在电线电缆中的应用。 

为了实现上述目的，本发明所述的一种单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料，它主要包括下述组份及重量份数：α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100份，气相法白炭黑10-20份，氧化铝5-10份，烧结添加剂0.5-2份，交联剂5-15份，催化剂0.1-0.5份，增塑剂20-60份，增粘剂0.5-1.5份，表面处理剂0.1-0.5份。 

优选地，所述的气相法白炭黑为气相法超微细白炭黑（气相法纳米二氧化硅）。 

优选地，所述的氧化铝为电工填料氧化铝或电子陶瓷用氧化铝，所述的电子陶瓷用氧化铝较好选用三氧化二铝含量大于99.7%的电子陶瓷用氧化铝，更好为超细氧化铝（纳米氧化铝）。 

优选地，所述烧结添加剂为Fe₂O₃、MnO₂、Cr₂O₃或TiO₂，最常用的为Fe₂O₃。 

优选地，所述交联剂为三官能烷氧基硅烷。 

优选地，所述催化剂为二有机锡双（β-二酮酯）。 

优选地，所述增塑剂为α，ω-二甲氧基聚二甲基硅氧烷。 

优选地，所述增粘剂为氰基烷氧基硅烷。 

优选地，所述表面处理剂为硅橡胶常用表面处理剂或硅烷类偶联剂，其硅烷类偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷（A171）、乙烯基三乙氧基硅烷（A151）、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷（A189）或γ-（1，2-环丙氧基）丙基三甲氧基硅烷（A187）。 

一种上述所述的单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料的制备方法，其主要包括以下步骤： 

1）先在气相法白炭黑、氧化铝、烧结添加剂中按份数分别添加表面处理剂，再分别在捏合机中进行处理，处理完后待用；

2）将α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、表面处理后的气相法白炭黑、表面处理后的氧化铝、表面处理后的烧结添加剂、增塑剂和增粘剂在炼胶机或三辊机上混合成膏状物或粘稠液体后，再进行干燥处理；

3）在干燥情况下冷却后，加入交联剂、催化剂，在隔绝空气中湿气的条件下充分混匀后，封装入密闭的容器中储存；

4）使用时从容器中取出，接触空气中的水汽，室温下固化即可得到该涂覆材料。

本发明所述的单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料在电线电缆中的应用，具体为：单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料可作为绝缘层、内护层或护套层；也可以在绝缘层、内护层、护套层的内层或外层涂覆单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料。 

与现有技术相比，本发明具有如下优点： 

1、使用方便：固化时不吸热、不放热，固化后收缩率小。对所接触材料的粘接性良好、无腐蚀。对电缆的结构尺寸没有限制，可以安装敷设在空间狭小场合。该涂覆材料不需要高温挤出，可以涂覆后在室温下硫化，

2、在-60~200℃范围内能长期保持弹性，在常温下具备硅橡胶的基本特性，如柔软、无毒、无味、耐高低温、耐臭氧老化、耐候老化、优良的电绝缘性能及良好的加工性能等，电线电缆在常态下仍具备硅橡胶的特性。

3、燃烧时不会产生有毒气体和烟雾，可以通过耐火测试，在400℃下引燃，火焰烧蚀下，白炭黑、氧化铝、烧结添加剂的共同烧结使硅橡胶形成陶瓷化保护层，陶瓷体结构稳定，附着力强，坚硬，不易脱落，致密性好，不易形成通道的从而起到隔绝火焰、防火的作用，在最高可达1100℃火焰下燃烧2h后，仍可持续传导1000伏电压而不会发生短路，在火灾情况下保证了电力、通讯的畅通。 

4、氧化铝、白炭黑、烧结添加剂进行表面处理，相容性好，在增加用量的时候物理机械性能下降的幅度小。 

具体实施方式

 实施例1： 

一种单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料，其主要包括以下组份和质量份数：

α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷       100份

气相法超微细白炭黑                20份

超细氧化铝                        10份

Fe₂O₃                              2份

三官能烷氧基硅烷                  15份

二有机锡双（β-二酮酯）            0.5份

α，ω-二甲氧基聚二甲基硅氧烷      60份

氰基烷氧基硅烷                    1.5份

乙烯基三甲氧基硅烷（A171）        0.5份。

一种上述所述的单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料制备方法，主要包括以下步骤： 

（1）先在气相法超微细白炭黑、超细氧化铝、Fe₂O₃中按份数分别添加乙烯基三甲氧基硅烷，再分别在捏合机中搅拌10分钟后，待用；

（2）再将α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、表面处理后的气相法超微细白炭黑、表面处理后的超细氧化铝、表面处理后的Fe₂O₃、α，ω-二甲氧基聚二甲基硅氧烷、氰基烷氧基硅烷在炼胶机或三辊机上混合成膏状物或粘稠液体后，再进行干燥处理；

（3）在干燥情况下冷却后，加入三官能烷氧基硅烷、二有机锡双（β-二酮酯），在隔绝空气中湿气的条件下充分混匀后，封装入密闭的容器中储存；

（4）使用时从容器中取出，接触空气中的水汽，室温下固化即可得到本发明所述的单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料。

该材料应用于电线电缆中，以下为制备电线、电缆的步骤： 

1）将上述步骤（4）中得到的单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料进行涂覆加工，得到线芯、缆芯；

2）将步骤1）得到的涂覆线芯、缆芯进行喷淋、烘干，得到单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆电线、电缆。

实施例2 

一种单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料，其包括以下组份和质量份数：

α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷       100份

气相法白炭黑                      10份

电工填料氧化铝                    5份

MnO₂                             0.5份

三官能烷氧基硅烷                   5份

二有机锡双（β-二酮酯）            0.1份

α，ω-二甲氧基聚二甲基硅氧烷      20份

氰基烷氧基硅烷                     0.5份

乙烯基三乙氧基硅烷（A151）        0.1份。

一种上述所述的单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料制备方法，主要包括以下步骤： 

（1）先在气相法白炭黑、电工填料氧化铝、MnO₂中按份数分别添加乙烯基三乙氧基硅烷（A151），再分别在捏合机中搅拌15分钟后，待用；

（2）再将α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、表面处理后的气相法白炭黑、表面处理后的电工填料氧化铝、表面处理后的MnO₂、α，ω-二甲氧基聚二甲基硅氧烷和氰基烷氧基硅烷在炼胶机或三辊机上混合成膏状物或粘稠液体后，再进行干燥处理；

（3）在干燥情况下冷却后，加入三官能烷氧基硅烷、二有机锡双（β-二酮酯），在隔绝空气中湿气的条件下充分混匀后，封装入密闭的容器中储存；

（4）使用时从容器中取出，接触空气中的水汽，室温下固化即可得到本发明所述的单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料。

该材料应用于电线电缆中，以下为制备电线、电缆的步骤： 

1）将上述步骤（4）中得到的单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料进行涂覆加工，得到线芯、缆芯；

2）将步骤1）得到的涂覆线芯、缆芯进行喷淋、烘干，得到本发明单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆电线、电缆。

实施例3 

  一种单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料，其主要包括以下组份和质量份数：

α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷                100份

气相法超微细白炭黑                         15份

电子陶瓷用氧化铝（三氧化二铝含量大于99.7%） 7份

Cr₂O₃                                       1.2份

三官能烷氧基硅烷                            10份

二有机锡双（β-二酮酯）                      0.3份

α，ω-二甲氧基聚二甲基硅氧烷                40份

氰基烷氧基硅烷                               1份

γ-巯基丙基三甲氧基硅烷（A189）              0.3份。

一种上述所述的单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料的制备方法，主要包括以下步骤： 

（1）先在气相法超微细白炭黑、三氧化二铝含量大于99.7%的电子陶瓷用氧化铝以及Cr₂O₃ 中按份数分别添加γ-巯基丙基三甲氧基硅烷（A189），再分别在捏合机中搅拌10分钟后，待用；

（2）再将α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、表面处理后的气相法超微细白炭黑、表面处理后的电子陶瓷用氧化铝（三氧化二铝含量大于99.7%）、表面处理后的Cr₂O₃、α，ω-二甲氧基聚二甲基硅氧烷和氰基烷氧基硅烷在炼胶机或三辊机上混合成膏状物或粘稠液体后，再进行干燥处理；

（3）在干燥情况下冷却后，加入三官能烷氧基硅烷、二有机锡双（β-二酮酯），在隔绝空气中湿气的条件下充分混匀后，封装入密闭的容器中储存。

（4）使用时从容器中取出，接触空气中的水汽，室温下固化即可得到本发明所述的单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料。 

该材料应用于电线电缆中，以下为制备电线、电缆的步骤： 

1）将上述步骤（4）中得到的单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料进行涂覆加工，得到线芯、缆芯；

2）将步骤1）得到的涂覆线芯、缆芯进行喷淋、烘干，得到本发明单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆电线、电缆。

实施例4 

  一种单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料，其主要包括以下组份和质量份数：

α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷       100份

气相法超微细白炭黑                12份

超细氧化铝                         6份

TiO₂                              0.8份

三官能烷氧基硅烷                   12份

二有机锡双（β-二酮酯）            0.4份

α，ω-二甲氧基聚二甲基硅氧烷      30份

氰基烷氧基硅烷                     1.2份

γ-（1，2-环丙氧基）丙基三甲氧基硅烷（A187）    0.2份。

一种上述所述的单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料的制备方法，主要包括以下步骤： 

（1）先在气相法超微细白炭黑、超细氧化铝以及TiO₂中按份数分别添加乙烯基三甲氧基硅烷，再分别在捏合机中搅拌10分钟后待用；

（2）再将α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、表面处理后的气相法超微细白炭黑、表面处理后的超细氧化铝、表面处理后的TiO₂、α，ω-二甲氧基聚二甲基硅氧烷和氰基烷氧基硅烷在炼胶机或三辊机上混合成膏状物或粘稠液体后，再进行干燥处理；

（3）在干燥情况下冷却后，加入三官能烷氧基硅烷、二有机锡双（β-二酮酯），在隔绝空气中湿气的条件下充分混匀后，封装入密闭的容器中储存；

（4）使用时从容器中取出，接触空气中的水汽，室温下固化即可得到本发明所述的单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料。

该材料应用于电线电缆中，以下为制备电线、电缆的步骤： 

1）将上述步骤（4）中得到的单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料进行涂覆加工，得到线芯、缆芯；

2）将步骤1）得到的涂覆线芯、缆芯进行喷淋、烘干，得到本发明单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆电线、电缆。

实施例5 

  一种单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料，其主要包括以下组份和质量份数：

α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷       100份

气相法超微细白炭黑                18份

超细氧化铝                         6份

Fe₂O₃                             1.6份

三官能烷氧基硅烷                   7份

二有机锡双（β-二酮酯）            0.2份

α，ω-二甲氧基聚二甲基硅氧烷      50份

氰基烷氧基硅烷                     0.6份

乙烯基三甲氧基硅烷（A171）        0.4份。

一种上述所述的单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料的制备方法，主要包括以下步骤： 

（1）先在气相法超微细白炭黑、超细氧化铝、Fe₂O₃中按份数分别添加乙烯基三甲氧基硅烷，再分别在捏合机中搅拌10分钟后，待用；

（2）再将α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、表面处理后的气相法超微细白炭黑、表面处理后的超细氧化铝、表面处理后的Fe₂O₃、α，ω-二甲氧基聚二甲基硅氧烷、氰基烷氧基硅烷在炼胶机或三辊机上混合成膏状物或粘稠液体后，再进行干燥处理；

（3）在干燥情况下冷却后，加入三官能烷氧基硅烷、二有机锡双（β-二酮酯），在隔绝空气中湿气的条件下充分混匀后，封装入密闭的容器中储存；

（4）使用时从容器中取出，接触空气中的水汽，室温下固化即可得到本发明所述的单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料。

该材料应用于电线电缆中，以下为制备电线、电缆的步骤： 

1）将上述步骤（4）中得到的单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料进行涂覆加工，得到线芯、缆芯；

2）将步骤1）得到的涂覆线芯、缆芯进行喷淋、烘干，得到本发明单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆电线、电缆。

本发明中： 

所述α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷是单组份室温硫化硅橡胶产品中主要使用的基胶，通常被简称为107胶。107胶摩尔质量的大小直接影响带弹性体的性能。一般选取为（1-10）×104g/mol ，使用摩尔质量大和摩尔质量小的107混合胶作基胶，可以保证混合胶的流动性，同时固化后的弹性体强度大为提高。同时，控制低分子有机硅氧烷含量，以避免高温密闭***中的磨耗；主要措施是严格除掉基胶中的D3-D20，甚至D3-D40 。

所述气相法白炭黑为硅橡胶最常用的补强剂之一，可以起到补强、提高介电性能和触变性能（所谓触变性就是固化前的混合胶料在外力作用下易于变形流动，一旦外力消失又能停止形变和流动的性能）气相法超微细白炭黑（气相法纳米二氧化硅），由于其粒径较小，因此比表面积大，表面吸附力强，表面能大，活性强，化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面具有优异的性能，稳定性和补强性优越。经表面活化，疏水处理的气相法白炭黑，对胶料粘度的影响较小，补强效果好。 

所述氧化铝，又称三氧化二铝，通常称为“铝氧”，俗称矾土。耐热性强，成型性好，晶相稳定、硬度高、尺寸稳定性好，对硅橡胶同样具有补强效果。烧结后拥有优良的力学性能，绝缘性能，能提高烧结陶瓷体的致密性、强度、韧性，提高材料的硬度和弹性模量等性能。选用电工填料氧化铝或电子陶瓷用氧化铝，较好选用三氧化二铝含量大于99.7%的电子陶瓷用氧化铝，其化学性能稳定，具有良好的烧结性能。更好的选用超细氧化铝（纳米氧化铝），颗粒分散性好，具有更优异的物理化学特性，能提供高的介电强度、低电损耗因子和高电阻系数。 

白炭黑与氧化铝具有协同作用，与其他添加剂生成二元、三元或更复杂的液相低共融物，这些液相对固相具有润湿作用，相界面的表面张力使得固相粒子相互靠近并填充气孔，从而促进烧结。 

所述烧结添加剂为变价氧化物，有Fe₂O₃/MnO₂/Cr₂O₃/ TiO₂等，最常用的为三氧化二铁。由于其晶格常数与氧化铝接近，通常能与氧化铝形成固溶体。由于变价作用，使氧化铝瓷产生缺陷，活化晶格，促进烧结，加入0.5-1%的TiO₂就可以使氧化铝瓷的烧结温度降低100-200℃。此类氧化物的加入还可大大改善硅橡胶的热空气老化性能。同时，对硅橡胶也具有弱补强作用，可以以调节硅橡胶的硬度，改善胶料的工艺性能和硫化胶的耐油性能及耐溶剂性能。 

所述表面处理剂，亦称偶联剂，可以提高补强材料或填料与聚合物界面间结合力。本发明表面处理剂为硅橡胶常用表面处理剂，较好选用硅烷类偶联剂，如乙烯基三甲氧基硅烷（A171）、乙烯基三乙氧基硅烷（A151）等；先对白炭黑、氧化铝、烧结添加剂进行表面处理，处理后胶料的机械强度较高，混炼和返炼工艺性能好，硫化胶的透明度也提高。 

所述白炭黑、氧化铝、烧结添加剂，为提高胶料的机械强度、混炼和返炼后的工艺性能、硫化胶的透明度可以先用表面处理剂进行处理，表面处理剂与现有技术相同，亦称偶联剂，可以提高补强材料或填料与聚合物界面间结合力。本发明表面处理剂为硅橡胶常用表面处理剂，较好选用硅烷类偶联剂，如乙烯基三甲氧基硅烷（A171）、乙烯基三乙氧基硅烷（A151）等。 

所述交联剂，与现有技术相同；α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的Si-OH端基发生反应，使胶料变成弹性体；三官能烷氧基硅烷，含可水解基团，是脱醇型单组份室温硫化硅橡胶的交联剂，通式为RSi（OR1）₃；最常用的是MeSi（OMe）₃、MeSi（OEt）₃。 

所述催化剂，与现有技术相同，起催化作用，加速反应；有机锡，是锡的化合物，如：辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡等，为单组室温硫化硅橡胶常用的催化剂；二有机锡双（β-二酮酯），对铜、铝等金属不会产生腐蚀，也没有一般有机锡化合物的臭味，可以改善胶料的贮存稳定性、不变色，并可改善粘接性。 

交联剂在催化剂的引发下与107胶的Si-OH基发生缩合反应，从而导致单组份室温硫化硅橡胶的固化交联，形成三维网络结构，成弹性体。固化交联反应在室温下即可发生。脱醇型交联剂对铜导体材料无腐蚀性。 

所述增塑剂，与现有技术相同，作用是降低胶料粘度、增加流动性和降低硫化后硅橡胶的硬度；а,ω-二甲氧基聚二甲基硅氧烷为脱醇型双组份室温硫化硅橡胶常用的增塑剂，在硫化过程中将参加交联反应，欲较好的调节模量，应选择粘度（25℃）5~80MPa的а,ω-二甲氧基聚二甲基硅氧烷。 

所述增粘剂为单组份室温硫化硅橡胶常用的增粘剂，改善胶料的流动性，增加粘稠度和加工时的粘结性，使其不至于因粘度过低而从粘接部位流失，或因粘度高而不易涂敷施工。氰基烷氧基硅烷，在具有增粘作用的同时，还可以封闭白炭黑表面的Si -OH基，以抑制白炭黑与白炭黑之间、白炭黑与基胶之间发生缩合反应的倾向，使胶料的挤出速度稳定；同时，白炭黑表面的NC 基可以形成氢键网状结构，提高胶料的触变性。 

本发明单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料可以根据电缆要求加入适当量的颜料。当在电缆中使用时，也可以使用本色单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料，在涂覆材料内拖色带进行设别，这些均与现有技术相同。 

本发明单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料在配制过程中，必须严格控制各种成分的含水量，并在干燥环境中进行。在工业生产中使用的主要设备有捏合机、高速搅拌器、行星式搅拌器、三辊研磨机、混炼挤出机及包装机等。可以采用间歇法生产，但在大规模生产中多采用连续法。间歇法生产的主要设备是行星式搅拌器或碟型分散机。连续法生产的主要设备是双螺杆混炼挤出机或静态混合器。 

本发明单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料虽然使用方便，但由于它的硫化是依懒大气中的水分，使硫化胶的厚度受到限制，只能用于需要6毫米以下厚度的场合。单组份室温硫化硅橡胶的硫化反应是从表面逐渐往深处进行的，胶层越厚，固化越慢。当需要大厚度或深部也要快速固化时，可采用分层浇灌逐步硫化法，每次可加一些胶料，等硫化后再加料，这样可以减少总的硫化时间。制造过程中，可以提高环境的温度和湿度，可以使硫化过程加快。 

本发明单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料中还可以与现有技术相同，添加羟基及水分清除剂，除去基胶中残存的羟基及填料等带入的水分，可改进胶料的贮存稳定性；添加醇清除剂或螯合剂，可避免胶料中游离醇在有机金属催化剂存在下与聚硅氧烷发生平衡化反应形成无交联功能的(CH₃₀)(CH₃)2SiOl／2端基。 

本发明提供了一种单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料制作的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。 

Claims (12)

1.一种单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料，其特征在于，它主要包括下述组分及重量份数：α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100份，气相法白炭黑10-20份，氧化铝5-10份，烧结添加剂0.5-2份，交联剂5-15份，催化剂0.1-0.5份，增塑剂20-60份，增粘剂0.5-1.5份，表面处理剂0.1-0.5份。

2.根据权利要求1所述单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料，其特征在于，所述的气相法白炭黑为气相法超微细白炭黑。

3.根据权利要求1所述单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料，其特征在于，所述氧化铝为电工填料氧化铝或电子陶瓷用氧化铝。

4.根据权利要求1所述单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料，其特征在于，所述烧结添加剂为Fe₂O₃、MnO₂、Cr₂O₃或TiO₂。

5.根据权利要求1所述单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料，其特征在于，所述的交联剂为三官能烷氧基硅烷。

6.根据权利要求1所述单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料，其特征在于，所述的催化剂为二有机锡双。

7.根据权利要求1所述单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料，其特征在于，所述的增塑剂为α，ω-二甲氧基聚二甲基硅氧烷。

8.根据权利要求1所述单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料，其特征在于，所述增粘剂为氰基烷氧基硅烷。

9.根据权利要求1所述单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料，其特征在于，所述表面处理剂为硅橡胶表面处理剂或硅烷类偶联剂。

10.根据权利要求9所述的单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料，其特征在于，所述的硅烷类偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷或γ-（1，2-环丙氧基）丙基三甲氧基硅烷。

11.一种如权利要求1-10任一项所述的单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料的制备方法，其特征在于：主要包括以下步骤：

1）先在气相法白炭黑、氧化铝、烧结添加剂中按份数分别添加表面处理剂，再分别在捏合机中进行处理，处理完后待用；

2）再将α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、表面处理后的气相法白炭黑、表面处理

后的氧化铝、表面处理后的烧结添加剂、增塑剂和增粘剂在炼胶机或三辊机上混合成膏状物或粘稠液体后，再进行干燥处理；

3）在干燥情况下冷却后，加入交联剂、催化剂，在隔绝空气中湿气的条件下充分混匀后，封装入密闭的容器中储存；

4）使用时从容器中取出，接触空气中的水汽，室温下固化即可得到该涂覆材料。

12.一种如权利要求1-10任一项所述的单组份室温硫化型陶瓷化耐火硅橡胶涂覆材料，其特征在于，该材料应用于电线电缆中。