CN108395703B - 一种基于介孔材料的膨胀阻燃硅橡胶及其制备方法 - Google Patents
一种基于介孔材料的膨胀阻燃硅橡胶及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108395703B CN108395703B CN201810161559.0A CN201810161559A CN108395703B CN 108395703 B CN108395703 B CN 108395703B CN 201810161559 A CN201810161559 A CN 201810161559A CN 108395703 B CN108395703 B CN 108395703B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mesoporous
- silicone rubber
- stirring
- component
- parts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 title claims abstract description 66
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 65
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 title claims abstract description 49
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 239000013335 mesoporous material Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 25
- LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H zinc phosphate Chemical group [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims abstract description 25
- 229910000165 zinc phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 17
- -1 polysiloxane Polymers 0.000 claims abstract description 16
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims abstract description 12
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims abstract description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims abstract description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 74
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 29
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- YMHQVDAATAEZLO-UHFFFAOYSA-N cyclohexane-1,1-diamine Chemical compound NC1(N)CCCCC1 YMHQVDAATAEZLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- YWEUIGNSBFLMFL-UHFFFAOYSA-N diphosphonate Chemical compound O=P(=O)OP(=O)=O YWEUIGNSBFLMFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N phosphorus pentoxide Inorganic materials O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical group [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 13
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 abstract description 4
- 239000005060 rubber Substances 0.000 abstract description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 10
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 6
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 6
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 3
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen(.) Chemical compound [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 2
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910000039 hydrogen halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012433 hydrogen halide Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000012796 inorganic flame retardant Substances 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 230000001617 migratory effect Effects 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L83/04—Polysiloxanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
- C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
- C01B25/26—Phosphates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/002—Physical properties
- C08K2201/006—Additives being defined by their surface area
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/22—Halogen free composition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2203/00—Applications
- C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets
- C08L2203/202—Applications use in electrical or conductive gadgets use in electrical wires or wirecoating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
- C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
Abstract
本发明涉及一种基于介孔材料的膨胀阻燃硅橡胶及其制备方法，采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：甲组分90～95、乙组分10～5、催化剂0.2～0.4、介孔阻燃剂20～30、季戊四醇10～20、三聚氰胺10～20，所述的甲组分为含乙烯基端基的聚硅氧烷，所述的乙组分为含氢聚硅氧烷，所述的介孔阻燃剂为磷酸锌介孔骨架化合物。与现有技术相比，本发明有利于传统产业的提升，也可提高橡胶材料的阻燃和力学等性能。
Description
技术领域
本发明涉及硅橡胶领域，尤其是涉及一种基于介孔材料的膨胀阻燃硅橡胶及其制备方法。
背景技术
硅橡胶产业令人瞩目。随着硅橡胶产业消费量的增长，这用原来的高性能特种橡胶已经转变为大众合成橡胶，成为用量最大的合成橡胶品种之一。硅橡胶本身容易燃烧，这在一定程度上限制了其在电子电气、汽车和航空航天等领域的应用，因此需要对硅橡胶改性以扩大其应用范围。
阻燃硅橡胶的研究已取得了一定进展。传统的卤素类阻燃剂可以达到很好的阻燃效果，但其在燃烧过程中会释放有毒的卤化氢气体，易对人体、环境造成危害；而无机阻燃填料往往需要很高的添加量才能满足阻燃要求，这会影响材料的使用性能。从阻燃效果和性价比看，今后阻燃剂的发展方向是无卤、低烟、低毒、低腐蚀和价廉。
介孔材料具有极高的比表面积、规则有序的孔道结构、狭窄的孔径分布、孔径大小连续可调等特点，使得它在很多微孔沸石分子筛难以完成的大分子的吸附、分离，尤其是催化反应中发挥作用。而且，这种材料的有序孔道可作为“微型反应器”，在其中组装具有纳米尺度的均匀稳定的“客体”材料后而成为“主客体材料”。但介孔材料如单独使用，阻燃效果并不显著，因此需要利用其结构上的特点，并和其它阻燃剂联合使用，才能显示其高效、无卤、低毒的优点，如何获得综合效果较好的原料配比，这是现在亟待解决的技术问题，目前现有技术中尚未有公开报道。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种采用基于介孔材料的一种新型阻燃剂，制备阻燃硅橡胶。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于介孔材料的膨胀阻燃硅橡胶，采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：
甲组分90～95、乙组分10～5、催化剂0.2～0.4、介孔阻燃剂20～30、季戊四醇10～20、三聚氰胺10～20，
其中，所述的甲组分为含乙烯基端基的聚硅氧烷，所述的乙组分为含氢聚硅氧烷，所述的介孔阻燃剂为磷酸锌介孔骨架化合物。
所述的催化剂为含铂催化剂，优选采用氯铂酸。
所述的介孔阻燃剂采用以下方法制备得到：
将五氧化二磷、氧化锌、二氨基环己烷在室温和通N2情况下搅拌30～50min，再加入水，保持2～4h，升温至190～220℃，搅拌1～2h，晶化24～48h，然后抽真空以除去剩余溶液，在真空烘箱中干燥20-40min，制备得到磷酸锌介孔骨架化合物。
所述的五氧化二磷、氧化锌、二氨基环己烷、水的比例关系为10～20g：10～20g：30～60mL：1000～1500g。
一种基于介孔材料的膨胀阻燃硅橡胶的制备方法，采用以下步骤：
a)将磷酸锌介孔骨架化合物加入甲组分，在一定的真空度和室温下搅拌使混匀；
b)将季戊四醇和三聚氰胺加入上述混合物中，在一定的真空度和室温下搅拌使混匀；
c)将乙组分和催化剂加入上述混合物中，在一定的真空度和室温下搅拌使混匀；
d)真空排气后倒入模具中，于100～120℃进行固化反应，制备得到介孔材料的膨胀阻燃硅橡胶。
步骤a)中的搅拌速率2000～3000转/分钟，搅拌时间20～40分钟，真空度120～150Pa。
步骤b)中的搅拌速率1000～2000转/分钟，搅拌时间30～50分钟，真空度150～180Pa。
步骤c)中的搅拌速率500～1000转/分钟，搅拌时间10～30分钟，真空度130～170Pa。
步骤d)中固化反应时间20～30分钟。
由于磷酸锌介孔骨架化合物结构中含有磷酸根，极具活性，可与季戊四醇等反应生成许多热稳定性高、阻燃性能好的磷酸酯类结构；磷酸锌中的锌以及介孔结构能够将燃烧过程中产生的烟雾及CO等毒性气体吸收及转化；另外，骨架结构能够提高燃烧过程中形成的炭层强度，进而提高阻燃效果。该阻燃剂无卤、无烟、无毒，不迁移，阻燃性能持久。将其应用于橡胶工业和电缆行业中，既可替代或部分替代传统的价格较高、环境不友好以及损害聚合物其它性能的阻燃和补强材料，如：卤素阻燃剂、氢氧化物阻燃剂、白炭黑和炭黑等，有利于传统产业的提升，也可提高橡胶材料的阻燃和力学等性能，所以该研究成果具有可观的经济效益和一定的社会影响。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
采用《聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料理论与实践》(漆宗能，尚文宇编著，化学工业出版社，2002)规定的热失重测定磷酸锌介孔骨架化合物的热稳定性能。用ASAP2460型号的全自动物理吸附仪，对磷酸锌介孔骨架化合物进行N2吸附测试。
按GB/T 1701-2001和热失重测试法测试硅橡胶阻燃复合材料的力学性能和热失重中心温度；按GB/T10707和GB/T16172-2007测试材料的极限氧指数和燃烧系列参数。
对比例1
向90克含乙烯基端基的硅橡胶中，加入5克含氢聚硅氧烷和0.2克氯铂酸，于室温下、2000转/分钟的转速下搅拌40分钟；利用150Pa的真空度真空抽气以排出混合物料中的气泡；然后将所得混合物料倒入特氟龙模具中，于100℃固化反应30分钟，得到普通硅橡胶。
普通硅橡胶复合材料的力学性能和热稳定性能见表2；阻燃性能及燃烧参数见表3。
对比例2
向92克含乙烯基端基的硅橡胶中，加入8克含氢聚硅氧烷和0.3克氯铂酸，于室温下、2500转/分钟的转速下搅拌30分钟；利用130Pa的真空度真空抽气以排出混合物料中的气泡；然后将所得混合物料倒入特氟龙模具中，于110℃固化反应25分钟，得到普通硅橡胶。
普通硅橡胶复合材料的力学性能和热稳定性能见表2；阻燃性能及燃烧参数见表3。
对比例3
向95克含乙烯基端基的硅橡胶中，加入10克含氢聚硅氧烷和0.4克氯铂酸，于室温下、3000转/分钟的转速下搅拌20分钟；利用110Pa的真空度真空抽气以排出混合物料中的气泡；然后将所得混合物料倒入特氟龙模具中，于120℃固化反应20分钟，得到普通硅橡胶。
普通硅橡胶复合材料的力学性能和热稳定性能见表2；阻燃性能及燃烧参数见表3。
实施例1
在四颈瓶中加入10g五氧化二磷，10g氧化锌和30mL的二氨基环己烷溶液，在室温和通N2情况下搅拌30min，再加入1000g水溶液，保持2h，升温至190℃，搅拌1h，晶化24h,然后抽真空以除去剩余溶液，在真空烘箱中干燥20min，便可获得磷酸锌介孔骨架化合物。
将磷酸锌介孔骨架化合物加入硅橡胶甲组分，在室温下搅拌混匀，真空度120Pa，搅拌速率2000转/分钟，搅拌时间20分钟；再将季戊四醇和三聚氰胺加入上述混合物中，在室温下搅拌使混匀，真空度150Pa，搅拌速率1000转/分钟，搅拌时间30分钟；将乙组分和催化剂加入上述混合物中，在室温下搅拌使混匀，搅拌速率500转/分钟，搅拌时间10分钟，排气真空度130Pa；真空排气后倒入模具中，于100℃进行固化反应30分钟。
磷酸锌介孔骨架化合物的比表面积、平均孔径和热失重见表1。
阻燃硅橡胶复合材料的力学性能和热稳定性能见表2；阻燃性能及燃烧参数见表3。
实施例2
在四颈瓶中加入15g五氧化二磷，15g氧化锌和50mL的二氨基环己烷溶液，在室温和通N2情况下搅拌40min，再加入1250g水溶液，保持3h，升温至210℃，搅拌1.5h，晶化36h,然后抽真空以除去剩余溶液，在真空烘箱中干燥30min，便可获得磷酸锌介孔骨架化合物。
将磷酸锌介孔骨架化合物加入硅橡胶甲组分，在室温下搅拌混匀，真空度130Pa，搅拌速率2500转/分钟，搅拌时间30分钟；再将季戊四醇和三聚氰胺加入上述混合物中，在室温下搅拌使混匀，真空度165Pa，搅拌速率1500转/分钟，搅拌时间40分钟；将乙组分和催化剂加入上述混合物中，在室温下搅拌使混匀，搅拌速率700转/分钟，搅拌时间20分钟，排气真空度150Pa；真空排气后倒入模具中，于110℃进行固化反应25分钟。
磷酸锌介孔骨架化合物的比表面积、平均孔径和热失重见表1。
阻燃硅橡胶复合材料的力学性能和热稳定性能见表2；阻燃性能及燃烧参数见表3。
实施例3
在四颈瓶中加入20g五氧化二磷，20g氧化锌和60mL的二氨基环己烷溶液，在室温和通N2情况下搅拌50min，再加入1500g水溶液，保持4h，升温至220℃，搅拌2h，晶化48h,然后抽真空以除去剩余溶液，在真空烘箱中干燥40min，便可获得磷酸锌介孔骨架化合物。
将磷酸锌介孔骨架化合物加入硅橡胶甲组分，在室温下搅拌混匀，真空度150Pa，搅拌速率3000转/分钟，搅拌时间40分钟；再将季戊四醇和三聚氰胺加入上述混合物中，在室温下搅拌使混匀，真空度180Pa，搅拌速率2000转/分钟，搅拌时间50分钟；将乙组分和催化剂加入上述混合物中，在室温下搅拌使混匀，搅拌速率1000转/分钟，搅拌时间30分钟，排气真空度170Pa；真空排气后倒入模具中，于120℃进行固化反应30分钟。
磷酸锌介孔骨架化合物的比表面积、平均孔径和热失重见表1。
阻燃硅橡胶复合材料的力学性能和热稳定性能见表2；阻燃性能及燃烧参数见表3。
表1磷酸锌介孔骨架化合物的比表面积、平均孔径和热失重
表2阻燃硅橡胶复合材料的力学性能和热稳定性能
表3阻燃硅橡胶复合材料的阻燃性能
实施例4
一种基于介孔材料的膨胀阻燃硅橡胶，采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：甲组分90、乙组分10、催化剂氯铂酸0.2、介孔阻燃剂20、季戊四醇10、三聚氰胺10，其中，甲组分为含乙烯基端基的聚硅氧烷，乙组分为含氢聚硅氧烷，介孔阻燃剂为磷酸锌介孔骨架化合物，采用以下方法制备得到：
将10g五氧化二磷、10g氧化锌、30ml二氨基环己烷在室温和通N2情况下搅拌30min，再加入1000g水，保持2h，升温至190℃，搅拌1h，晶化24h，然后抽真空以除去剩余溶液，在真空烘箱中干燥20min，制备得到磷酸锌介孔骨架化合物。
基于介孔材料的膨胀阻燃硅橡胶的制备方法，采用以下步骤：
a)将磷酸锌介孔骨架化合物加入甲组分，控制真空度为120Pa室温下搅拌20分钟，搅拌速度控制为2000转/分钟，混合混匀；
b)将季戊四醇和三聚氰胺加入上述混合物中，控制真空度为150Pa室温下搅拌30分钟，搅拌速度控制为1000转/分钟，混合混匀；
c)将乙组分和催化剂加入上述混合物中，控制真空度为130Pa室温下搅拌10分钟，搅拌速度控制为500转/分钟，混合混匀；
d)真空排气后倒入模具中，于100℃进行固化反应20分钟，制备得到介孔材料的膨胀阻燃硅橡胶。
实施例5
一种基于介孔材料的膨胀阻燃硅橡胶，采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：甲组分95、乙组分5、催化剂氯铂酸0.4、介孔阻燃剂30、季戊四醇20、三聚氰胺20，其中，甲组分为含乙烯基端基的聚硅氧烷，乙组分为含氢聚硅氧烷，介孔阻燃剂为磷酸锌介孔骨架化合物，采用以下方法制备得到：
将20g五氧化二磷、20g氧化锌、60ml二氨基环己烷在室温和通N2情况下搅拌50min，再加入1500g水，保持2h，升温至220℃，搅拌2h，晶化48h，然后抽真空以除去剩余溶液，在真空烘箱中干燥40min，制备得到磷酸锌介孔骨架化合物。
基于介孔材料的膨胀阻燃硅橡胶的制备方法，采用以下步骤：
a)将磷酸锌介孔骨架化合物加入甲组分，控制真空度为150Pa室温下搅拌40分钟，搅拌速度控制为3000转/分钟，混合混匀；
b)将季戊四醇和三聚氰胺加入上述混合物中，控制真空度为180Pa室温下搅拌50分钟，搅拌速度控制为2000转/分钟，混合混匀；
c)将乙组分和催化剂加入上述混合物中，控制真空度为170Pa室温下搅拌30分钟，搅拌速度控制为1000转/分钟，混合混匀；
d)真空排气后倒入模具中，于120℃进行固化反应30分钟，制备得到介孔材料的膨胀阻燃硅橡胶。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (9)
1.一种基于介孔材料的膨胀阻燃硅橡胶，其特征在于，采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：
甲组分90～95、乙组分10～5、催化剂0.2～0.4、介孔阻燃剂20～30、季戊四醇10～20、三聚氰胺10～20，
其中，所述的甲组分为含乙烯基端基的聚硅氧烷，所述的乙组分为含氢聚硅氧烷，所述的介孔阻燃剂为磷酸锌介孔骨架化合物，并且该化合物的制备方法包括：
将五氧化二磷、氧化锌、二氨基环己烷在室温和通N2情况下搅拌30～50min，再加入水，保持2～4h，升温至190～220℃，搅拌1～2h，晶化24～48h，然后抽真空以除去剩余溶液，在真空烘箱中干燥20-40min，制备得到磷酸锌介孔骨架化合物。
2.根据权利要求1所述的一种基于介孔材料的膨胀阻燃硅橡胶，其特征在于，所述的催化剂为含铂催化剂。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于介孔材料的膨胀阻燃硅橡胶，其特征在于，所述的催化剂优选氯铂酸。
4.根据权利要求1所述的一种基于介孔材料的膨胀阻燃硅橡胶，其特征在于，所述的五氧化二磷、氧化锌、二氨基环己烷、水的比例关系为10～20g：10～20g：30～60mL：1000～1500g。
5.如权利要求1所述的一种基于介孔材料的膨胀阻燃硅橡胶的制备方法，其特征在于，该方法采用以下步骤：
a)将磷酸锌介孔骨架化合物加入甲组分，在一定的真空度和室温下搅拌使混匀；
b)将季戊四醇和三聚氰胺加入上述混合物中，在一定的真空度和室温下搅拌使混匀；
c)将乙组分和催化剂加入上述混合物中，在一定的真空度和室温下搅拌使混匀；
d)真空排气后倒入模具中，于100～120℃进行固化反应，制备得到介孔材料的膨胀阻燃硅橡胶。
6.根据权利要求5所述的一种基于介孔材料的膨胀阻燃硅橡胶的制备方法，其特征在于，步骤a)中的搅拌速率2000～3000转/分钟，搅拌时间20～40分钟，真空度120～150Pa。
7.根据权利要求5所述的一种基于介孔材料的膨胀阻燃硅橡胶的制备方法，其特征在于，步骤b)中的搅拌速率1000～2000转/分钟，搅拌时间30～50分钟，真空度150～180Pa。
8.根据权利要求5所述的一种基于介孔材料的膨胀阻燃硅橡胶的制备方法，其特征在于，步骤c)中的搅拌速率500～1000转/分钟，搅拌时间10～30分钟，真空度130～170Pa。
9.根据权利要求5所述的一种基于介孔材料的膨胀阻燃硅橡胶的制备方法，其特征在于，步骤d)中固化反应时间20～30分钟。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810161559.0A CN108395703B (zh) | 2018-02-27 | 2018-02-27 | 一种基于介孔材料的膨胀阻燃硅橡胶及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810161559.0A CN108395703B (zh) | 2018-02-27 | 2018-02-27 | 一种基于介孔材料的膨胀阻燃硅橡胶及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108395703A CN108395703A (zh) | 2018-08-14 |
| CN108395703B true CN108395703B (zh) | 2021-07-09 |
Family
ID=63096605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810161559.0A Active CN108395703B (zh) | 2018-02-27 | 2018-02-27 | 一种基于介孔材料的膨胀阻燃硅橡胶及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108395703B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110028701B (zh) * | 2019-04-09 | 2020-11-20 | 上海工程技术大学 | 一种改性介孔氧化铝阻燃剂的制备方法及其应用 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101338201B (zh) * | 2007-07-03 | 2013-11-06 | 东丽纤维研究所（中国）有限公司 | 含介孔分子筛的有机-无机复合阻燃剂及其制备方法 |
| CN102229719B (zh) * | 2011-05-11 | 2012-11-28 | 沈阳化工大学 | 纳米介孔分子筛协效膨胀阻燃剂阻燃聚丙烯 |
| CN102226016B (zh) * | 2011-05-11 | 2012-10-17 | 沈阳化工大学 | 纳米介孔分子筛协效膨胀阻燃橡胶及其制备方法 |
| CN103554428B (zh) * | 2013-11-18 | 2015-05-13 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 一种核-壳协同阻燃的聚氨酯微胶囊化可膨胀石墨及其在硬质聚氨酯泡沫塑料中的应用 |
| CN106118065B (zh) * | 2016-06-23 | 2019-04-30 | 上海工程技术大学 | 一种膨胀阻燃硅橡胶及其制备方法 |
-
2018
- 2018-02-27 CN CN201810161559.0A patent/CN108395703B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108395703A (zh) | 2018-08-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111378285B (zh) | 一种高强度高阻燃有机硅泡沫材料及其制备方法 | |
| CN111533876B (zh) | 一种反应型氮磷修饰石墨烯改性聚氨酯阻燃材料及其制法 | |
| CN110423353B (zh) | 一种聚硅氧烷、马来海松酸改性聚硅氧烷及马来海松酸改性聚硅氧烷阻燃聚氨酯泡沫 | |
| CN110256814B (zh) | 一种含哌嗪结构的dopo衍生物改性阻燃环氧树脂的制备方法 | |
| CN109912804B (zh) | 一种磷氮改性木质素基膨胀性阻燃剂的制备方法 | |
| CN106118065B (zh) | 一种膨胀阻燃硅橡胶及其制备方法 | |
| CN110591157A (zh) | 一种不同包覆厚度的聚磷腈聚合物改性埃洛石纳米管复合材料的制备方法及其应用 | |
| CN108395703B (zh) | 一种基于介孔材料的膨胀阻燃硅橡胶及其制备方法 | |
| CN110511434B (zh) | 一种含聚磷腈包覆的掺银埃洛石纳米管复合材料的制备方法及其应用 | |
| CN104448830A (zh) | 一种磷硅复合阻燃剂及其制备方法和应用 | |
| CN111100332B (zh) | 一种哑铃型含氟聚磷腈改性埃洛石纳米管的制备方法及其应用 | |
| CN112266481B (zh) | 一种马来海松酸改性硅磷协同阻燃剂、其制备方法及由其制备的阻燃聚氨酯泡沫 | |
| CN110628085B (zh) | 一种介孔硅树脂阻燃剂、制备方法及其阻燃复合材料 | |
| CN115093534B (zh) | 一种阻燃抗静电海绵及其制备方法 | |
| CN114044903B (zh) | 一种硬质聚酰亚胺泡沫及其制备方法和用途 | |
| CN116655883A (zh) | 一种阻燃改性聚氨酯材料及其合成方法 | |
| CN107298769B (zh) | 一种苯基改性的可膨胀石墨阻燃剂及其制备方法 | |
| CN113354876A (zh) | 一种基于生物质的单组分多源一体型无卤阻燃剂的制备方法 | |
| CN114316243B (zh) | 二氧化硅改性聚醚多元醇及其制备方法 | |
| CN110272561B (zh) | 一种羟基磷灰石/环氧树脂复合气凝胶的制备方法 | |
| CN111073240A (zh) | 一种离子液体改性碳纳米管-不饱和聚酯树脂材料及其制备方法 | |
| CN110016235A (zh) | 一种阻燃型玻璃钢天线罩型材及其制备方法 | |
| CN106183218B (zh) | 一种隔热效果好的负压轮罩室保温板 | |
| CN116572603B (zh) | 一种复合隔热材料及其应用 | |
| CN113717443B (zh) | 一种改性β-环糊精-DOPO复合材料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231116 Address after: No. 9 Maodu Road, Moushan Town, Yuyao City, Ningbo City, Zhejiang Province, 315400 Patentee after: Ningbo Fuxin silicone Technology Co.,Ltd. Address before: 509 Kangrui Times Square, Keyuan Business Building, 39 Huarong Road, Gaofeng Community, Dalang Street, Longhua District, Shenzhen, Guangdong Province, 518000 Patentee before: Shenzhen lizhuan Technology Transfer Center Co.,Ltd. Effective date of registration: 20231116 Address after: 509 Kangrui Times Square, Keyuan Business Building, 39 Huarong Road, Gaofeng Community, Dalang Street, Longhua District, Shenzhen, Guangdong Province, 518000 Patentee after: Shenzhen lizhuan Technology Transfer Center Co.,Ltd. Address before: 201620 No. 333, Longteng Road, Shanghai, Songjiang District Patentee before: SHANGHAI University OF ENGINEERING SCIENCE |
|
| TR01 | Transfer of patent right |