阻燃性硅橡胶的研究进展
无卤阻燃硅橡胶材料性能研究
无 卤阻燃硅橡胶材料性 能研 究
盛旭敏 ，李又 兵 ，史文 ，张媛媛 （ 重庆 理 工大 学材 料科 学与 工程学 院，重庆 市 ，４ ０ ０ ０ ５ ４ ）
摘要：考察 了无 卤阻燃剂 氢氧化铝 （ Ａ ＴＨ） 、聚磷酸铵 （ Ａ Ｐ Ｐ） 、金属氧化物三氧化 二铁 （ Ｆ ｅ 。 ｏ， ）对 甲基 乙烯基 硅橡胶 （ ＭＶ Ｑ ）阻燃性能及拉 伸性 能的影响。结果表 明：硅橡胶 中添加 ３ ｏ份 ＡＴ Ｈ 后 ，材料氧指数达到 ３ ２ ％；在
扫描 电子 显微 镜 ，Ｊ Ｓ Ｍ６ ４ ６ ０ Ｌ Ｖ， 日本 电子株 式会
社。
１ ． ３基本 配方
２ 结果 与讨论
基本 配方 （ 质 量份 ） ： 硅 橡胶 １ ｏ ０ ； 白炭黑 ３ ０ ；
硅油 １ ． ５ ；双二 五 ２ ；氢 氧化 铝 、聚磷 酸铵 、三 氧 化 二铁变 量 。 １ ． ４试样 制备
授 ，硕 士，主要从事 高分 子材料成型加工 及改性方面 的 教学及科研 。
Ｃ ＭＴ ５ １ ０ ５ ，深 圳市 新三 思材料 检测 有 限公 司 ；氧
橡塑资源利用
指 数仪 ， ＸＹ Ｃ ． ７ ５ ， 承 德市 金建检 测仪器 有 限公 司；
５ ０ ｍｍ／ ｍｉ ｎ 。材料 形态微观 形貌 取试 样液氮 脆 断断 面观 察 。观 察之 前 ，断面进 行 了真空镀 金处 理 。
系无 明 显 协 同阻 燃作 用 。
关键词 ：无 卤阻燃剂 ；硅橡胶 ；阻燃 ＤＯ Ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ￣ ． ｃ ｎ ． １ ２ － １ ３ ５ ０ （ ｔ ￣． ２ ０ １ ３ ． ０ ５ ． ０ ０ １
引言
脱醇型RTV-1阻燃硅橡胶的制备与性能研究
胶 工
业
２ ０ １ ３年第 ６ Ｏ卷
脱 醇 型 ＲＴ Ｖ 一 １阻燃硅 橡 胶 的制 备 与性 能 研 究
李 建隆 ， 王安营， 段继海， 李 兴建
（ 青 岛 科技 大学 化 工 学 院 ， 山东 青 岛 ２ ６ ６ ０ ４ ２ ）
摘要 ： 以 碱催 化 平 衡 聚合 法 制 备 的 ａ ， 二 羟 基 聚 二 甲基 硅 氧烷 为 基胶 制 备 脱 醇 型 Ｒ ＴＶ一 １阻 燃 硅 橡 胶 ， 研 究 阻燃
剂 三 聚 氰胺 聚磷 酸 盐 （ ＭＰ Ｐ ） 用量 对 脱 醇 型 ＲＴ Ｖ １ 硅橡胶阻燃性能 、 物 理 性 能 和 热 稳 定 性 能 的 影 响 。结 果 表 明 ： 当 阻 燃 剂 ＭＰ Ｐ用量 超 过 ３ ０份 时 ， 硅橡 胶 的 阻燃 性 能 达 到 美 国 ＡＮＳ Ｉ ／ ＵＬ ９ ４ ２ ｏ １ ｏ标 准 Ｖ一 ０级 。 随 着 阻 燃 剂 ＭＰ Ｐ用 量 的增 大 ， 硅 橡胶 的 热释 放 速 率 峰 值 和 烟 气 释放 速 率 减 小 ， 邵尔 Ａ型硬度 、 拉 仲强度和撕裂强 度增大 ， 拉 断 伸 长 率 呈 减 小 趋 势 。与 未 添加 阻燃 剂 ＭＰ Ｐ的硅 橡 胶 相 比 ， 阻 燃 剂 ＭＰ Ｐ填 充 硅 橡 胶 的初 始分 解 温 度 下 降 。
燃 剂在 燃烧 时无 有 害气 体 释 放 ， 燃烧 残 渣 也 不会
对 环境 造成 污染 ， 但氢 氧化镁 、 氢氧 化铝 只有在 用 量 较大 时才具 有 明 显 的 阻燃 效 果 ， 而 大量 填 充 氢 氧化镁 等 会 对 硅 橡 胶 的 物 理 性 能 等 产 生 较 大 损
害＿ ３ ］ 。 目前膨 胀 型 阻 燃 剂 作 为无 卤化 发 展 的 方
硅橡胶性能及其研究进展
硅橡胶性能及其研究进展【摘要】近年来，我国的工业水平不断提高。
硅橡胶在工业生产中发展成为一种重要的材料，对它的性能研究具有十分重要的意义，同时对促进材料的利用和工业的发展有一定作用。
笔者在本文中针对110和107两种硅橡胶的性能进行分析研究。
【关键字】硅橡胶、性能研究、研究进展一、前言硅橡胶的分子主链是通过重复转换硅原子和氧原子的排列而成链的，对它性能的研究有助于提高产品的质量水平，找准应用领域，为相应的医疗领域、军事领域做出更大的贡献。
二、硅橡胶基本情况1、基本结构像丁腈橡胶(NBR)、丁苯橡胶(SBR)、异戊二烯橡胶(IR)和天然橡胶(NR)等碳-碳键的聚合物，其分子链上存在不饱和键，但硅橡胶是通过重复转换硅原子和氧原子的排列而成链的，在其主链上没有不饱和键。
对有机聚合物来讲，不饱和键是其硫化的化学活性区域，并且该区域会由于紫外线、臭氧、光照和热量的作用而降解。
硅-氧键的高键能，完全饱和的基本结构以及过氧化物硫化是保持硅橡胶良好耐热和耐天候性能的关键所在。
除了更高的键能，对于碳原子而言，更大的硅原子也提供了更大的自由空间，使硅橡胶玻璃化温度低，透气性能更好。
由于应用上的不同，透气性能可能是优点亦有可能是缺点。
2、硅橡胶的合成硅橡胶合成的简要过程是：砂石或二氧化硅还原为单体硅→于300℃左右温度下，以铜作催化剂，硅与甲基氯化物相互作用→形成甲基氯化硅的混合物(一元、二元或三元)→通过蒸馏分离出二甲基氯化硅→二甲基氯化硅水解成硅烷又迅速合成为线型或环型硅氧烷→线型硅氧烷在氢氧化钾(KOH)的帮助下，形成四元双甲基环状体(D4)→在KOH存在下，D4聚合，链终止导致过程的完成。
3、硅氧烷的硫化硅氧烷一般使用过氧化物硫化，以优化其耐高温能力。
硅氧烷中含的乙烯基可被硫黄硫化，但硫键的低热敏性导致硅橡胶的热稳定性能容易受到破坏。
铂硫化体系也是硅橡胶硫化常用的，带来的性能包括：低挥发性、紧密的表面硫化、在任何介质中的超快硫化，铂硫化体系具有比传统过氧化硫化对应物略低的热稳定性能。
阻燃硅橡胶材料的制备与性能分析
摘要硅橡胶材料是一种优良的绝缘橡胶材料，具有耐臭氧、耐高温等特点。
但这种材料的最大缺点是具有易燃性，需要有良好性能的阻燃剂来克服这一缺点。
本文分析了阻燃硅橡胶的制备与性能，探讨了几种常用阻燃剂对硅橡胶的阻燃影响，以提升这种材料的阻燃性能，扩大其适用范围。
关键词硅橡胶材料；阻燃剂；制备；性能分析中图分类号 tq33 文献标识码 a 文章编号 1674-6708（2016）170-0121-01目前，对硅橡胶有良好阻燃作用的阻燃剂有许多，例如卤系阻燃剂中的氯化石蜡和磷系阻燃剂中的红磷及磷酸酯等。
但其燃烧时会产生有害气体，污染空气和环境。
因此，近年来，研究人员不断探索能够替换这些阻燃剂的新型阻燃剂，使硅橡胶材料既能够有较好的阻燃性能，又能够起到保护环境的作用。
下文分析了阻燃硅橡胶材料的制备及性能，对几种阻燃剂的性能做了比较，以不断提高阻燃硅橡胶材料的制备。
1 阻燃硅橡胶材料的制备及性能分析1.1 阻燃硅橡胶材料的制备阻燃硅橡胶材料的制备需要一些必要的材料和化学制剂，分别是白炭黑、催化剂、阻燃剂、交联剂、电子分析天平、数显鼓风干燥箱、循环水式真空泵以及机械秒表等。
其阻燃硅橡胶材料的制备过程如图1所示。
首先将白炭黑分批倒入至硅橡胶材料中，并搅拌均匀。
分批加入过程中，每次加入时需停顿30min，使白炭黑能充分分散。
由于白炭黑具有较强的黏稠度，每次加入时的量应尽可能地少。
其次，a组分的制备需要分别将交联剂和白炭黑加入硅橡胶中，搅拌均匀。
b组分的制备是将催化剂滴入到阻燃剂粉体中，搅拌均匀备用。
最后将a、b两个组分合在一起强力搅拌分散均匀，放入锥形瓶中，并利用真空泵抽真空。
去除硅橡胶材料上的气泡以后，将其涂抹在事先准备好的玻璃片上，并在150℃的温度下进行烘干，用刀片刮下玻璃片上的固体硅橡胶材料放入样品袋。
1.2 硅橡胶材料的阻燃性能分析性能分析包括3个部分：阻燃性能测试、撕裂强度测试以及拉伸长度测试。
阻燃性能测试是用镊子将样品夹住放置酒精灯上直接接触火焰7s，然后移开，观察样品并记录燃烧时间。
陶瓷化耐火硅橡胶材料的制备及其阻燃机理研究
陶瓷化耐火硅橡胶材料的制备及其阻燃机理研究硅橡胶（SR）是一种环保型高分子材料,完全燃烧生成SiO<sub>2</sub>和CO<sub>2</sub>,无有毒物质产生,不会对环境造成污染,在医学、材料、涂料等方面应用广泛。
特别是硅橡胶本身优异的热稳定性,配合成瓷填料、助熔剂等可实现硅橡胶复合材料的陶瓷化。
作为一种新型的复合防火材料,陶瓷化硅橡胶在防火电缆领域具有广阔的市场前景。
硅橡胶陶瓷化机制主要为高温燃烧时Si-O键会转变成连续、绝缘的网络状SiO<sub>2</sub>,助熔剂融化形成流动性液体填充在成瓷填料与SiO<sub>2</sub>之间,起到连接性“桥梁”的作用,冷却后形成陶瓷结构,进而有效保护金属基材。
如何降低硅橡胶防火复合材料的陶瓷化温度,提高陶瓷化转化率和陶瓷化强度,是陶瓷化硅橡胶材料研究中亟待解决的重要问题。
本文合成了热稳定性好、阻燃性能优良的聚磷腈微球（PZS）并以此为载体,成功将铂负载于聚磷腈微球的表面（Pt/PZS）,并将其与成瓷填料共用,探索催化成炭剂的有效负载、陶瓷化耐火硅橡胶材料的阻燃耐火机制及催化机理,力求提高硅橡胶复合材料的耐火性能与陶瓷化性能。
具体研究内容如下:首先采用六氯环三磷腈（HCCP）和4,4-二羟基二苯砜（BPS）为反应单体,合成了一种不熔不溶且具有高度交联结构的聚磷腈微球（PZS）,并以PZS微球为载体成功将纳米金属铂粒子（Pt）负载在其表面。
通过红外（FTIR）测试、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）以及热重分析（TG）探究了Pt粒子晶型结构以及阻燃剂的微观形貌和热稳定性能。
分析结果表明:金属Pt粒子均匀负载在PZS表面,粒子大小约为6 nm。
Pt/PZS微球热稳定性好,初始分解温度421.7℃,且残留率（800℃）可达56.0%,Pt/PZS 微球成炭性能优良。
无卤阻燃硅橡胶的研究进展
燃物 ，极大的限制了其应用范围。因此 ，阻燃硅 橡胶的开发具有非常重要 的理论 价值和应 用价 值。目前 ，添加阻燃剂是改善硅橡胶阻燃性能的 种有效而简单的方法。按元素种类划分 ，常用
一
浓度 ，减少了可燃物质的生成量；其较高的分解 温 度可增 加 硅 橡 胶 升 温 达 到 分 解 温 度 所 需 的 热
张琦等人将片层状纳米 Ｍ （ Ｈ）添加到热 ｇＯ
硫化 （ Ｔ ）硅橡 胶中，当 Ｍ （ Ｈ） 的添加量 ＨＶ ｇＯ ： 达到 ８ 份时，｝ 硅橡胶 的氧指数增大到 ３％ ， Ｏ ｒ Ⅳ ０
且 其 拉 伸 强 度 从 ０４ ＭＰ ． ａ左 右 增 大 到 ２ＭＰ ； ａ
对环保的要求 ，无卤阻燃硅橡胶受到关注。硅橡
剂、铂 系阻燃 剂和 纳米阻燃体 系的阻燃机理及其在硅橡胶 中的应 用 ，对阻燃硅橡胶 的研发前景进行 了展望 。
关键词 ：无卤阻燃 ，硅橡胶 ，阻燃剂 ，氢氧化镁 ，氢氧化铝 ，成炭型 阻燃剂 ，铂 系阻燃剂
中图分类号 ：Ｔ ３３ ９ Ｑ ３ ．３ 文献标识码：Ａ 文章编号 ：１０ ４ ６ （ ０２ １— ０ ８— ５ ０ ９— ３９ ２ １ ）Ｏ ０ ４ ０
理惰性等 ，广泛应用于电子电气 、机 械、建筑 、 汽车 、化工 、航 空 、航 天 、船 舶 等 领 域 。但 是 ， 硅橡胶分子链 中含有大量的 ｃ和 Ｈ，所以硅橡胶
本 身具 有 可燃性 ，如遇 到 明火 会 持续燃 烧 ，属 易
性、 抑烟性、 无毒、无腐蚀、高温下无有毒气体产
生的特点 。Ｍ （ Ｈ）的起 始分 解温 度接近 ３０ｏ ｇＯ ０ Ｃ， 比 Ａ （ Ｈ）高 ８ ｌＯ ０℃ 左 右 ，但分 解 吸 热量 略低 于 Ａ（ Ｈ），约为 １７ｋ／ 。将 Ｍ （ Ｈ）和 Ａ （ Ｈ） ＩＯ ３ ． Ｊｇ ｇＯ ２ １Ｏ ３ 添加 到硅 橡胶 中 ，稀 释 了固相 中有机 硅 聚合物 的
硅橡胶阻燃开发研究进展
作者简介：薛帅伟（1989-），男，硕士研究生，现主要从事阻燃橡胶方面的研发工作。
收稿日期：2020-11-18多数天然、合成橡胶的主链结构以C —C 键为主，而硅橡胶的主链结构以Si —O 键为主，侧基有甲基、甲基乙烯基、甲基苯基乙烯基等多种类型，属于半无机、主链饱和、非晶、非极性弹性体橡胶材料。
主链中无双键存在、硅氧链呈螺旋型结构、较高的Si —O 键能使得硅橡胶在热稳定性、耐辐照、耐候性、耐高低温、弹性、生理惰性、老化性等方面展现出了优异的特性，其在电线电缆等应用领域非常广泛，随着国民经济的不断发展，输送带、导风筒、密封件、家用电器、船舶、汽车等行业对硅橡胶的阻燃也提出了一定的要求。
由于硅橡胶自身的氧指数较低、自熄性较差，遇到高温之后极易燃烧发生火灾，并且释放出的有毒有害气体严重危害人类健康[1]。
针对此种现象，降低硅橡胶的可燃性、火焰传播速度、生烟量及有毒有害气体排放已成为近年来阻燃领域不断研究探索的方向。
1 硅橡胶的燃烧过程及燃烧特性1.1 硅橡胶的燃烧过程为了弄清阻燃剂在硅橡胶中的作用，首先从燃烧角度考虑，对燃烧条件、分解产物、燃烧历程三个方面进行认识。
可燃物燃烧必备三大基本条件：温度、氧气、可燃物。
当可燃物浓度达到限定值并且周围温度超过其燃点时，材料会直接开始燃烧。
硅橡胶的燃烧主要由点燃和火焰扩散两个阶段组成。
伴随着周围温度升高及自身水分的蒸发，硅橡胶由固态进入熔融流动状态，分子链中的弱键开始断裂，在高温条件下，侧链当中的甲基、乙烯基和苯基会被硅橡胶阻燃开发研究进展薛帅伟，刘华夏，周侃，陈伟杰(清远市普塞呋磷化学有限公司，广东 清远 511540)摘要：简单介绍了硅橡胶的燃烧过程及其自身的燃烧特性，并确立了硅橡胶的阻燃研究方向。
综述了铝-镁系、磷氮系、硼硅铂系、膨胀型等不同类型阻燃剂在硅橡胶中的实际应用，并对未来阻燃技术进行了展望。
关键词：硅橡胶；燃烧过程；磷氮系阻燃剂；膨胀型阻燃剂；阻燃技术中图分类号：TQ333.92文章编号：1009-797X(2021)01-0014-04文献标识码：B DOI:10.13520/ki.rpte.2021.01.004氧化分解成甲酸、甲醛等各类小分子，此种现象会导致分子主链局部产生交联，硅橡胶会逐渐硬化。
耐高温无卤阻燃硅橡胶的研究
耐高温无卤阻燃硅橡胶的研究张旭文,姜宏伟3(华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州 510640) 摘要:以N ,N 21,22二乙基2双(1,3,52三嗪22,4,62三胺)(ET T )为阻燃剂、硼酸锌和氧化锌为阻燃协效剂,制备耐高温无卤阻燃甲基乙烯基硅橡胶(MVQ )材料,并研究其阻燃性能、物理性能和耐热空气老化性能。
结果表明,当阻燃剂ET T 用量为56份、硼酸锌用量为3份、氧化锌用量为1份时,MVQ 垂直燃烧级别达到FV 20,氧指数为38,综合物理性能和耐热空气老化性能均较好。
关键词:甲基乙烯基硅橡胶;阻燃剂;阻燃性能;耐热空气老化性能中图分类号:TQ330.38+7;TQ333.93 文献标识码:A 文章编号:10002890X (2010)0520286205 作者简介:张旭文(19842),男,湖北襄樊人,华南理工大学在读硕士研究生,主要从事阻燃剂的合成与应用研究。
3通讯联系人 硅橡胶具有耐高低温、耐老化、电绝缘性能好等特点,在国民经济的许多领域得到广泛应用[1]。
但硅橡胶本身易燃,限制了其在交通工具、家用电器、电子电气和航空航天器等领域的应用,因此开发高阻燃性硅橡胶已成为必然趋势。
在硅橡胶阻燃方面,通过加入阻燃剂制备阻燃硅橡胶制品具有工艺简单和加工方便等优点。
硅橡胶本身具有良好的耐热性能,实用耐热温度为250℃甚至更高[224],因此要求所添加的阻燃剂具有较好的热稳定性,不影响硅橡胶高温下长期使用。
由于环保法规对卤素阻燃剂的限制,无卤阻燃硅橡胶近年来受到广泛关注,并已取得了一定进展。
通常用于硅橡胶的无卤阻燃剂主要是氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、三聚氰胺和含铂化合物等。
氢氧化铝无机阻燃剂具有良好的阻燃和环保性能,但其热稳定性较差,通常在200℃开始受热分解脱去结晶水[5]。
氢氧化镁虽然具有较好的热稳定性,但对硅橡胶的阻燃效果较差,需要较大用量才能达到阻燃要求,对硅橡胶的加工性能和物理性能损害较大[6,7]。
阻燃性有机硅高分子材料的研究进展论文
阻燃性有机硅高分子材料的研究进展论文有机硅高分子材料以7.8键为主链，同时侧基为乙烯基、甲基以及苯基等有机基团，因为其特殊的构造而决定其出众的介电性、热稳定性以及生理惰性，在汽车制造、宇航以及医疗用品领域有着广泛的应用。
这些领域的应有都要求有机硅高分子材料具备优异的阻燃性，所以研究具备阻燃性有机硅高分子材料有着重要的意义。
阻燃剂主要是用来提高材料的抗燃性，从而防止材料被引燃并且要抑制火焰的传播。
阻燃剂成为高分子材料开展的重要动力之一，使用量仅次于增塑剂。
阻燃剂根据不同类型的化合物分成有机阻燃剂、无机阻燃剂以及有机-无机混合阻燃剂这几种类型。
其中无机阻燃剂应用最为广泛，需求量占到阻燃剂总量的50%以上。
理想阻燃剂需要有着阻燃效果好以及添加量少的优点，同时要无烟无毒从而防止环境污染，并且对其他材料的性能影响小，有着良好的加工性能好，热稳定性高并且价格廉价等特带你。
阻燃剂的这些要求，决定着阻燃剂以及阻燃技术的开展放心。
有机阻燃剂有着添加量少以及基材相容性好的优点，同时对阻燃制品性能的影响也更小，不过现有的有机阻燃剂在燃烧时发烟量大同时挥发性大，热稳定性以及水解稳定性都比较差。
目前研究的有机阻燃剂有氮系阻燃剂、卤系阻燃剂、有机磷阻燃剂以及硅系阻燃剂等。
有机硅高分子材料近年来开发出来的新型高效环保的无卤阻燃剂，作为成炭型的抑烟剂，能够赋予高聚物在阻燃以及抑烟的过程中，还可以改善材料的机械强度以及加工性能。
作用机理主要是硅氧烷燃烧过程中能够生成硅，进而碳阻隔层能够隔绝树脂与氧气的接触，防止熔体滴落，因此实现阻燃效果。
有机硅阻燃剂有着热稳定性良好的特点，这是由分子主链的-Si-O-键所决定。
有机硅闪点绝大多数都高于300℃，所有具有难燃性。
较为常见的有硅油、硅树脂、硅橡胶以及聚硅氧烷等。
目前市场应用的有机硅阻燃剂打斗是美国通用电器提供的SFR-100，是一种黏稠透明的硅酮聚合物，能够与各种协同剂例如多磷酸胺等并用，已经使用在聚烯烃阻燃，低用量可以满足阻燃要求，高用量能够赋予基材有意的抑烟性以及阻燃性。
橡胶阻燃技术的研究进展探讨
橡胶阻燃技术的研究进展探讨摘要：随着科学技术的不断进步，橡胶的用途在扩大，橡胶的燃烧，实质是高温条件下其分解，进而生成可燃性气体，在氧和热条件作用下，这些可燃性气体燃烧起来。
因此要实现橡胶阻燃，需要将阻燃剂加入高聚物中，并完善其阻燃技术来实现有效阻燃。
所以对橡胶阻燃技术的研究是十分重要的，需不断开发其相关先进技术，最大程度上减少火灾的发生和相关损失。
关键词：橡胶阻燃；阻燃机理；阻燃技术一、橡胶阻燃性能分析对橡胶分类可以按照其分子链结构、特性来进行，首先是烃类橡胶，主要包含了NR、SBR、IIR和EPM等，具有良好的电性能，其氧指数一般是在19~20范围内，热分解热度则是在200~500℃范围内，其耐热性、阻燃性能比较差；其次是含卤素橡胶，主要有CR、氯磺化聚乙烯、氯化聚乙烯等，其卤素质量分数为0.28~0.40，氧指数则为28~45该类型橡胶中，含有的卤素含量越高，则其氧指数也会提升。
此外，主链杂含原子的橡胶类型则有氯醚橡胶、硅橡胶等。
二、阻燃剂种类及阻燃剂的选择按阻燃剂与被阻燃基材的关系，可分为添加型和反应型两大类。
添加型阻燃剂只是以物理方法分散于基材中,不与基材中组分发生化学反应,多用于热塑性高聚物。
在橡胶等材料中大多用添加型。
反应型阻燃剂参与合成高聚物的化学反应,最后成为高聚物的结构单元，多用于热固性高聚物。
按阻燃元素种类,阻燃剂可分为有机阻燃剂和无机阻燃剂。
有机阻燃剂有卤系(其中以十溴二苯醚为代表的含溴有机物既是添加型阻燃剂又是反应型阻燃剂，阻燃效果从大到小的顺序依次为:I,Br,Cl,F)、磷系、卤-磷系、氮系、氮-磷系。
无机阻燃剂有锑系、铝-镁系、红磷、硼系、钼系等。
高分子化合物在空气中燃烧是一种非常激烈的氧化反应,燃烧过程中产生大量活泼的羟基,羟基和高分子化合物相遇时，生成碳氢化合物、游离基和水，在无氧作用下，碳氢化合物和游离基分解而形成新的羟基，如此循环，使燃烧反应不断延续下去。
可瓷化阻燃耐火硅橡胶材料研究综述
可瓷化阻燃耐火硅橡胶材料研究综述杨志国【摘要】Ceramifiable flame retardant rubber is a new type of fireproof material with good performance; it can be applied to make fireproof cables. This material has as good as performance of ordinary polymer at room temperature, and a fireproof ceramic protective layer can be formed under high temperature. In this paper, composition, decomposition mechanism, ceramization mechanism, packing, preparation and application of ceramifiable flame retardant silicone rubber were introduced.%新型防火材料可瓷化橡胶是一种性能良好的新型防火材料,其可应用于制作防火的电线电缆的原材料.这种材料常温下同普通聚合物一样性能良好,高温时可以形成陶瓷保护层,与火焰隔离起到防火作用.本文从可瓷化硅橡胶组成、分解机理、瓷化机理、填料、制备工艺、应用等方面进行阐述,以期对实际应用有所帮助.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2017(046)008【总页数】4页(P1655-1658)【关键词】可瓷化;硅橡胶;阻燃;填料【作者】杨志国【作者单位】大庆市公安消防支队,黑龙江庆安 152400【正文语种】中文【中图分类】TQ330近年来，科研工作者们根据实际需要致力于防火材料的研究，可瓷化橡胶就是新研制出来的一种性能良好的防火材料。
有机硅_聚合物阻燃改性应用与研究进展
Vol 134№3(Sum 1173)J une 2006塑料科技PL ASTICS SCI 1&TECHNOLO GY文章编号:100523360(2006)0320053205有机硅/聚合物阻燃改性应用与研究进展周盾白1,2,贾德民1,黄险波2(1.华南理工大学材料学院,广东广州510640;2.金发科技股份有限公司,广东广州510620) 摘 要: 介绍了有机硅/聚合物阻燃改性的应用和研究进展。
通过有机硅对聚合物进行物理(共混)和化学改性(共聚、交联和接枝),聚合物的阻燃性能、加工性能、热稳定性和力学性能均得到改善。
有机硅还和一些阻燃剂存在协效作用,能在阻燃材料中起到阻燃协效剂、加工助剂和分散剂的作用。
关键词: 有机硅;阻燃改性;共混;共聚;交联;接枝中图分类号:TQ32513文献标识码:A 基金项目:国家自然科学基金项目(20304003)作者简介:周盾白(1972—),男,博士后。
研究方向为聚合物改性。
收稿日期:2006202223 硅系阻燃剂具有诸多优点,如含硅阻燃聚合物燃烧热值低,燃烧时少烟无毒,火焰传播速度慢;同时还能改善基体树脂的力学性能和耐热性能等。
因此尽管硅系阻燃剂的成本较高,仍然成为近年来研究的热点。
硅系阻燃剂分为无机硅阻燃剂和有机硅阻燃剂两种,对无机硅阻燃剂的研究既有对传统的无机硅填料的阻燃研究[122],也有对新型材料———聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料阻燃性能的研究[325]。
对无机硅阻燃材料的研究目的主要是提高无机硅填料与基体的相容性,并提高其阻燃效率。
有机硅系阻燃剂具有高效、低烟、无毒、防熔滴、对基材性能影响小等优点,对有机硅系阻燃材料的研究主要是通过改进分子结构、提高分子量等来提高阻燃效果、改善成炭性及基体材料的加工和力学性能[6]。
1 有机硅/聚合物共混阻燃改性有机硅具有优异的热氧化稳定性,这是由构成分子主链的硅氧键的性质所决定的。
有机硅的闪点几乎都在300℃以上,具有难燃性。
阻燃性硅橡胶的研究进展
硅 橡 胶 是 以 Ｓ— Ｏ Ｓ 键 为 主链 ， 基 为 甲基 、 ｉ — ｉ 侧 乙烯 基 、 基 等 有 机 基 团 的 高 分 子 化 合 物 … 。 由 于 苯 结构 的特 殊性 ， 定 了其 具 有 优 良的 耐 高低 温性 、 决 介 电性 、 耐候 性 和生理 惰 性 ， 国 民经 济 的 各个 领 域 得 在 到 了越来 越广 泛 的应 用 。但硅 橡胶 本身 易燃 ， 遇 明 一 火就会 持 续燃 烧 ， 而在 一定程 度 上 限制 了其在 电子 从 电器 、 线 电缆 、 车 、 空 航 天 等 领 域 的 应 用 。 因 电 汽 航
ｈ ｅ ｅ ｒ ｈ ａ ｄ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｒ ｓ ｅ ｔ ｏ ａ Ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｃ ｎ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔｐ ｏ ｐ ｃ ｆｔ ｅ ｆ ｍｅ—ｒ ｔｒ ａ ｔ ｉ ｃ ｎ ｕ ｂ ｒｗ ｒ ｌｏ ｆｒ ｃ ｓｅ ． ｓ ｈ ｌ ｅａ ｄ ｎ ｌ ｏ ｅ ｒ ｂ ｅ ｅ ｅ ａｓ ｏ ｅ ａ ｔ ｄ ｓｉ Ｋｅ ｗｏ ｄ ｓｌ ｏ ｅ ｒ ｂ ｅ ｆ ｍｅ—ｒｔ ｒ ａ ｔ ｆ ｅ—ｒ ｔｒ ａ ｔｍｅ ｈ ｎ ｓ ｙ ｒ ｓ ｉ ｃ ｎ ｕ ｂ ｒ ｌ ｉ ａ ｅ ｄ ｎｓ ｉ ａ ｒ ｅａ ｄ ｎ ｃ ａ ｉｍｓ
燃烧 理论 认 为 ： 分子 聚合 物 的燃 烧 过程 一般 分 高 为两 个 阶段 ， 第一 阶段 是 聚合 物 的 分 解 过 程 ， 二 阶 第 段为 分解 产物 的燃 烧 过 程 。硅 橡 胶 燃 烧 的机 理 是 由
于裂 解生 成 的低摩 尔 质 量 环状 聚硅 氧 烷 在 周 围 氧 气 存在 下而 燃烧 ， 烧后 的残 渣 是 ＳＯ 燃 ｉ 和 其 它 无 机 填 料 引。
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陶瓷化硅橡胶阻燃体系的应用与研究进展
陶瓷化硅橡胶阻燃体系的应用与研究进展苑成（天津大沽化工股份有限公司）摘要：陶瓷化硅橡胶作为一种新型阻燃材料，高温燃烧后可形成致密陶瓷层，可隔绝火焰，燃烧后强度高，能够抵抗外界冲击和震动。
本文综述了硅橡胶的阻燃方法及陶瓷化硅橡胶阻燃机理。
介绍了云母、硅灰石等常用硅酸盐类矿物填料在陶瓷化硅橡胶中的研究进展。
今后的研究重点是优化陶瓷化硅橡胶配方体系，进一步提高其力学及阻燃性能。
关键词：硅橡胶；陶瓷化；阻燃；硅灰石；云母硅橡胶因其具有的优良电性能、机械性和化学性能稳定，以及在火灾中的自熄性，燃烧热的低释放速率、无滴落、不产生有毒气体等特性，是一种具有良好阻燃应用前景的橡胶材料，广泛应用于汽车材料、建材、医疗领域、土木建筑领域，乃至航空航天、军工等方面。
传统的阻燃橡胶因其在橡胶基体材料中添加含有氯、溴等卤素的阻燃剂，虽然具有良好的阻燃效果，但在燃烧过程中会释放大量CO、SO2、H2S、HCN等有毒气体，同时产生大量黑烟，在发生火灾时会对人体的健康造成重大威胁，且严重污染环境[1]。
随着环保意识和环保要求的不断提高，卤系阻燃剂在火灾中的毒性和环境污染弊端被广泛关注。
此外，传统的橡胶材料在燃烧过程中，机械性能会迅速下降，因此极易产生结构坍塌从而对人身安全产生重大威胁，因此，开发无卤、低毒、高效的环境友好型阻燃硅橡胶材料具有重要的理论和实践意义[2]。
1.硅橡胶的阻燃方法硅橡胶在燃烧过程中，燃烧产物质地松散，不能形成有效的隔绝层，限制了自身的应用，硅橡胶一般采用以下几种方式以提高自身的阻燃性能：（1）在橡胶基体中加入阻燃剂，包括以下三种：固相阻燃体系、气相阻燃体系和协同阻燃体系[3]，协同阻燃体系将多种阻燃剂组合使用，阻燃效果优于单一组分的阻燃效果之和，因此成为了当前的研究重点；（2）通过在体系中加入成炭剂及催化剂组分，使材料在高热下迅速成碳，达到阻燃目的；（3）将硅橡胶与其它高聚物共混，制备共混改性聚合物，提高阻燃性能的同时获得更好的机械性能；（4）在硅橡胶中加入纳米无机物，增强阻燃效果。
硅胶_碳酸钾阻燃剂阻燃性能及阻燃机理的研究
平均燃烧热 总释放热量 平均 CO 产量 ( MJ kg) 38 33 25 25 23 21 17 12 11 5 25 23 23 22 24 ( MJ m2 ) 360 300 280 250 320 230 220 100 100 30 200 170 110 100 100 ( kg kg) 0 04 0. 04 0. 07 0. 07 0. 01 0. 05 0. 03 0. 03 0. 02 0. 04 0. 07 0. 06 0. 02 0. 02 0. 02
致了单纯由火灾所不能引起 的对电路系 统和其它 金属 物品的腐蚀 ; 同时卤 化氢 对人 的呼吸 系统 及其 它器 官 刺激性强 , 危害严 重。在 封闭 条件 下 , 如煤 矿、 高层 建 筑、 学校、 医院、 火车、 飞 机、 轮船 等场 所强 烈要 求使 用 无烟、 无毒或低烟、 低毒的阻 燃材料。另外 人们普遍 认 为某些卤系阻燃剂的燃烧和 再循环对环 境会造成 负面 影响 , 因此国外阻燃 技术 新动 向之一 是开 发无 卤化 和
8
1500 或形成玻璃体的温度下保持 3- 5min 倒 入 75mm 7~ 8mm 的盘中 , 制 成锥形试样。利用 锥形量 热仪在 热辐射强度为 35kW m2 的情况下测量上述试 样的可燃 性 , 表 1 中列出了纯聚合物试样及 加入硅胶、 碳 酸钾以 后的混合物试样的实验结果。若假 设添加剂全 部进入 燃烧后的剩余物 , 其成炭量可 用下面公 式表示 : 成炭量 = ( 聚合 物 燃烧 后 剩 余 物 的 重 量 - 加 入 添加 剂 的 重 量 ) 试样的总重量 利用 He- Ne 激光灯 在燃烧 产物出 口处测 量烟雾 的削弱面积 ( SEA) 值 , 可用这一数值来表示燃 烧产物中 烟粒子的浓度。 表1 试样直径 75mm PP PPw+ 6% SG+ 4%PC PS PSw+ 6% SG+ 4% PC PMMA PMMAw+ 3%SG+ 1% PC PVA PVAw+ 6% SG+ 4% PC 纤维素 纤维素 w+ 6% SG+ 4% PC SAN SANw+ 6% SG+ 4%PC 尼龙 6, 6 尼龙 6, 6w+ 3% SG+ 2%PC 尼龙 6, 6w+ 6% SG+ 4%PC 8mm 成碳量 (%) 0 10 0 6 0 15 4 43 4 32 2 3 1 5 6 LOI (%) 18 24 18 25 30 33 30
阻燃高温硅橡胶的研究
阻燃高温硅橡胶的研究
一、引言
硅橡胶是一种由硅胶和橡胶复合而成的材料，它具有优异的机械性能、耐热性和耐腐蚀性。
一般而言，硅橡胶比单一的橡胶更加耐用，且具有更
高的耐温及耐热性，能够提供非常高的机械强度和热稳定性。
随着技术的
不断发展，我们发现硅橡胶可以用于制造各种阻燃高温的橡胶产品。
阻燃高温硅橡胶是结合传统橡胶和硅苯乙烯类塑料的复合材料，其具
有优异的耐热性、耐火性、耐腐蚀性、耐磨耗性和耐油性，在普通橡胶基
础上添加了阻燃剂，能够抵抗火焰，从而具有良好的阻燃性能。
本文就阻
燃高温硅橡胶的研究进行论述。
1、硅橡胶的特性及研究
（1）耐热性：硅橡胶是一种高温耐热橡胶，其耐热性可达200℃～300℃，甚至能达到350℃。
在这一温度范围内，硅橡胶能够高效耐热，
具有良好的抗氧化性。
（2）耐火性：由于硅橡胶具有良好的耐热性，它也具有良好的耐火性。
在特定的温度下，硅橡胶可以阻止火焰的传播，因此可以被广泛应用
于各种阻燃高温橡胶制品中。
（3）耐腐蚀性：硅橡胶具有良好的耐腐蚀性，能够防止化学腐蚀剂
的侵入，且具有高的耐腐蚀指数。
可瓷化阻燃耐火硅橡胶研究进展
中产生的烟气主要是侧链基团燃烧所产生的 CO2 和 H2 O，无有毒气体产生，不会对环境产生污染。用有机 硅类聚合物来制备可瓷化阻燃耐火材料，无论是在工 艺及原材料的选取，还是在瓷化产物的耐高温和力学 性能等方面 都 具 有 独 特 的 优 势［6-8］。 由 于 具 有 卓 越 的 阻燃性、耐火性，以及良好的加工性，可瓷化阻燃耐火 硅橡胶复合材料已经受到了越来越多人的关注［9］。本 文详细介绍了硅橡胶基体的高温分解基理、可瓷化耐 火硅橡胶材料的阻燃耐火机理、各种无机填料在陶瓷 化过程中的作用机理以及可瓷化阻燃耐火硅橡胶复合 材料的制备工艺。
图 2 硅橡胶的解扣式解聚反应
Fig 2 Intramolecular mechanism of degradation of hydroxyl-terminated PDMS by unzipping reaction
2． 2 随机重排反应
面的解聚反应，随机重排反应往往需要足够高的温度
以惰性基团封端的硅橡胶基体的解聚是通过硅橡 才会发生，并且反应一旦发生，会伴随着很明显的硅橡
Siska Hamdani-Devarennes 等［16］又研究了以 钙 和 铝为基础的无机填料作为在硅橡胶基质中的阻燃剂， 并对高温测试下的复合材料残余物进行分析，观察到 含有云母填料的硅复合材料燃烧后残余物的表面形貌 如图 6 所示，在残余物表面发现有很多的裂缝（ 白色箭 头所示） ，这些裂缝的产生可能是由于燃烧过程中释放 出来了水、二氧化碳或者是小分子环硅氧烷之类的挥 发物，所有的这些挥发物都会导致裂缝的产生。
Siska Hamdani-Devarennes 等［15］在研究了以 钙 和 铝为基础的无机填料作为在硅橡胶基质中的阻燃剂， 它的混合制备和热稳定性。在实验中发现，由于云母 和氧化铝填料表面羟基基团的催化活性，引起了硅复 合材料提前热降解，此外，在高温下片状云母颗粒形成 的热障层在减缓相应复合材料的降解中显得更加高 效。
阻燃硅橡胶的研制
阻燃硅橡胶的研制摘要：实验室通过对阻燃硅橡胶材料进行切片并测定某种材料配比下的硅橡胶切片燃烧后的自由熄灭时间以及燃烧速度等阻燃效果参数，实验结果显示氢氧化铝作为橡胶阻燃添加剂硅橡胶产品的阻燃性能能效果良好，但是当氢氧化铝添加量超过某一界限，硅橡胶材料的机械加工性能与力学性能将下降。
该实验测得：硅橡胶200份，气相白炭黑80份，硅胶硫化剂2份，氢氧化铝120份，十溴二苯醚80份，三氧化钼2份，这种阻燃剂添加的配置比例，能够使的阻燃硅橡胶具有优良的阻燃效果，同时还具有良好的机械加工性能与综合力学性能。
关键词：阻燃剂硅橡胶研制工艺氢氧化铝绪言：在阻燃硅橡胶的研制过程中，需要各种化学材料的配比。
RTV一1硅橡胶中加入表面经硅烷偶联剂处理后的三氧化二铁等材料，此时整个橡胶的耐热阻燃性能大大提高；当三氧化二铁的添加量增加到十份时，RTV一1硅橡胶在全天候的280℃度的环境下热老化后，橡胶的断面拉伸强度与伸长极限和橡胶的整体硬度的具体变化量并不是很大；因此使用经六甲在二硅氮烷表面进行处理的沉淀法白炭黑作增强剂、硅氮烷作羟基清除剂，这种材料配比方式同样能够提高硅橡胶的耐热阻燃性能；而运用氢氧化镁与十溴联苯醚的复合配比方式制成的耐热阻燃剂，对提高橡胶的耐热阻燃性能具有非常重要的作用，能够使得硅橡胶的阻燃性达到非常高的等级。
一、阻燃硅橡胶的优良性能硅橡胶是指大量分子在主链上是由-Si-O -无机分子互相聚合的排列方式，它的侧链是一团有机分子结合的弹性结构，能够使橡胶不但具有足够的抗拉强度，而且还具有良好的弹性。
现代工业生产的硅脂橡胶是一种无机与有机的饱和原子团在主侧链上相互连接形成的同时具有强度与弹性的结构体，其中最具代表性的就是甲基乙烯基硅橡胶。
硅橡胶的只要特点：对环境温度的剧烈变化不敏感，其在工业生产的一100℃～300℃温度区间内仍能保持自身良好的性能，硅脂橡胶在现代工业生产中的所有橡胶中的低温性能很高；同时由于硅原子的特殊结构，使得硅脂橡胶拥有非常好的生物医学结核性，能够植入人与其他动物的身体内而不引起身体的排斥；而且由于它的表面张力很小因此还具有良好的表面性能，即使在很高的温度下对大部分材料仍不粘连，拥有良好的隔水性能；同时还拥有良好的透气性能能够用作食品等的保鲜材料；拥有非常优良的绝缘性能，因此能够用来做优质的绝缘材料；具有优异的高温抗老化性能，但是在密闭情况下的抗老化性尤其是在湿润环境下的抗老化性能相对较差；除此之外硅脂橡胶在几乎所有的工业橡胶材料当中的机械强度中是最为劣质的。
阻燃硅橡胶电缆材料热解动力学研究
ｍ ｇ左 右 ， 气 流 速 为 ６ ／ ｎ 载 ０ｍＬ ｍｉ。
１ ２ ２ 热 解 动 力 学 分 析 ．．
热 重 法 是 进 行 聚 合 物 热 解 动 力 学 研 究 时 最 常 用 的实
出与各反应步骤相应 的一 系列类 似于式 （） １ 的动 力 学 方
１ １ 阻 燃 硅 橡 胶 电缆 材 料 的制 备 ．
１ １ １ 原 材 料 与试 剂 ．．
甲 基 乙 烯 基 硅 橡 胶 （ ＶＭ Ｑ） 平 均 相 对 分 子 质 量 ６ Ｍ ， ２
程 ， 要 同时 解 当 的 难 度 。 但
Ｅ
ｋ ） Ｚ
…
由此 可 知 ， 一 定 的转 化 率 下 ， 应 速 率 是 温 度 的 唯 在 反
函 数 。这 里 ａ为 给 定 的 转 化 率 。换 言 之 ， 转 化 法 描 等
述 的 降 解 动 力 学 是 通 过 类 似 式 （ ） 多 个 相 应 于 每 个 反 １的
难 用 同一 种 反 应 机 理 表 示 ， 不 同温 度 区域 的 厂（ ） 可 即 ａ也
品 ， 不 同升 温 速 率 下 对 其 进 行 了 热 重 分 析 ， 建 立 试 样 在 并
的 热解 模 型 ， 析材 料 的火 灾 危 险 性 。 分
ｌ 实验 部 分
能不同 ； 同时 ， 即使 已知 不 同 步 骤 的各 个 ， ） 并 由此 列 （ ，
验 方 法 。研 究 者 们 已经 基 于 热 重 数 据 提 出 了 多 种 形 式 动
影 响较 大 。根 据 热 解 动 力 学 的 结 果 ， 析 知 样 品 材 料 的 火 灾危 分
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阻燃硅橡胶是一种不会产生大量烟雾及有害气 体的安全性材料，在家用电器、办公用品、机械、航空 航天、船舶及地下建筑领域中的应用越来越广泛，国 内外也已经在材料的制备、性能、应用及阻燃机理等 方面做了大量的工作，但仍存在许多问题有待人们去 进一步研究和探索，如怎样才能在提高材料阻燃性的 同时，使其力学性能、电绝缘性能及加工性能等不受 损害甚至有所改善。今后的研究重点与方向应放在
胶阻燃性能的影响。结果表明，ＤＣＤＡ对ＲＴｖ硅橡
［６］Ｃｏｌｉｎ
Ｌ Ｈ，Ｄａｖｉｄ
Ｓ Ｓ，Ｊａｍｅｓ，Ｒａｅ Ｔ，Ｄｕｌｉｃａｎ Ｒ．Ｂｅｎｚｏ－
４１５６６９４，１９７９ Ｎ．Ｆｌａｍｅ ｒｅｔａｒｄｉｎｇ
ｂｉｃｙｃｌｏｎｏｎｅｎｅ
ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ［Ｐ】．ＵＳ，ＵＳ
Ｏ，Ｓｈｉｎ
胶具有较好的阻燃作用，当ＤＣＤＡ用量达到４０ ｇ时，
ＲＴＶ硅橡胶能自熄；但由于两者相容性较差，大量添 加ＤＣＤＡ则会导致ＲＴｖ硅橡胶力学性能的急剧下 降。 而目前，通过纳米复合技术提高环氧树脂、聚苯 乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯、硅橡胶等的阻燃性方面的 研究已取得重要进展旧川。对于硅橡胶／粘土纳米复 合材料，粘土不仅对硅橡胶具有良好的补强作用，还
分解吸热，从而使温升减缓或终止。无机阻燃剂主要 有铝、镁的化合物（如氢氧化铝和氢氧化镁）。 艾国金等¨刮以Ｏｔ，∞一二羟基聚二甲基硅氧烷为
基胶、气相法白炭黑为填料、氢氧化铝为阻燃剂，制 一５０一
万 方数据
李如钢等阻燃性硅橡胶的研究进展
２０１０．Ｖ０１．２４，Ｎｏ．３墨蜀圆
可以显著提高硅橡胶的耐热性及耐溶剂性．从而也提 高了其阻燃性Ⅲ∞Ｊ。 除此之外还有在二甲基硅橡胶分子主链上引入 对亚苯基以提高硅橡胶的阻燃性瑚Ｊ，以及使用高岭 石‘３¨、过氧化苯甲酰Ｌ３２］、纳米Ｓｉ０２［３３１等作为阻燃剂 的报道。
理想‘川。 ２．５其它阻燃剂 赖亮庆等哺’采用熔融共混法制备了蒙脱土／硅
［２］
李昂．橡胶阻燃及其阻燃剂［Ｊ］．特种橡胶制品，２００２， ２３（３）：２５—３０
橡胶，研究了蒙脱土对硅橡胶力学和阻燃性能的影
响。结果表明，有机改性利于蒙脱土在硅橡胶中的分 散，并提高硅橡胶的拉伸强度和阻燃性能。硅橡胶的 起始分解温度和终止分解温度分别比空白样提高 ８３℃和１３℃。
的惰性气体；三是在硅橡胶燃烧表面形成阻隔层，阻 止热能向硅橡胶纵深传递，抑制温度升高睁驯。因
此，提高硅橡胶的阻燃性应从提高其热分解温度、增
电性、耐候性和生理惰性，在国民经济的各个领域得
到了越来越广泛的应用。但硅橡胶本身易燃，一遇明 火就会持续燃烧，从而在一定程度上限制了其在电子 电器、电线电缆、汽车、航空航天等领域的应用。因 此，研究及制备具有阻燃性的硅橡胶在理论和应用上 都具有重要意义。
以下几方面：①继续进行理论方面的研究与探索； ②开发出环境友好的阻燃性硅橡胶，并能够降低其 成本；③通过纳米复合材料技术、膨胀阻燃技术和微
胶囊等技术，制备高性能的阻燃性硅橡胶。
参考文献 ［１］吴森纪．有机硅应用［Ｍ］．成都：电子科技大学出版 社，２０００：８
胶难于硫化等。因此，这类阻燃剂用于硅橡胶并不太
盖效应及清除自由基的作用。含溴阻燃剂遇火受热 分解生成的溴化氢与活性很强的羟基反应，可抑制燃 烧的连锁反应，使燃烧速度减慢直至停止燃烧。 陈雪梅等旧¨以甲基乙烯基硅橡胶为原料，用Ａｌ （ＯＨ），、氯化石蜡、三氧化二锑、十溴二苯醚为阻燃剂 作对比实验发现，十溴二苯醚是硅橡胶的高效阻燃 剂。在电气方面用途广泛，特别适用于制作火灾下紧 急信号、照明用的电线、电缆等，而Ａｌ（ＯＨ），对硅橡 胶阻燃也是有效的，同时Ａｌ（ＯＨ），可以提高硅橡胶 的耐漏电起痕和蚀损性能。最有效的阻燃配合体系 是：甲基乙烯基硅橡胶／十溴二苯醚／Ａｌ（ＯＨ），为４／
胶结构的一部分【５１；添加型阻燃剂则只是以物理方
式分散于基材中。由于采用添加型阻燃剂工艺简单， 效果显著，因此，在阻燃硅橡胶中应用广泛。 用于提高硅橡胶阻燃性的添加型阻燃剂主要有 铂及铂化合物，无机阻燃剂等。 ２．１铂及铂化合物 添加一定量的铂可使硅橡胶具有优良的阻燃灭 焰性，其阻燃作用主要有两种：一是阻止生成促进解
Ｔｈｅ ｍａｉｎ ｆｌａｍｅ—ｒｅｔａｒｄａｎｔｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｉｒｅ．．ｒｅｔａｒｄａｎｔ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｏｆ ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｒｕｂｂｅｒ ｗｅｒｅ ｒｅｖｉｅｗｅｄ．
Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｆｌａｍｅ—ｒｅｔａｒｄａｎｔ ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｒｕｂｂｅｒ ｗｅｒｅ ａｌｓｏ ｆｏｒｅｃａｓｔｅｄ．
究表明，随着ＭＰ添加量的增加，阻燃体系的氧指数 不断增大。当ＭＰ的添加量为４０份时，氧指数为 ３１．５％。垂直燃烧可达到Ｖ一０级且该阻燃硅橡胶具 有较好的力学性能。 ２．４卤系阻燃剂 卤系阻燃剂主要在气相中发挥作用。卤化物分 解产生的卤化氢气体是不燃性气体，有稀释效应、覆
导热性能使材料达不到分解温度或通过阻燃剂受热
１０‘６时，逐渐上升的自熄
性义将开始下降。Ｋｅｎｉｃｈｉ【７ Ｊ则研究发现：在硅橡胶 体系中将铂与其它化合物并用，可以大大改善硅橡胶 的阻燃性。特别是当铂化合物和各种金属氧化物、氢 氧化物、三唑类化合物等配合使用时，可进一步抑制 低摩尔质量环状聚硅氧烷的生成、增强阻隔层，提高 材料的阻燃性。
苏华等¨１以甲基乙烯基硅橡胶为母体材料，苯
等人【ｌｏＪ也使用铂一１，３一二乙烯基一ｌ，ｌ，３，３一四甲 基二硅氧烷复合物、氧化铝及碱金属氧化物作阻燃剂
制作了用于电缆绝缘层的阻燃硅橡胶。这种电缆绝 缘层在４２０。Ｃ时点燃，燃烧时会形成一层坚硬的阻隔 层；在９３０℃下２ ｈ内，５００ Ｖ的电压能够继续运行而 不出现短路现象。另外，也有将铂化合物与三唑类化 合物‘“】、脂肪酸‘１ ２｜、碳酰胺‘１３１等配合使用作为阻燃 剂的报道。
．－－—－４９・－——
万 方数据
２０１０．Ｖ０１．２４，Ｎｏ．３
论文综述《Ｒｅｖｉｅｗｓ）
聚的过渡配合物；二是裂解时，有利于通过填料或氧 化物的中间体固定一部分冷凝产物，形成绝缘性阻隔 层。 Ｃｏｌｉｎ【６１研究发现，当基础胶中铂含量在（３— ３００）×１０“均可达到阻燃效果。但铂含量太高会增 加产品成本，且超过２００
加燃烧残渣、减缓可燃气体产生的速度等方面进行考
虑。
日堂旦阻燃型耋型壁墓阻燮扭堡
阻燃剂按使用方法，可分为反应型和添加型两大 类。反应型阻燃剂是指阻燃剂作为硅橡胶的单体或 作为辅助试剂参与合成硅橡胶的化学反应，成为硅橡
Ⅱ燮缝壁堕燮
燃烧理论认为：高分子聚合物的燃烧过程一般分
为两个阶段，第一阶段是聚合物的分解过程，第二阶 段为分解产物的燃烧过程。硅橡胶燃烧的机理是由
不过由于铂化合物的用量一般很少，容易被某些
微量杂质，如含Ｎ、Ｐ、Ｓ等的化合物污染而失去效应， 其中含Ｓｎ、Ｐｂ、Ｈｇ、Ｂｉ、ｚｎ等化合物的污染性特别强， 因此，在使用时要避免与含有该杂质的物质接触。 ２．２无机阻燃剂 无机阻燃剂主要为比热容较大的填料，其蓄热和
杜春毅等Ⅲｏ研究了硅橡胶（ＭＶＭＱ）／－－聚氰胺阻燃剂制成了用作导线绝缘层的 阻燃型硅橡胶，阻燃性能达到ＵＬ９４Ｖ一０级。该橡胶 具有阻燃效果好、绝缘程度高、耐电压、抗老化、机械 强度高的优点，可广泛用于各种电子、电器产品，并用 在各种公共场所、宾馆、住宅等地方，可减少大量的火 灾事故的发生。Ｌｏｕｉｓ【９１则在ｌ ０００—６
０００
Ａｄｖａｎｃｅ ｉｎ ｔｈｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ
Ｆｌａｍｅ．．．ｒｅｔａｒｄａｎｔ Ｓｉｌｉｃｏｎｅ Ｒｕｂｂｅｒ
Ｌｉ Ｒｕｇａｎｇ （Ｎｅｗ
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｚｈａｎｇ Ｍｉｎ １４）
Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｊｉｎａｎ ２５００
林围良等陋’研究发现十溴联苯醚／三氧化二锑 （ＤＢＤＰＯ／Ｓｂ：０３）阻燃体系配合含氟聚合物对ＡＢＳ！ 硅橡胶共混物有阻燃效果。曲艳斌等∞１则以１０７硅 橡胶为基胶、白炭黑为补强填料、Ｆｅ：Ｏ，为耐热添加
剂、硅氮烷为羟基清除剂、Ｍｇ（ＯＨ）：和十溴联苯醚为
阻燃剂，配制了脱酮肟型单组分室温硫化（ＲＴｖ—１） 硅橡胶，其阻燃性达到ＦＶ一０级。 虽然该类阻燃剂能起到阻燃作用，但其燃烧时释 放出的有毒气体对人体危害较大，同时降低了材料本 身的特性，如使用期缩短、贮存时产生凝胶现象或橡
于裂解生成的低摩尔质量环状聚硅氧烷在周围氧气 存在下而燃烧，燃烧后的残渣是ＳｉＯ：和其它无机填
料‘２１。
一般来说，使硅橡胶具有阻燃性应考虑３个方面
的问题：一是抑制硅橡胶裂解产生的游离基；二是阻
收稿日期：２０１０—０２—２６
作者简介：李如钢（１９７９一）．男。助研．主要从事高分子材料方面的研究工作。Ｅ－ｍａｒｌ：ｊ】ｌ曙＠１６３．硎。
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ
ｓｉｌｉｃｏｎｅ
ｒｕｂｂｅｒ
ｆｌａｍｅ—－ｒｅｔａｒｄａｎｔｓ
ｆｉｒｅ－・ｒｅｔａｒｄａｎｔ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ
硅橡胶是以Ｓｉ—ｏ－Ｓｉ键为主链，侧基为甲基、
乙烯基、苯基等有机基团的高分子化合物…。由于 结构的特殊性，决定了其具有优良的耐高低温性、介
止氧气向硅橡胶燃烧表面扩散、或产生冲淡燃烧气体
【３］韩淑玉，乐贵强．阻燃橡胶胶料及制品的开发和应用 ［Ｊ］．特种橡胶制品，１９８５，６（４）：３８—４２ ［４］ 易年清．彩电用阻燃硅橡胶胶料的研究［Ｊ］．特种橡胶 制品，１９９０，１１（１）：９一Ｉｌ
［５］欧育湘．实用阻燃技术［Ｍ］．北京：化学工业出版社，
２００２：１３３
邹德荣Ｌ２６’研究了三聚氰胺（ＤＣＤＡ）对ＲＴＶ硅橡
第２４卷第３期 ２０１０年３月
化工时刊
Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｔｉｍｅｓ
Ｖ０１．２４，Ｎｏ．３