CN111019358B - 一种阻燃耐高温耐辐照硅橡胶及其制备方法 - Google Patents

一种阻燃耐高温耐辐照硅橡胶及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111019358B
CN111019358B CN201911380644.7A CN201911380644A CN111019358B CN 111019358 B CN111019358 B CN 111019358B CN 201911380644 A CN201911380644 A CN 201911380644A CN 111019358 B CN111019358 B CN 111019358B
Authority
CN
China
Prior art keywords
resistant
silicone rubber
parts
flame
temperature
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
Application number
CN201911380644.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111019358A (zh
Inventor
洪宁宁
刘旌平
倪勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Electric Cable Research Institute
Original Assignee
Shanghai Electric Cable Research Institute
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Electric Cable Research Institute filed Critical Shanghai Electric Cable Research Institute
Priority to CN201911380644.7A priority Critical patent/CN111019358B/zh
Publication of CN111019358A publication Critical patent/CN111019358A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111019358B publication Critical patent/CN111019358B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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
    • 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
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/221—Oxides; Hydroxides of metals of rare earth metal
    • C08K2003/2213—Oxides; Hydroxides of metals of rare earth metal of cerium
    • 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
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2237—Oxides; Hydroxides of metals of titanium
    • C08K2003/2241—Titanium dioxide
    • 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
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2265—Oxides; Hydroxides of metals of iron
    • C08K2003/2272—Ferric oxide (Fe2O3)
    • 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
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2265—Oxides; Hydroxides of metals of iron
    • C08K2003/2275—Ferroso-ferric oxide (Fe3O4)
    • 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
    • C08K2201/003—Additives being defined by their diameter
    • 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
    • C08K2201/011—Nanostructured additives
    • 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
    • C08K2201/014—Additives containing two or more different additives of the same subgroup in C08K
    • 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
    • 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
    • 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
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明提供一种阻燃耐高温耐辐照硅橡胶，按质量份数计，包括以下组份：甲基苯基乙烯基硅橡胶生胶100份、甲基乙烯基硅橡胶生胶10～60份、聚金属有机硅氧烷1～10份、结构化控制剂2～10份、气相法白炭黑20～70份、高乙烯基苯基硅油0.5～5份、纳米耐热剂0.1～5份、纳米抗辐照粒子1～5份、耐热改性添加剂5～60份、耐热改性氮系阻燃剂1～5份、铂络合物0.005～1份、硫化剂0.5～3.0份。本发明进一步提供一种阻燃耐高温耐辐照硅橡胶的制备方法。本发明提供的一种阻燃耐高温耐辐照硅橡胶及其制备方法，制备的硅橡胶具有很好的耐高温性和耐辐照性，且低烟、无卤、阻燃、耐水，可作为核电电缆绝缘材料。

Description

一种阻燃耐高温耐辐照硅橡胶及其制备方法
技术领域
本发明属于新材料的技术领域，涉及一种阻燃耐高温耐辐照硅橡胶及其制备方法，其制备材料可用于核电站电缆等场合。
背景技术
通用甲基乙烯基硅橡胶耐温级别高，且具有柔软、耐水、加工性能好等优点，但其阻燃性能差，受到强射线辐照时容易老化失效，在核电站、航空等某些关键部件中应用受限。苯基硅橡胶具有较好的耐辐照性能，且随着苯基含量提高而逐渐提升。然而，高苯基含量的苯基硅橡胶加工性能差、不易硫化、耐高温性一般、回弹性差。
阻燃硅橡胶通常采用氢氧化物(ATH、MH)、硼酸锌或磷酸酯的单一或组合物体系，但它们吸潮性较大，且在高温下热稳定性低、分解产生羟基、酸性物质，从而造成硅橡胶热老化性能差；铂金阻燃体系耐温效果好，但需要与大量其他阻燃剂复配使用。
三代核电中某些关键部件如电加热器对配套电缆及材料，除了常规无卤、低烟、单根和成束阻燃、耐水、弯曲半径小等要求外，还要求在正常导体工作温度(90℃)以上，以及异常工况(温度高达130℃)下长期(60年)使用，并经受累计达300kGy以上的γ射线辐照。通常，此类硅橡胶材料60年鉴定寿命试验需要在240℃/200h以上热老化处理，然后进行辐照老化试验，以断裂伸长率为判定指标。
中国专利CN101717581B公开了以甲基乙烯基硅橡胶为基材，通过添加耐辐照剂稀土氧化物，通过500kGy辐照试验，但未经阻燃，且含铅，辐照剂添加量大；中国专利CN106854363A公开了以苯基硅橡胶为基材，添加三聚氰胺甲醛树脂，以氢氧化铝和氢氧化镁为阻燃剂，获得高阻燃硅橡胶材料，但未提及耐高温和阻燃性能；中国专利CN 104312152A以亚苯基硅橡胶和硼硅橡胶复配较多填料，耐高温和力学性好，但未提及阻燃性；中国专利CN103146199B和CN 103102690 A均采用磷酸酯阻燃甲基苯基乙烯基硅橡胶橡胶，阻燃性和力学性好，但未提及耐辐照性能，且此类阻燃体系通常耐高温性一般。
目前硅橡胶材料的性能无法达到长期耐高温(特别是130℃下60年)、耐辐照(300kGy的γ射线)，同时满足机械物理性能好、低烟、无卤、阻燃、耐水等综合要求，需要对关键技术进行技术突破，以拓宽其在核电、航空航天等特种领域的应用。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种阻燃耐高温耐辐照硅橡胶及其制备方法，以达到长期耐高温耐辐照，且机械物理性能好、低烟、无卤、阻燃、耐水等综合要求，可应用于核电电缆等特种场合。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供一种阻燃耐高温耐辐照硅橡胶材料，按质量份数计，包括以下组份：
Figure BDA0002342138750000021
优选地，所述阻燃耐高温耐辐照硅橡胶材料，还包括以下质量份数的组份：纳米助剂0.1～5份。
更优选地，所述阻燃耐高温耐辐照硅橡胶材料，还包括以下质量份数的组份：纳米助剂0.5份。
更优选地，所述纳米助剂选自碳纳米管或石墨烯中的一种或两种。
进一步优选地，所述碳纳米管的直径为8～50nm、长度为5～10μm。
进一步优选地，所述石墨烯的直径为5～50μm、厚度为0.34～10nm。
优选地，所述阻燃耐高温耐辐照硅橡胶材料，按质量份数计，包括以下组份：
Figure BDA0002342138750000022
Figure BDA0002342138750000031
更优选地，所述阻燃耐高温耐辐照硅橡胶材料，按质量份数计，包括以下组份：
Figure BDA0002342138750000032
更优选地，所述阻燃耐高温耐辐照硅橡胶材料，按质量份数计，包括以下组份：
Figure BDA0002342138750000033
Figure BDA0002342138750000041
更优选地，所述阻燃耐高温耐辐照硅橡胶材料，按质量份数计，包括以下组份：
Figure BDA0002342138750000042
优选地，所述甲基苯基乙烯基硅橡胶生胶选自具有下述结构式(1)、(2)或(3)的化合物中一种或多种，
所述结构式(1)为：
Figure BDA0002342138750000043
所述结构式(2)为：
Figure BDA0002342138750000044
所述结构式(3)为：
Figure BDA0002342138750000045
式中，所述R1、R2、R3选自甲基或乙烯基中的一种；m1、n1、o1、m2、n2、o2、m3、n3、o3、p1均为大于零的整数。
更优选地，所述m1、n1、o1满足下列条件：m1+n1+o1≥700，8.0％≤n1/(m1+n1+o1)≤40.0％，0.05％≤o1/(m1+n1+o1)≤2.0％。
更优选地，所述m2、n2、o2满足下列条件：m2+n2+o2≥700，8.0％≤n2/(m2+n2+o2)≤40.0％，0.05％≤o2/(m2+n2+o2)≤2.0％。
更优选地，所述m3、n3、o3、p1满足下列条件：m3+n3+o3+p1≥700，8.0％≤(n3+o3)/(m3+n3+o3+p1)≤40.0％，0.05％≤p1/(m3+n3+o3+p1)≤2.0％。
优选地，所述甲基乙烯基硅橡胶生胶具有下述结构式(4)，
所述结构式(4)为：
Figure BDA0002342138750000051
式中，所述R4选自甲基或乙烯基中的一种；m4、n4为大于零的整数。
更优选地，所述m4、n4满足下列条件：m4+n4≥2000，0.03％≤n4/(m4+n4)≤1.0％。
优选地，所述聚金属有机硅氧烷中的金属元素选自铁、钛、铈中一种或多种。所述聚金属有机硅氧烷是硅氧烷中主链上的部分硅被金属元素所取代所形成的化合物。所述聚金属有机硅氧烷的制备方法见Journal of Sol-Gel Science and Technology,1997,10(2):139-152。
优选地，所述聚金属有机硅氧烷为固体粉末，粒径为5～50μm的固体粉末。优选地，所述结构化控制剂为苯基烷氧基硅烷。
更优选地，所述苯基烷氧基硅烷选自苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷或二苯基二乙氧基硅烷中的一种。
优选地，所述气相法白炭黑为采用化学气相沉积(CVD)法制备的白炭黑(SiO2)。
优选地，所述气相法白炭黑的平均粒径为5～40nm，比表面积为80～400m2/g。
优选地，所述高乙烯基苯基硅油具有下述结构式(5)，
所述结构式(5)为：
Figure BDA0002342138750000052
式中，所述R5选自甲基、乙基或乙烯基中的一种；m5、n5、o4为大于零的整数。
更优选地，所述m5、n5、o4满足下列条件：8≤m5+n5+o4≤50，2.0％≤n5/(m5+n5+o4)≤12.5％，2.0％≤o4/(m5+n5+o4)≤40.0％。
优选地，所述高乙烯基苯基硅油的粘度为200～5000mPa·s。
优选地，所述纳米耐热剂选自二氧化钛、二氧化铈、三氧化二铁、一水合三氧化二铁或四氧化三铁中的一种或多种。
优选地，所述纳米耐热剂的粒径为20～800nm。
优选地，所述纳米抗辐照粒子选自硫酸钡、碳化硼、碳化硅或氮化镓中的一种或多种。
优选地，所述纳米抗辐照粒子的粒径为50～800nm。
优选地，所述耐热改性添加剂选自经反应型有机硅聚合物改性处理的超细硅微粉、超细硅树脂微粉、硅藻土中的一种或多种。
更优选地，所述超细硅微粉的粒径为0.5～20μm。
更优选地，所述超细硅树脂微粉的粒径为0.2～20μm。
更优选地，所述硅藻土的粒径为0.5～20μm。
优选地，所述耐热改性氮系阻燃剂为经反应型有机硅聚合物改性处理的三聚氰胺氰尿酸盐。
更优选地，所述耐热改性添加剂或耐热改性氮系阻燃剂的改性处理，包括以下步骤：
A)将反应型有机硅聚合物，加入乙醇搅拌均匀，配成混合溶液；
B)在混合溶液中加入添加剂或氮系阻燃剂，进行高速混合后烘干，冷却后保存备用。
进一步优选地，步骤A)中，所述反应型有机硅聚合物中加入的乙醇为反应型有机硅聚合物质量的100倍。
进一步优选地，步骤B)中，所述反应型有机硅聚合物占添加剂或氮系阻燃剂的质量比为0.5～3％。
进一步优选地，步骤B)中，所述高速混合的时间为1～60min，所述高速混合在高速混合机中进行。
进一步优选地，步骤B)中，所述烘干装置为烘箱，所述烘干温度为90～110℃。
进一步优选地，步骤B)中，所述添加剂选自超细硅微粉、超细硅树脂微粉、硅藻土中的一种或多种。
进一步优选地，步骤B)中，所述氮系阻燃剂为三聚氰胺氰尿酸盐。
更优选地，所述反应型有机硅聚合物具有下述结构式(6)，
所述结构式(6)为：
Figure BDA0002342138750000061
式中，所述R6选自甲基或苯基中的一种；X为丙烯酰氧基；0<m6<0.5；0<n6<0.5；0.2<o5<0.9；0<p2<0.8。
更优选地，所述m6、n6、o5、p2满足下列条件：0<m6+n6<0.5，m6+n6+o5+p2≤1.0。
优选地，所述铂络合物为铂的二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物。所述铂的二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物即铂(0)-1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物，CAS号为68478-92-2。
优选地，所述硫化剂选自过氧化二(2,4-二氯苯甲酰)、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯或过氧化苯甲酸叔丁酯中的一种。
上述结构式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、或(6)中，Me为甲基；Vi为乙烯基；Ph为苯基。
本发明第二方面提供一种阻燃耐高温耐辐照硅橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
1)按材料配比取甲基苯基乙烯基硅橡胶生胶、甲基乙烯基硅橡胶生胶、聚金属有机硅氧烷和结构化控制剂进行第一次捏合后，加入气相法白炭黑进行第二次捏合，然后升温后在真空条件下进行第三次捏合，降温后获得硅橡胶混炼胶；
2)加入纳米耐热剂、纳米抗辐照粒子进行第四次捏合；
3)再加入耐热改性添加剂、耐热改性氮系阻燃剂、高乙烯基苯基硅油进行第五次捏合，然后冷却后下料，过滤；
4)再加入铂络合物和硫化剂进行混炼、薄通，获得阻燃耐高温耐辐照硅橡胶混炼胶；
5)将阻燃耐高温耐辐照硅橡胶混炼胶进行加热、加压、硫化，获得硅橡胶材料；
6)将硅橡胶材料进行二段硫化，即得所需材料。
优选地，步骤1)中，所述第一次捏合的时间为5～30min。
优选地，步骤1)中，所述第二次捏合的时间为10～60min。
优选地，步骤1)中，所述气相法白炭黑分2～5次加入。
优选地，步骤1)中，所述升温至140～200℃。
优选地，步骤1)中，所述第三次捏合的时间为0.5～2h。
优选地，步骤1)中，所述第三次捏合在真空度至0.05MPa以下进行。
优选地，步骤1)中，所述降温至50℃以下。
优选地，步骤2)中，所述第四次捏合的时间为5～30min。
优选地，步骤2)中，所述第四次捏合中可加入纳米助剂。
优选地，步骤3)中，所述第五次捏合的时间为5～30min。
优选地，步骤3)中，所述冷却至室温。所述室温为20-30℃。
优选地，步骤3)中，所述过滤在滤胶机上进行。
步骤1)中，所述第三次捏合在真空捏合机中进行。
优选地，步骤4)中，所述混炼在双辊开炼机或密炼机中进行。
优选地，步骤4)中，所述混炼的时间为5～30min。
优选地，步骤4)中，所述薄通的次数为5～15次。
步骤5)中，所述阻燃耐高温耐辐照硅橡胶混炼胶在模具中进行加热、加压、硫化。
优选地，步骤5)中，所述加热的温度为120～180℃。
优选地，步骤5)中，所述加压的压力至15MPa以上。
优选地，步骤5)中，所述硫化的时间为5～60min。
优选地，步骤6)中，所述二段硫化的温度为180～200℃，所述二段硫化的时间为1～4h。所述二段硫化在烘箱中进行，能够获得完全熟化的硅橡胶绝缘材料。
如上所述，本发明提供的一种阻燃耐高温耐辐照硅橡胶及其制备方法，通过采用高苯基含量的甲基苯基乙烯基硅橡胶和甲基乙烯基硅橡胶共混，既兼顾前者侧链苯环结构拥有的耐辐照性能和后者的耐高温性能，同时配合添加可溶性聚金属硅氧烷和纳米耐热剂，能更好的抑制分子链的氧化降解，添加的纳米抗辐照粒子能进一步提升体系耐辐照性能。通过复配耐热改性添加剂、改性氮系阻燃剂、铂络合物，必要时添加纳米助剂，能够发挥Pt/C/N对硅橡胶的协同阻燃效应，具有添加量小、阻燃效率高、对机械物理性能影响小，且各组份经耐热改性后对体系耐高温性能影响小、耐水性好。高乙烯基苯基硅油起到集中交联的作用，能够改善高苯基硅橡胶的加工性能和硫化特性。本发明所述硅橡胶具有很好的耐高温性和耐辐照性，且低烟、无卤、阻燃、耐水；经Arrhenius公式加速热老化试验评定，130℃老化寿命超过60年(170℃下超过6年)，且通过300kGy以上的γ射线辐照试验，可应用于三代核电电缆绝缘材料。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步阐述本发明，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
须知，下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置；所有压力值和范围都是指相对压力。
此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以***其他方法步骤，除非另有说明；还应理解，本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以***其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例1
一种阻燃耐高温耐辐照硅橡胶材料，按质量份数计，包括以下组份：甲基苯基乙烯基硅橡胶生胶100份、甲基乙烯基硅橡胶生胶10份、聚钛有机硅氧烷1份、苯基三甲氧基硅烷3份、气相法白炭黑20份、高乙烯基苯基硅油0.5份、纳米二氧化铈1份、纳米硫酸钡1份、耐热改性超细硅微粉20份、耐热改性三聚氰胺氰尿酸盐2份、铂的二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物0.05份、过氧化二(2,4-二氯苯甲酰)0.8份。
其中，甲基苯基乙烯基硅橡胶生胶为具有结构式(1)的化合物，R1为甲基，m1、n1、o1为大于零的整数，m1+n1+o1＝1300，n1/(m1+n1+o1)＝20.0％，o1/(m1+n1+o1)＝0.5％。甲基乙烯基硅橡胶生胶为具有结构式(4)的化合物，R4为甲基，m4、n4为大于零的整数，m4+n4＝3000，n4/(m4+n4)＝0.3％。高乙烯基苯基硅油为具有结构式(5)的化合物，R5为乙烯基，m5、n5、o4为大于零的整数，m5+n5+o4＝20，n5/(m5+n5+o4)＝5.0％，o4/(m5+n5+o4)＝25.0％。耐热改性超细硅微粉和耐热改性三聚氰胺氰尿酸盐均经具有结构式(6)的反应型有机硅聚合物改性处理。
其制备过程为：
1)先将甲基苯基乙烯基硅橡胶生胶、甲基乙烯基硅橡胶生胶、聚钛有机硅氧烷和苯基三甲氧基硅烷分别加入捏合机中进行第一次捏合5min，再分2次加入气相法白炭黑进行第二次捏合10min，升温至140℃，在真空度至0.05MPa以下，进行第三次捏合0.5h，再降温至50℃以下，得到硅橡胶混炼胶。
2)加入纳米二氧化铈、纳米硫酸钡进行第四次捏合15min。
3)再加入耐热改性超细硅微粉、耐热改性三聚氰胺氰尿酸盐和高乙烯基苯基硅油进行第五次捏合15min，冷却到室温后下料，在滤胶机上过滤。
4)在双辊开炼机中加入铂的二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物和过氧化二(2,4-二氯苯甲酰)进行混炼8min，薄通7次，得到阻燃耐高温耐辐照硅橡胶混炼胶。
5)将阻燃耐高温耐辐照硅橡胶混炼胶置于金属模具中，在120℃加热，加压至15MPa以上，硫化30min获得硅橡胶材料。
6)将硅橡胶材料放入180℃烘箱中二段硫化4h，得到所需的硅橡胶材料样品1#。
实施例2
一种阻燃耐高温耐辐照硅橡胶材料，按质量份数计，包括以下组份：甲基苯基乙烯基硅橡胶生胶100份、甲基乙烯基硅橡胶生胶20份、聚铁有机硅氧烷2份、苯基三乙氧基硅烷5份、气相法白炭黑40份、高乙烯基苯基硅油2份、纳米二氧化钛2份、纳米碳化硼2份、耐热改性超细硅树脂微粉20份、耐热改性三聚氰胺氰尿酸盐3份、铂的二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物0.2份、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷1.5份。
其中，甲基苯基乙烯基硅橡胶生胶为具有结构式(2)的化合物，R2为甲基，m2、n2、o2为大于零的整数，m2+n2+o2＝1000，n2/(m2+n2+o2)＝30.0％，o2/(m2+n2+o2)＝0.2％。甲基乙烯基硅橡胶生胶为具有结构式(4)的化合物，R4为乙烯基，m4、n4为大于零的整数，m4+n4＝2000，n4/(m4+n4)＝0.5％。高乙烯基苯基硅油为具有结构式(5)的化合物，R5为乙烯基，m5、n5、o4为大于零的整数，m5+n5+o4＝15，n5/(m5+n5+o4)＝6.7％，o4/(m5+n5+o4)＝40.0％。耐热改性超细硅树脂微粉和耐热改性三聚氰胺氰尿酸盐均经具有结构式(6)的反应型有机硅聚合物改性处理。
其制备过程为：
1)先将甲基苯基乙烯基硅橡胶生胶、甲基乙烯基硅橡胶生胶、聚铁有机硅氧烷和苯基三乙氧基硅烷分别加入捏合机中进行第一次捏合20min，再分3次加入气相法白炭黑进行第二次捏合30min，然后升温至160℃，在真空度至0.05MPa以下，进行第三次捏合1h，再降温至50℃以下，得到硅橡胶混炼胶。
2)加入纳米二氧化钛、纳米碳化硼进行第四次捏合10min。
3)再加入耐热改性超细硅树脂微粉、耐热改性三聚氰胺氰尿酸盐和高乙烯基苯基硅油进行第五次捏合20min，冷却到室温后下料，在滤胶机上过滤。
4)在密炼机中加入铂的二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物和2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷进行混炼10min，薄通9次，得到阻燃耐高温耐辐照硅橡胶混炼胶。
5)将阻燃耐高温耐辐照硅橡胶混炼胶置于金属模具中，在170℃加热，加压至15MPa以上，硫化10min获得硅橡胶材料。
6)将硅橡胶材料放入200℃烘箱中二段硫化4h，得到所需的硅橡胶材料样品2#。
实施例3
一种阻燃耐高温耐辐照硅橡胶材料，按质量份数计，包括以下组份：甲基苯基乙烯基硅橡胶生胶100份、甲基乙烯基硅橡胶生胶50份、聚铈有机硅氧烷8份、二苯基二甲氧基硅烷8份、气相法白炭黑50份、高乙烯基苯基硅油4份、纳米三氧化二铁3份、纳米氮化镓4份、碳纳米管0.5份、耐热改性超细硅微粉40份、耐热改性三聚氰胺氰尿酸盐1份、铂的二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物0.5份、过氧化苯甲酸叔丁酯3.0份。
其中，甲基苯基乙烯基硅橡胶生胶为具有结构式(3)的化合物，R3为甲基，m3、n3、o3、p1为大于零的整数，m3+n3+o3+p1＝1500，(n3+o3)/(m3+n3+o3+p1)＝25.0％，p1/(m3+n3+o3+p1)＝1.0％。甲基乙烯基硅橡胶生胶为具有结构式(4)的化合物，R4为甲基，m4、n4为大于零的整数，m4+n4＝4000，n4/(m4+n4)＝0.15％。高乙烯基苯基硅油为具有结构式(5)的化合物，R5为乙基，m5、n5、o4为大于零的整数，m5+n5+o4＝10，n5/(m5+n5+o4)＝10.0％，o4/(m5+n5+o4)＝20.0％。耐热改性超细硅微粉和耐热改性三聚氰胺氰尿酸盐均经具有结构式(6)的反应型有机硅聚合物改性处理。
其制备过程为：
1)先将甲基苯基乙烯基硅橡胶生胶、甲基乙烯基硅橡胶生胶、聚铈有机硅氧烷和二苯基二甲氧基硅烷分别加入捏合机中进行第一次捏合15min，再分4次加入气相法白炭黑进行第二次捏合40min，然后升温至200℃，在真空度至0.05MPa以下，进行第三次捏合2h，再降温至50℃以下，得到硅橡胶混炼胶。
2)加入纳米三氧化二铁、纳米氮化镓、碳纳米管，进行第四次捏合10min。
3)再加入耐热改性超细硅微粉、耐热改性三聚氰胺氰尿酸盐和高乙烯基苯基硅油进行第五次捏合30min，冷却到室温后下料，在滤胶机上过滤。
4)在双辊开炼机中加入铂的二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物和过氧化苯甲酸叔丁酯进行混炼15min，薄通10次，得到阻燃耐高温耐辐照硅橡胶混炼胶。
5)将阻燃耐高温耐辐照硅橡胶混炼胶置于金属模具中，在150℃加热，加压至15MPa以上，硫化30min获得硅橡胶材料。
6)将硅橡胶材料放入200℃烘箱中二段硫化1h，得到所需的硅橡胶材料样品3#。
实施例4
一种阻燃耐高温耐辐照硅橡胶材料，按质量份数计，包括以下组份：甲基苯基乙烯基硅橡胶生胶100份、甲基乙烯基硅橡胶生胶40份、聚铁有机硅氧烷10份、苯基三甲氧基硅烷10份、气相法白炭黑70份、高乙烯基苯基硅油4份、纳米一水合三氧化二铁0.1份、纳米碳化硅2份、耐热改性硅藻土5份、耐热改性三聚氰胺氰尿酸盐5份、铂的二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物0.005份、过氧化二叔丁基2.5份。
其中，甲基苯基乙烯基硅橡胶生胶为具有结构式(1)的化合物，R1为乙烯基，m1、n1、o1为大于零的整数，m1+n1+o1＝700，n1/(m1+n1+o1)＝40.0％，o1/(m1+n1+o1)＝0.3％。甲基乙烯基硅橡胶生胶为具有结构式(4)的化合物，R4为甲基，m4、n4为大于零的整数，m4+n4＝2500，n4/(m4+n4)＝0.6％。高乙烯基苯基硅油为具有结构式(5)的化合物，R5为乙烯基，m5、n5、o4为大于零的整数，m5+n5+o4＝15，n5/(m5+n5+o4)＝6.7％，o4/(m5+n5+o4)＝33.3％。耐热改性硅藻土和耐热改性三聚氰胺氰尿酸盐均经具有结构式(6)的反应型有机硅聚合物改性处理。
其制备过程为：
1)先将甲基乙烯基苯基硅橡胶生胶、甲基乙烯基硅橡胶生胶、聚铁有机硅氧烷和苯基三甲氧基硅烷分别加入捏合机中进行第一次捏合30min，再分5次加入气相法白炭黑进行第二次捏合50min，然后升温至180℃，在真空度至0.05MPa以下，进行第三次捏合0.5h，再降温至50℃以下，得到硅橡胶混炼胶。
2)加入纳米一水合三氧化二铁、纳米碳化硅，进行第四次捏合15min。
3)再加入耐热改性硅藻土、耐热改性三聚氰胺氰尿酸盐和高乙烯基苯基硅油进行第五次捏合10min，冷却到室温后下料，在滤胶机上过滤。
4)在双辊开炼机中加入铂的二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物和过氧化二叔丁基进行混炼20min，薄通11次，得到阻燃耐高温耐辐照硅橡胶混炼胶。
5)将阻燃耐高温耐辐照硅橡胶混炼胶置于金属模具中，在180℃加热，加压至15MPa以上，硫化60min获得硅橡胶材料。
6)将硅橡胶材料放入200℃烘箱中二段硫化2h，得到所需的硅橡胶材料样品4#。
实施例5
一种阻燃耐高温耐辐照硅橡胶材料，按质量份数计，包括以下组份：甲基苯基乙烯基硅橡胶生胶100份、甲基乙烯基硅橡胶生胶60份、聚铈有机硅氧烷10份、二苯基二乙氧基硅烷10份、气相法白炭黑70份、高乙烯基苯基硅油5份、纳米四氧化三铁5份、纳米碳化硼4份、耐热改性超细硅树脂微粉5份、耐热改性三聚氰胺氰尿酸盐5份、石墨烯5份、铂的二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物0.005份、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷3.0份。
其中，甲基苯基乙烯基硅橡胶生胶为具有结构式(2)的化合物，R2为甲基，m2、n2、o2为大于零的整数，m2+n2+o2＝2000，n2/(m2+n2+o2)＝25.0％，o2/(m2+n2+o2)＝2.0％。甲基乙烯基硅橡胶生胶为具有结构式(4)的化合物，R4为乙烯基，m4、n4为大于零的整数，m4+n4＝2000，n4/(m4+n4)＝0.03％。高乙烯基苯基硅油为具有结构式(5)的化合物，R5为乙烯基，m5、n5、o4为大于零的整数，m5+n5+o4＝8，n5/(m5+n5+o4)＝12.5％，o4/(m5+n5+o4)＝37.5％。耐热改性超细硅树脂微粉和耐热改性三聚氰胺氰尿酸盐均经具有结构式(6)的反应型有机硅聚合物改性处理。
其制备过程为：
1)先将甲基苯基乙烯基硅橡胶生胶、甲基乙烯基硅橡胶生胶、聚铈有机硅氧烷和二苯基二乙氧基硅烷分别加入捏合机中进行第一次捏合30min，再分5次加入气相法白炭黑进行第二次捏合60min，然后升温至180℃，在真空度至0.05MPa以下，进行第三次捏合2h，再降温至50℃以下，得到硅橡胶混炼胶。
2)加入纳米四氧化三铁、纳米碳化硼和石墨烯，进行第四次捏合30min。
3)再加入耐热改性超细硅微粉、耐热改性三聚氰胺氰尿酸盐和高乙烯基苯基硅油进行第五次捏合5min，冷却到室温后下料，在滤胶机上过滤。
4)在双辊开炼机中加入铂的二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物和2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷进行混炼5min，薄通5次，得到阻燃耐高温耐辐照硅橡胶混炼胶。
5)将阻燃耐高温耐辐照硅橡胶混炼胶置于金属模具中，在180℃加热，加压至15MPa以上，硫化15min获得硅橡胶材料。
6)将硅橡胶材料放入200℃烘箱中二段硫化4h，得到所需的硅橡胶材料样品5#。
实施例6
一种阻燃耐高温耐辐照硅橡胶材料，按质量份数计，包括以下组份：甲基苯基乙烯基硅橡胶生胶100份、甲基乙烯基硅橡胶生胶30份、聚铁有机硅氧烷3份、苯基三甲氧基硅烷5份、气相法白炭黑40份、高乙烯基苯基硅油5份、纳米二氧化铈1份、纳米氮化镓1份、耐热改性硅树脂微粉30份、耐热改性三聚氰胺氰尿酸盐1份、铂的二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物1份、过氧化双(2,4-二氯苯甲酰)1.5份。
其中，甲基苯基乙烯基硅橡胶生胶为具有结构式(3)的化合物，R3为乙烯基，m3、n3、o3、p1为大于零的整数，m3+n3+o3+p1＝1000，(n3+o3)/(m3+n3+o3+p1)＝8.0％，p1/(m3+n3+o3+p1)＝0.05％。甲基乙烯基硅橡胶生胶为具有结构式(4)的化合物，R4为甲基，m4、n4为大于零的整数，m4+n4＝2500，n4/(m4+n4)＝1.0％。高乙烯基苯基硅油为具有结构式(5)的化合物，R5为甲基，m5、n5、o4为大于零的整数，m5+n5+o4＝50，n5/(m5+n5+o4)＝2.0％，o4/(m5+n5+o4)＝2.0％。耐热改性硅树脂微粉和耐热改性三聚氰胺氰尿酸盐均经具有结构式(6)的反应型有机硅聚合物改性处理。
其制备过程为：
1)先将甲基苯基乙烯基硅橡胶生胶、甲基乙烯基硅橡胶生胶、聚铁有机硅氧烷和苯基三甲氧基硅烷分别加入捏合机中进行第一次捏合10min，再分3次加入气相法白炭黑进行第二次捏合30min，然后升温至190℃，在真空度至0.05MPa以下，进行第三次捏合1h，再降温至50℃以下，得到硅橡胶混炼胶。
2)加入纳米二氧化铈、纳米氮化镓，进行第四次捏合10min。
3)再加入耐热改性硅树脂微粉、耐热改性三聚氰胺氰尿酸盐和高乙烯基苯基硅油进行第五次捏合30min，冷却到室温后下料，在滤胶机上过滤。
4)在密炼机中加入铂的二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物和过氧化双(2,4-二氯苯甲酰)进行混炼30min，薄通15次，得到阻燃耐高温耐辐照硅橡胶混炼胶。
5)将阻燃耐高温耐辐照硅橡胶混炼胶置于金属模具中，在150℃加热，加压至15MPa以上，硫化30min获得硅橡胶材料。
6)将硅橡胶材料放入170℃烘箱中二段硫化2h，得到所需的硅橡胶材料样品6#。
对比例1
将实施例1中甲基苯基乙烯基硅橡胶替换为同份数甲基乙烯基硅橡胶，其他组份种类和质量份数完全相同，制备方法也完全相同。从而制备获得对比样品1*。
对比例2
与实施例2相比，不使用甲基乙烯基硅橡胶，其他组份种类和质量份数与实施例2完全相同，制备方法也完全相同。从而制备获得对比样品2*。
对比例3
将实施例3中耐热改性超细硅微粉和耐热改性三聚氰胺氰尿酸盐替换为同质量份数超细硅微粉和三聚氰胺氰尿酸盐，其他组份种类和质量份数完全相同，制备方法也完全相同。从而制备获得对比样品3*。
对比例4
将实施例4中耐热改性三聚氰胺氰尿酸盐和铂的二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物替换为同质量份数氢氧化铝，其他组份种类和质量份数完全相同，制备方法也完全相同。从而制备获得对比样品4*。
对比例5
与实施例5相比，不使用纳米碳化硼，其他组份种类和质量份数与实施例5完全相同，制备方法也完全相同。从而制备获得对比样品5*。
对比例6
与实施例6相比，不进行制备方法的第2)步中升温后的第三次捏合，并将第2)步中第四次捏合时间缩短至5min，同时将第3)步中第五次捏合时间修改为45min，其他组份种类和质量份数相同，其他制备过程相同。从而制备获得对比样品6*。
应用实施例1
将上述实施例1～6制备的硅橡胶材料样品1#～6#和对比例1～6制备的对比样品1*～6*，根据GB/T 528-2009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》、GB/T3512-2014《硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验》、GB/T 2406.2-2009《塑料用氧指数测定燃烧行为第2部分室温试验》和GB/T和17650.2-1998《取自电缆或光缆的材料燃烧时释出气体的试验方法第2部分：用测量pH值和电导率来测定气体的酸度》，对材料性能进行测试，具体结果见表1。
表1实施例1～6和对比例1～6中硅橡胶性能测试结果
Figure BDA0002342138750000151
Figure BDA0002342138750000161
由表1可知：
(1)通过比较实施例1和对比例1，二者的区别仅在于对比例1中不使用甲基苯基乙烯基硅橡胶，全部替换为等质量份数的甲基乙烯基硅橡胶。从测试结果看出，对比例1中硅橡胶热老化后伸长率略有提升，但辐照老化后伸长率显著下降，说明甲基苯基乙烯基硅橡胶的耐辐照性能效果良好。
(2)通过比较实施例2和对比例2，二者的区别仅在于对比例2中不使用甲基乙烯基硅橡胶。从测试结果看出，对比例2中硅橡胶热老化后伸长率有一定下降，辐照老化后伸长率也略有下降，说明甲基乙烯基对提升体系耐热性效果良好。
(3)通过比较实施例3和对比例3，二者的区别仅在于将实施例3中耐热改性超细硅微粉和耐热改性三聚氰胺氰尿酸盐替换为同份数超细硅微粉和三聚氰胺氰尿酸盐。从测试结果看出，对比例3中硅橡胶的拉伸强度和拉断伸长率、热老化后伸长率和耐辐照性能均有大幅下降，说明改性对提升体系的耐热性有明显效果，进而影响其耐辐照性能。
(4)通过比较实施例4和对比例4，二者的区别仅在于将实施例4中耐热改性三聚氰胺氰尿酸盐和铂的二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物替换为同质量份数氢氧化铝。从测试结果看出，对比例4中硅橡胶的拉伸强度和拉断伸长率、特别是热老化后伸长率和耐辐照性能均显著下降，说明本发明中Pt/C/N复配阻燃体系对能在赋予体系阻燃效果的同时，几乎不或很少影响其耐热性能。
(5)通过比较实施例5和对比例5，二者的区别仅在于对比例5中不添加纳米碳化硼。从测试结果看出，对比例5中硅橡胶辐照老化后伸长率略有下降，说明纳米碳化硼对改善体系的耐辐照效果良好。
(6)通过比较实施例6和对比例6的制备方法中，不进行制备方法的第2)步中升温后的第三次捏合，并将第2)步中第四次捏合时间缩短至5min，同时将第3)步中第五次捏合时间修改为45min。从测试结果看出，对比例6中硅橡胶的拉伸强度和拉断伸长率、热老化后伸长率和耐辐照性能均有一定程度下降，说明本发明中制备过程中的关键步骤对提升体系的力学、耐热、耐辐照性能有较大影响。
应用实施例2
将本发明中制备的硅橡胶材料进行连续空气热硫化生产的电加热器高温电缆，作为核电站的绝缘电缆，进行相关性能测试，具体测试结果见表2。由表2可知，本发明中制备的硅橡胶材料制备的电缆性能良好，可以作为核电站的绝缘电缆使用。
表2电加热高温电缆部分测试结果
测试项目 测定值 要求值 判定
绝缘电气性能(20℃)/MΩ·km 4960 ≥3240 通过
单根电缆火焰垂直蔓延试验/mm 457/489 50/540 通过
电缆燃烧烟密度试验(最小透光率)/％ 89 ≥60 通过
pH 4.6 ≥4.3 通过
电导率(μS/mm) 0.93 ≤10 通过
加速热老化试验(250℃/250h) 无裂纹 无裂纹 通过
辐照试验(312kGy) 无裂纹 无裂纹 通过
柔性保持试验 不击穿 不击穿 通过
应用实施例3
将本发明中制备的硅橡胶材料经Arrhenius公式加速热老化试验进行评定，其在130℃老化寿命超过60年(170℃下超过6年)，且能够通过300kGy的γ射线辐照试验，符合作为核电站的绝缘电缆材料的性能要求。
所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种阻燃耐高温耐辐照硅橡胶材料，按质量份数计，包括以下组份：
Figure FDA0003235793220000011
所述甲基苯基乙烯基硅橡胶生胶选自具有下述结构式(1)、(2)或(3)的化合物中一种或多种，
所述结构式(1)为：
Figure FDA0003235793220000012
所述结构式(2)为：
Figure FDA0003235793220000013
所述结构式(3)为：
Figure FDA0003235793220000014
式中，所述R1、R2、R3选自甲基或乙烯基中的一种；m1、n1、o1、m2、n2、o2、m3、n3、o3、p1均为大于零的整数；
所述甲基乙烯基硅橡胶生胶具有下述结构式(4)，
所述结构式(4)为：
Figure FDA0003235793220000021
式中，所述R4选自甲基或乙烯基中的一种；m4、n4为大于零的整数；
所述高乙烯基苯基硅油具有下述结构式(5)，
所述结构式(5)为：
Figure FDA0003235793220000022
式中，所述R5选自甲基、乙基或乙烯基中的一种；m5、n5、o4为大于零的整数；
所述硅橡胶材料还包括以下条件中任一项或多项：
A)所述聚金属有机硅氧烷中的金属元素选自铁、钛、铈中一种或多种；
B)所述结构化控制剂为苯基烷氧基硅烷；
C)所述气相法白炭黑为采用化学气相沉积法制备的白炭黑；
D)所述纳米耐热剂选自二氧化钛、二氧化铈、三氧化二铁、一水合三氧化二铁或四氧化三铁中的一种或多种；
E)所述纳米抗辐照粒子选自硫酸钡、碳化硼、碳化硅或氮化镓中的一种或多种；
F)所述耐热改性添加剂选自经反应型有机硅聚合物改性处理的超细硅微粉、超细硅树脂微粉、硅藻土中的一种或多种；
G)所述耐热改性氮系阻燃剂为经反应型有机硅聚合物改性处理的三聚氰胺氰尿酸盐；
H)所述铂络合物为铂的二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物；
I)所述硫化剂选自过氧化二(2,4-二氯苯甲酰)、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯或过氧化苯甲酸叔丁酯中的一种。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃耐高温耐辐照硅橡胶材料，其特征在于，所述硅橡胶材料，还包括以下质量份数的组份：纳米助剂0.1～5份。
3.根据权利要求2所述的一种阻燃耐高温耐辐照硅橡胶材料，其特征在于，所述纳米助剂选自碳纳米管或石墨烯中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃耐高温耐辐照硅橡胶材料，其特征在于，所述反应型有机硅聚合物具有下述结构式(6)，
所述结构式(6)为：
Figure FDA0003235793220000023
式中，所述R6选自甲基或苯基中的一种；X为丙烯酰氧基；0<m6<0.5；0<n6<0.5；0.2<o5<0.9；0<p2<0.8。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种阻燃耐高温耐辐照硅橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
1)按材料配比取甲基苯基乙烯基硅橡胶生胶、甲基乙烯基硅橡胶生胶、聚金属有机硅氧烷和结构化控制剂进行第一次捏合后，加入气相法白炭黑进行第二次捏合，然后升温后在真空条件下进行第三次捏合，降温后获得硅橡胶混炼胶；
2)加入纳米耐热剂、纳米抗辐照粒子进行第四次捏合；
3)再加入耐热改性添加剂、耐热改性氮系阻燃剂、高乙烯基苯基硅油进行第五次捏合，然后冷却后下料，过滤；
4)再加入铂络合物和硫化剂进行混炼、薄通，获得阻燃耐高温耐辐照硅橡胶混炼胶；
5)将阻燃耐高温耐辐照硅橡胶混炼胶进行加热、加压、硫化，获得硅橡胶材料；
6)将硅橡胶材料进行二段硫化，即得所需材料。
CN201911380644.7A 2019-12-27 2019-12-27 一种阻燃耐高温耐辐照硅橡胶及其制备方法 Active CN111019358B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911380644.7A CN111019358B (zh) 2019-12-27 2019-12-27 一种阻燃耐高温耐辐照硅橡胶及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911380644.7A CN111019358B (zh) 2019-12-27 2019-12-27 一种阻燃耐高温耐辐照硅橡胶及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111019358A CN111019358A (zh) 2020-04-17
CN111019358B true CN111019358B (zh) 2021-11-16

Family

ID=70194748

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911380644.7A Active CN111019358B (zh) 2019-12-27 2019-12-27 一种阻燃耐高温耐辐照硅橡胶及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111019358B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112500706A (zh) * 2020-11-23 2021-03-16 中广核高新核材科技（苏州）有限公司 一种中子屏蔽防火硅酮胶及其制备方法
CN117203283A (zh) * 2021-04-12 2023-12-08 瓦克化学股份公司 组合物以及使用所述组合物形成绝缘构件的方法
CN113490129B (zh) * 2021-06-30 2023-03-03 歌尔股份有限公司 用于发声装置的振膜及发声装置
CN113956668B (zh) * 2021-11-09 2023-04-07 江西蓝星星火有机硅有限公司 超高耐热硅橡胶及其制备方法
CN114231041B (zh) * 2021-12-31 2023-05-02 上海电缆研究所有限公司 一种b1级阻燃陶瓷化低烟硅橡胶电缆料及其制备方法
CN114773857B (zh) * 2022-03-28 2023-05-12 青岛科技大学 二元复合硅橡胶材料及其制备方法和用途
CN115850979B (zh) * 2022-12-22 2023-09-19 上海电缆研究所有限公司 一种无卤耐高温耐辐照低介电常数硅橡胶材料及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101775219A (zh) * 2010-01-12 2010-07-14 山东大学 一种耐辐照加成型室温硫化液体硅橡胶及其制备方法
CN102643553A (zh) * 2012-04-28 2012-08-22 宜兴市聚金信化工有限公司 耐高温硅橡胶添加剂及方法
CN109705766A (zh) * 2018-12-24 2019-05-03 昆山诺泰普复合新材料有限公司 一种高性能阻燃型硅橡胶自粘带及其制备工艺

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3546522A4 (en) * 2016-11-28 2020-07-29 Amogreentech Co., Ltd. HEAT-DISCHARGING ELASTIC BODY COMPOSITION AND THE HEAT-DISCHARGING ELASTIC BODY MADE THEREOF

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101775219A (zh) * 2010-01-12 2010-07-14 山东大学 一种耐辐照加成型室温硫化液体硅橡胶及其制备方法
CN102643553A (zh) * 2012-04-28 2012-08-22 宜兴市聚金信化工有限公司 耐高温硅橡胶添加剂及方法
CN109705766A (zh) * 2018-12-24 2019-05-03 昆山诺泰普复合新材料有限公司 一种高性能阻燃型硅橡胶自粘带及其制备工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN111019358A (zh) 2020-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111019358B (zh) 一种阻燃耐高温耐辐照硅橡胶及其制备方法
CN112759936B (zh) 一种特高压复合绝缘子用硅橡胶伞裙及其制备方法
CN111363365B (zh) 一种耐特高压高温混炼硅橡胶及其制备方法
MX2014012685A (es) Composicion polimerica retardante de flama.
CN112812740A (zh) 一种双组份高导热自流平灌封胶及其制备方法与应用
WO2021129219A1 (zh) 一种光伏线缆绝缘材料及其制备方法
CN114231041A (zh) 一种b1级阻燃陶瓷化低烟硅橡胶电缆料及其制备方法
Zhang et al. Suppression effect and mechanism of amine-containing MQ silicone resin on the tracking and erosion resistance of silicone rubber
CN110591382A (zh) 低密度无卤阻燃石墨烯导热硅胶及其制备方法
CN110791105A (zh) 用于电缆的低温阻燃硅胶外护套及其制备方法
CN112917949A (zh) 一种特高压复合绝缘子的制备方法
CN113214781A (zh) 一种阻燃型防水防火绝缘密封胶及其制备方法
CN113637328A (zh) 一种阻燃绝缘硅橡胶及其制备方法
CN111019520B (zh) 一种低密度阻燃耐磨长效防污闪涂料及其制备方法
Tang et al. Study on the flammability and thermal degradation of a novel intumescent flame retardant EPDM composite
CN109054395B (zh) 一种耐高温无卤阻燃硅橡胶及其制备方法
CN113278289B (zh) 一种阻燃室温硫化硅橡胶及其制备方法
Gill et al. A novel two-step melt blending method to prepare nano-silanized-silica reinforced crosslinked polyethylene (XLPE) nanocomposites
CN111040454A (zh) 一种新型耐高温硅橡胶及其制备方法
Attia Improving thermal stability and electrical insulation of gamma‐irradiated silicone rubber nanocomposites
CN110452444B (zh) 具有超疏水特性的交联聚乙烯复合材料及制备方法、应用
CN113637256B (zh) 一种基于镁/锌/硼/氮协同的eva纳米阻燃复合物的制备方法
CN114106340B (zh) 一种有机硅杂化三聚氰胺氰尿酸盐及其制备方法和应用
EP3499515B1 (en) Flame retardant and fire resistant polyolefin composition
CN111989361A (zh) 聚烯烃添加剂配制物

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