【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及橡膠材料，具體涉及一種高耐油高防火的硅橡膠材料及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、目前輸油管、機(jī)械加工、汽車密封器件和飛機(jī)船舶發(fā)動機(jī)等會在耐油場景中進(jìn)行使用。硅橡膠材料具有良好的耐高低溫、耐侯、電絕緣和防火阻燃等優(yōu)良特性，因此被應(yīng)用于建筑工程、航空航天、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。
2、但是硅橡膠材料對油性溶劑耐受差，不能滿足更為苛刻的耐油場景的使用。尤其是在燃油、航空液壓油和煤油等非極性油中浸泡后硅橡膠的si-o鍵容易被破壞，使材料發(fā)生溶脹導(dǎo)致機(jī)械性能下降。這大大限制了硅橡膠產(chǎn)品在油封部件、船舶飛機(jī)發(fā)動機(jī)輸油管等行業(yè)的應(yīng)用。因此對硅橡膠材料有著更嚴(yán)格的要求，在防火耐高溫的同時需要具備良好的耐油性。
3、cn118027682a公開了一種阻燃耐油硅橡膠材料及其制備方法，該阻燃耐油硅橡膠材料，包括以下重量份的原料：甲基乙烯基氰丙基硅橡膠60-90份、丙烯酸酯橡膠10-20份、甲基苯基硅樹脂10-30份、高乙烯基硅油10-30份、羥基硅油10-30份、氧化鋅10-20份、聚四氟乙烯10-20份、二氧化硅5-10份、硅烷偶聯(lián)劑5-10份、填料15-30份、助劑15-30份。所制備的阻燃耐油硅橡膠材料具有優(yōu)異的阻燃性能和耐油耐熱性能，其拉伸強(qiáng)度、最高耐熱溫度等性能指標(biāo)均有所提升。
4、cn112592591a公開了一種耐油阻燃型硅橡膠材料，其原料包括：甲基乙烯基氰丙基硅橡膠、高乙烯基硅油、聚四氟乙烯、輕質(zhì)填料、阻燃填料、補(bǔ)強(qiáng)填料、固化劑、顏料。引入氰丙基提高生膠本身耐油性能，聚四氟乙烯填料協(xié)同提高耐油性能
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)針對硅橡膠存在的耐油性不足問題，提供一種硅橡膠材料配方，以含氟硅橡膠基料、助熔劑和結(jié)構(gòu)化控制劑的協(xié)同作用下，得到兼具優(yōu)異防火、阻燃和耐油性能的硅橡膠材料。
2、為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案是：
3、一種高耐油高防火的硅橡膠材料，所述硅橡膠材料按照質(zhì)量份包括如下原料組成：硅橡膠基料100份、助熔劑1-10份、阻燃劑10-50份、耐火耐油填料20-80份、結(jié)構(gòu)化控制劑2-8份、催化劑1-5份和硫化劑0.1-2份；
4、所述助熔劑為烷氧基硅烷或聚硅氧烷和含硼化合物經(jīng)縮合反應(yīng)的產(chǎn)物；所述硅橡膠基料為甲基乙烯基三氟丙基硅橡膠和非氟硅橡膠的組合物。
5、本專利技術(shù)中以含氟硅橡膠和普通硅橡膠復(fù)合作為基料，配合助熔劑、結(jié)構(gòu)化控制劑一同實現(xiàn)材料的耐油性提升，含氟橡膠中由于氟原子極強(qiáng)的吸電子效應(yīng)，含氟基團(tuán)形成傘狀結(jié)構(gòu)，對硅橡膠基料的硅氧烷主鏈和c-c鍵形成良好的屏蔽作用，使一種高耐油高防火硅橡膠材料具有良好的耐油性能。
6、其中助熔劑為含有硅氧基的化合物，能夠與硅橡膠具有優(yōu)異的相容劑，提高填料在基料中的分散性，加入催化劑鉍鉬摻雜的鎂鈷鎳銅鋅氧體，改善了材料的致密性，提高無機(jī)填料在硅橡膠材料中的分散性；并促進(jìn)硅橡膠基體有機(jī)-無機(jī)之間的轉(zhuǎn)化并產(chǎn)生更多的分解物，材料在高溫或者燃燒時能夠形成較為緊密的陶瓷結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)控制劑對基料和無機(jī)填料進(jìn)行表面處理，降低含氟橡膠的c-f的極性，提高阻燃劑和耐火填料在硅橡膠基料中的分散性，進(jìn)一步提高的耐火、耐油和阻燃性能。
7、所述硅橡膠基料中甲基乙烯基三氟丙基硅橡膠的質(zhì)量占比為30-70%，非氟硅橡膠的質(zhì)量占比為30-70%。含氟硅油的含量不宜太高，該范圍下能夠保證耐油性、阻燃性和力學(xué)性能的兼顧。
8、所述非氟硅橡膠包括二甲基硅橡膠、甲基乙烯基硅橡膠、甲基苯基乙烯基硅橡膠中一種或多種；
9、所述硅橡膠基料的邵氏硬度為40-60a；
10、所述烷氧基硅烷包括二甲基二氯硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基二甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷中一種或多種；
11、所述聚硅氧烷包括羥基聚二甲基硅氧烷、羥基聚甲基三氟丙基硅樹脂中一種或多種；
12、所述含硼化合物包括硼酸、硼酸三丁酯、硼酸三甲酯和氟硼酸中一種或多種；
13、所述助熔劑中烷氧基硅烷或聚硅氧烷和含硼化合物的質(zhì)量比為100：0.1-100：8。
14、所述助熔劑制備過程包括：烷氧基硅烷或聚硅氧烷和含硼化合物在80-200℃下混合反應(yīng)0.5-4h，再于120-180℃下烘箱內(nèi)反應(yīng)4-8h。
15、所述阻燃劑包括氫氧化鋁、氫氧化鎂、磷酸酯、亞磷酸酯和聚磷酸銨中一種或多種；
16、所述耐火耐油填料包括莫來石、蛭石粉、硅微粉、聚四氟乙烯微粉、三氧化二鐵中一種或多種；所述耐火耐油填料為莫來石、蛭石粉、硅微粉中任一種和聚四氟乙烯微粉、三氧化二鐵的混合物。
17、所述結(jié)構(gòu)化控制劑包括羥基氟硅油、甲氧基硅油、乙烯基三甲氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷中一種或多種；
18、所述催化劑包括鉍鉬摻雜的鎂鈷鎳銅鋅氧體和鈷錳摻雜的鎳鎂銅鐵氧體中一種或多種；
19、所述硫化劑包括過氧化二叔丁基、過氧化苯甲酰、2,5-二甲基-2,5-雙叔丁基過氧基己烷和2,4-二氯過氧化苯甲酰和鉑金硫化劑中一種或多種；
20、所述結(jié)構(gòu)化控制劑羥甲基氟硅油和甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷中一種或多種的混合物；其中羥甲基氟硅油和其他硅烷的質(zhì)量比為1-3:5。
21、本專利技術(shù)還提供所述的高耐油高防火的硅橡膠材料的制備方法，包括步驟：
22、步驟1，將硅橡膠基料塑煉后，與助熔劑、阻燃劑、耐火耐油填料、結(jié)構(gòu)化控制劑、催化劑混煉、排膠得到混煉硅橡膠；
23、步驟2，將所述混煉硅橡膠與硫化劑開煉混合得到硅橡膠片材，經(jīng)硫化后得到所述高耐油高防火的硅橡膠材料。
24、本專利技術(shù)中以密煉和開煉結(jié)合的方式制備硅橡膠材料，保證所有基料和助劑有效的混合均勻，制備方法簡單，可利用現(xiàn)有工業(yè)設(shè)備大規(guī)模生產(chǎn)。
25、步驟1中塑煉溫度為50-120℃，塑煉時間5-20min，轉(zhuǎn)速為30-120rpm；
26、步驟1中混煉的溫度為50-160℃，混煉時間為20-60?min，轉(zhuǎn)速為30-120rpm；
27、步驟2中開煉溫度為15-45℃，開煉時輥速比為1:1-1.5；
28、步驟2中硫化溫度為150-200℃，硫化壓力為5-15mpa，硫化時間為5-20min。
29、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有以下有益效果：
30、（1）本專利技術(shù)中采用含氟硅橡膠提高材料耐油性，并配合助熔劑和結(jié)構(gòu)化控制劑平衡基料與助劑間的相容性，進(jìn)一步提高材料的阻燃性和耐油性，得到兼具力學(xué)性能、阻燃性能、耐油性優(yōu)異綜合性能的硅橡膠材料；
31、（2）本專利技術(shù)中硅橡膠材料制備方法簡單、原料成本低，可工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。
32、因此，本專利技術(shù)通過自制的助熔劑和改性的無機(jī)材料結(jié)合使用，在催化劑的作用下使制備的的硅橡膠材料具有優(yōu)異的耐火、阻燃、耐油、隔熱等功能，同時還具有良好的耐高低溫、抗本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種高耐油高防火的硅橡膠材料，其特征在于，所述硅橡膠材料按照質(zhì)量份包括如下原料組成：硅橡膠基料100份、助熔劑1-10份、阻燃劑10-50份、耐火耐油填料20-80份、結(jié)構(gòu)化控制劑2-8份、催化劑1-5份和硫化劑0.1-2份；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐油高防火的硅橡膠材料，其特征在于，所述硅橡膠基料中甲基乙烯基三氟丙基硅橡膠的質(zhì)量占比為30-70%，非氟硅橡膠的質(zhì)量占比為30-70%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐油高防火的硅橡膠材料，其特征在于，所述非氟硅橡膠包括二甲基硅橡膠、甲基乙烯基硅橡膠、甲基苯基乙烯基硅橡膠中一種或多種；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐油高防火的硅橡膠材料，其特征在于，所述烷氧基硅烷包括二甲基二氯硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基二甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷中一種或多種；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐油高防火的硅橡膠材料，其特征在于，所述助熔劑制備過程包括：烷氧基硅烷或聚硅氧烷和含硼化合物在80-200℃下混合反應(yīng)0.5-4h，再于120-180℃下烘箱內(nèi)反應(yīng)4-8h。
6.
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐油高防火的硅橡膠材料，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)化控制劑羥甲基氟硅油和甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷中一種或多種的混合物；其中羥甲基氟硅油和其他硅烷的質(zhì)量比為1-3:5。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的高耐油高防火的硅橡膠材料的制備方法，其特征在于，包括步驟：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高耐油高防火的硅橡膠材料的制備方法，其特征在于，步驟1中塑煉溫度為50-120℃，塑煉時間5-20min，轉(zhuǎn)速為30-120rpm；
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高耐油高防火的硅橡膠材料的制備方法，其特征在于，步驟2中開煉溫度為15-45℃，開煉時輥速比為1:1-1.5；
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種高耐油高防火的硅橡膠材料，其特征在于，所述硅橡膠材料按照質(zhì)量份包括如下原料組成：硅橡膠基料100份、助熔劑1-10份、阻燃劑10-50份、耐火耐油填料20-80份、結(jié)構(gòu)化控制劑2-8份、催化劑1-5份和硫化劑0.1-2份；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐油高防火的硅橡膠材料，其特征在于，所述硅橡膠基料中甲基乙烯基三氟丙基硅橡膠的質(zhì)量占比為30-70%，非氟硅橡膠的質(zhì)量占比為30-70%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐油高防火的硅橡膠材料，其特征在于，所述非氟硅橡膠包括二甲基硅橡膠、甲基乙烯基硅橡膠、甲基苯基乙烯基硅橡膠中一種或多種；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐油高防火的硅橡膠材料，其特征在于，所述烷氧基硅烷包括二甲基二氯硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基二甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷中一種或多種；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐油高防火的硅橡膠材料，其特征在于，所述助熔劑制備過程包括：烷氧基硅烷或聚硅氧烷和含硼...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：葉文杰，趙永青，黃朋科，路霄，沙睿琪，鄭文革，
申請(專利權(quán))人：中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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