华硅6CF阻燃耐候密封胶的研发及应用

华硅6CF阻燃耐候密封胶的研发及应用
用自制铂-硼-硅阻燃剂与107硅橡胶、201硅油等反应制得了6CF阻燃硅酮耐候密封胶，并对其性能进行了研究。

结果表明，当加入10份阻燃剂时，6CF 阻燃耐候硅酮密封胶既具有FV-0级的阻燃性能又不会对物理力学性能、贮存期产生影响。

并将6CF阻燃耐候硅酮密封胶成功应用于上海中心工程中。

标签：有机硅密封胶；阻燃剂；硼-铂-硅化合物
硅酮密封胶自上世纪80年代进入中国以来，因其卓越的性能在航天、医药、工业、建筑及人们日常生活领域得到了广泛的应用。

随着材料科学应用领域的不断拓展，各类功能性硅酮密封胶相继被开发，这些密封胶不再是简单的用于粘接密封，而被赋予了诸多其他功能，如导热、导电、绝缘、耐油、阻燃及防火等。

提高硅酮密封胶阻燃性能的常用方法是：加入大量氢氧化镁、氢氧化铝等阻燃性填料，依靠此类填料自身的难燃及自熄作用使硅酮密封胶达到阻燃效果[1～3]。

但这种方法也使得硅酮密封胶出现硬度高、弹性差、强度低等缺陷，大大降低了阻燃硅酮密封胶产品的物理力学性能及耐久性。

为此，本文基于之前自制的硼硅化合物阻燃剂，采用铂系化合物对其进行分散加热处理，得到一种全新的铂-硼-硅化合物。

该阻燃剂体系中的硼-硅组分可使硅酮耐候密封胶达到难燃和自熄的目的，同时，铂系化合物具有抑制聚硅氧烷气化分解的作用[4～7]，提升了硅酮耐候密封胶的难燃性，使其性能得以提高。

该阻燃剂成功应用于公司华硅6CF阻燃硅酮耐候密封胶（以下简称“6CF”）的生产中。

1 实验部分
1.1 主要原材料及设备仪器
107硅橡胶、201甲基硅油，江西星火有机硅化工公司；碳酸钙，广西华纳化工有限公司；交联剂，江苏泰兴涂料助剂化工厂；铂-硼-硅络合物阻燃剂，自制；二月桂酸锡催化剂，高施米特公司；偶联剂，KH550、560，丹阳市有机硅材料实业公司。

真空捏合机，NHZ-10型，如皋市兴业机械设备厂；行星搅拌机，KXJ2L型，无锡科越化工机械厂；水平垂直燃烧试验机，HVR-JT型，上海竟田测试设备有限公司；氧指数测定仪，JB-2型，上海久滨仪器有限公司；电子拉力试验机，DXLL-10000型，上海登杰机械设备有限公司。

1.2 铂-硼-硅化合物阻燃剂的配制
将优选的硼-硅化合物置于捏合机中，按比例加入适量铂化合物与硅油的混
合物，升温到120 ℃，抽真空捏合处理2 h，冷却后取出备用。

1.3 6CF阻燃硅酮耐候密封胶的配制
将107硅橡胶、201甲基硅油、碳酸钙、铂-硼-硅化合物阻燃剂按比例在真空捏合机中加热混合均匀，冷却后将混合物转入行星搅拌机中，按比例加入交联剂、偶联剂和催化剂，抽真空，混合均匀后装入塑料胶瓶中。

1.4 性能测试
物理力学性能和阻燃性能：按GB/T 24267—2009《建筑用阻燃密封胶》进行测定；氧指数：按GB/T 10707—1989《橡胶燃烧性能测定》进行测定。

2 结果与讨论
2.1 阻燃剂用量对6CF阻燃耐候硅酮密封胶阻燃性能的影响
铂-硼-硅阻燃剂用量对密封胶阻燃性能的影响见表1。

从表1可以看出，铂-硼-硅系阻燃剂在10份时，6CF阻燃密封胶达到FV-0，而之前研发的硼-硅系阻燃剂要在20份加入量时才能达到FV-0阻燃级别；传统的氢氧化铝阻燃剂要加到50份才能达到FV-0级。

从氧指数上看，随着阻燃剂用量的增加，阻燃性能提高的不是很多，所以6CF选择铂-硼-硅系阻燃剂，且用量为10质量份。

2.2 不同阻燃剂对阻燃密封胶物理力学性能的影响
将不加阻燃剂的密封胶A与加不同阻燃剂的密封胶B（硼-硅系20份）、C （加铂-硼-硅系10份）、D（50份氢氧化铝）进行比较，结果见表2。

从表2可以看出，加入硼-硅系与铂-硼-硅系（6CF）阻燃剂对密封胶的物理力学性能无明显的影响，且6CF因加入阻燃剂填料少（10份），性能与硬度变化更接近普通耐候密封胶。

但常规的阻燃胶因加入50份阻燃填料而导致胶的力学性能变差。

2.3 阻燃剂对6CF阻燃耐候密封胶耐久性的影响
将自制6CF阻燃耐候密封胶放入烘箱中，在70 ℃下放置168 h；然后在常温下检测其硬度、拉伸强度和最大强度时的伸长率，与老化前的密封胶进行比较，结果见表3。

从表3可以看出，自制铂-硼-硅系复合阻燃剂对6CF密封胶的耐久性几乎无影响。

3 结语
1）自制复配铂-硼-硅系阻燃剂应用于6CF阻燃硅酮耐候密封胶中，只须加入10份该填料（其他采用正常普通填料），制出的阻燃硅酮耐候密封胶即可满足要求，且优于硼-硅阻燃填料制得的密封胶；
2）在100份107硅橡胶中加入10份铂-硼-硅系复配阻燃剂，可以制得综合性能优异的阻燃硅酮密封胶。

不仅具有FV-0级的阻燃性，而且对物理力学性能、耐久性几乎无影响。

参考文献
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