本发明涉及改性硅橡胶技术领域,特别是涉及一种发泡硅橡胶芯材及发泡隔热缓冲复合材料。
背景技术:
硅橡胶的主链是硅和氧原子交替构成的,硅原子上通常连有两个有机基团的橡胶。普通的硅橡胶主要由含甲基和少量乙烯基的硅氧链节组成。苯基的引入可提高硅橡胶的耐高、低温性能,三氟丙基及氰基的引入则可提高硅橡胶的耐温及耐油性能。硅橡胶耐低温性能良好,一般在-55℃下仍能工作。引入苯基后,可达-73℃。硅橡胶的耐热性能也很突出,在180℃下可长期工作,稍高于200℃也能承受数周或更长时间仍有弹性,瞬时可耐300℃以上的高温。综上,硅橡胶具有良好的耐温性,耐候性,耐油性,绝缘性能和柔弹性,因此在诸多领域均有广泛的应用,但其在阻燃性能,隔热性能上表现的不是很好,虽然有研究表明通过硅橡胶的改性,能改善硅橡胶的阻燃性和隔热性能,但是仍然不满足高端产品的性能需求。而这些高端产品例如电子产品、新能源汽车领域的零部件中,通常需要同时具有缓冲,阻燃,隔热等综合性能。
技术实现要素:
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发泡硅橡胶芯材及发泡隔热缓冲复合材料,用于解决现有技术中的问题。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明的一方面提供一种发泡硅橡胶芯材,所述发泡硅橡胶芯材的原料按重量份计,包括如下组分:
在本发明的一些实施方式中,所述发泡硅橡胶芯材的原料按重量份计,包括如下组分:
在本发明的一些实施方式中,所述甲基乙烯基硅橡胶中乙烯基含量为0.03-0.1%;所述甲基乙烯基硅橡胶分子量为70万~100万。
在本发明的一些实施方式中,所述阻燃剂选自硅烷包覆聚磷酸铵、硅烷表面改性氢氧化铝中的一种或多种的组合。
在本发明的一些实施方式中,所述硅烷包覆聚磷酸铵是由聚磷酸铵外包覆硅树脂制备获得。
在本发明的一些实施方式中,所述硅烷包覆聚磷酸铵中硅烷的包覆量占硅树脂包覆聚磷酸铵总质量的10-25%。
在本发明的一些实施方式中,所述硅烷包覆聚磷酸铵中聚磷酸铵的聚合度为1000-3000,粒径为10-30um。
在本发明的一些实施方式中,所述硅烷表面改性氢氧化铝,是通过硅烷偶联剂改性氢氧化铝表面。
在本发明的一些实施方式中,所述硅烷包覆聚磷酸铵、硅烷表面改性氢氧化铝中硅烷选自乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷的一种或多种的组合。
在本发明的一些实施方式中,所述硅烷表面改性氢氧化铝中氢氧化铝的粒径为1-10um。
在本发明的一些实施方式中,所述羟基硅油的分子量为400-1500;其中,羟基含量为6-15%;粘度为10-100mm2/s。
在本发明的一些实施方式中,所述隔热粉料选自海泡石、白云母、硅灰石中的一种或多种的组合。
在本发明的一些实施方式中,所述热稳定剂选自氧化锌和/或钛白粉。
在本发明的一些实施方式中,所述发泡剂选自碳酸氢钠、苯磺双肼中的一种或多种的组合。
在本发明的一些实施方式中,所述发泡剂的粒径为1~100um。
在本发明的一些实施方式中,所述发泡剂发泡所述发泡硅橡胶芯材的泡孔是闭孔结构;所述泡孔直径为50-200um。
在本发明的一些实施方式中,所述硫化剂选自2,4-二氯过氧苯甲酰。
在本发明的一些实施方式中,所述隔热粉料选自海泡石、白云母、硅灰石的组合;所述隔热粉料包括:
海泡石30~50份;
白云母30~50份;
硅灰石30~50份。
本发明另一方面提供本发明所述的发泡硅橡胶芯材的制备方法,所述制备方法包括:将甲基乙烯基硅橡胶、白炭黑、阻燃剂、羟基硅油、海泡石、白云母、硅灰石、热稳定剂、发泡剂、硫化剂混合制备获得。
本发明另一方面提供如本发明所述的发泡硅橡胶芯材在发泡隔热缓冲复合材料制备领域中的用途。
本发明另一方面提供一种发泡隔热缓冲复合材料,包括层叠设置的如本发明所述的发泡硅橡胶芯材以及无机云母隔热层;所述发泡硅橡胶芯材为层状结构,所述发泡硅橡胶芯材的层厚度为0.5-5mm。
本发明另一方面提供如本发明所述的发泡隔热缓冲复合材料的制备方法,包括将发泡硅橡胶芯材与无机云母隔热层通过粘合剂粘合后制备获得。
具体实施方式
常规发泡硅橡胶存在阻燃性能差,隔热性能差,不耐火,不耐温,高温下泡孔坍塌等等情况出现。本发明发明人经过大量探索实验,通过对硅橡胶进行发泡技术、阻燃技术,隔热技术,专业的硅橡胶的配方研究开发,从配方角度对硅橡胶进行阻燃改性,隔热改性,并通过微发泡动态可控技术对硅橡胶进行微孔发泡,通过高精度的温控尺寸检测设备,实时检测发泡过程中的温度和产品尺寸,通过程序控制产品发泡的过程,能使材料均匀微发泡,较厚的泡孔壁能够起到很好的支撑作用,形成材料骨架,使得泡孔能在高温下保证泡孔不坍塌,结构影响性能,确保了发泡硅橡胶芯材的性能稳定性,使得材料能获得优异的阻燃性能,隔热性能,抗缓冲性能,能满足客户的特殊需求。在此基础上引入了无机云母材料,独特的层片状结构使材料具有优异的耐高温性能,无机云母本身是无机材料,具有良好的不燃性,广泛应用于线缆领域起耐火左右,但是云母材料是刚性材料,不具备硅橡胶的柔弹性,无法起到缓冲作用,因此满足不了某些领域的性能需求,本发明中通过将云母层与发泡硅橡胶芯材复合,使产品具有了更好的阻燃,隔热性能。在此基础上,完成了本发明。
本发明的一方面提供一种发泡硅橡胶芯材,其原料可以包括甲基乙烯基硅橡胶、白炭黑、阻燃剂、羟基硅油、隔热粉料、热稳定剂、发泡剂和硫化剂。
本发明所提供的发泡硅橡胶芯材中,其原料按重量份计,可以包括80~120份的甲基乙烯基硅橡胶。在一些实施例中,所述甲基乙烯基硅橡胶的重量份也可以是80~100份;100~120份;80~90份;90~100份;或85~115份;90~110份;95~110份;或100~110份等。其中,乙烯基含量为0.03-0.1%。在一些实施例中,乙烯基含量也可以为0.03-0.05%;0.05-0.08%;或0.08-0.1%等。甲基乙烯基硅橡胶分子量为70万~100万。在一些实施例中,所述甲基乙烯基硅橡胶分子量为70万~80万;80万~90万;或90万~100万;75万~95万;80万~90万;82万~88万等。其中,如果甲基乙烯基硅橡胶分子量低于70万,胶料本体强度无法支撑泡孔的形成,泡孔会在形成后很快的坍塌。而甲基乙烯基硅橡胶分子量过高,高于100万,后续加工过程中会影响产品的加工性能,胶料不易加工。
本发明所提供的发泡硅橡胶芯材中,其原料按重量份计,还可以包括20-50份的白炭黑。在一些实施例中,所述白炭黑的重量份也可以为20-30份;30-40份;40-50份;25-45份等。所述白炭黑选自沉淀法白炭黑。
本发明所提供的发泡硅橡胶芯材中,其原料按重量份计,还可以包括30~80份的阻燃剂。在一些实施例中,所述阻燃剂的重量份也可以为30~50份;50~80份;或30~40份;40~50份;50~60份;60~70份;或70~80份;或35~75份;40~70份;45~65份;50~60份等。阻燃剂选自硅烷包覆聚磷酸铵、硅烷表面改性氢氧化铝中的一种或多种的组合。
其中,所述硅烷包覆聚磷酸铵是由聚磷酸铵外包覆硅树脂制备获得。所述硅烷包覆聚磷酸铵中硅烷的包覆量占硅树脂包覆聚磷酸铵总质量的10-25%。在一些实施例中,所述硅烷包覆聚磷酸铵中硅烷的包覆量也可以占硅树脂包覆聚磷酸铵总质量的10-15%;15-20%;或20-25%,或12~22%;18~20%等。所述硅烷包覆聚磷酸铵中聚磷酸铵的聚合度可以为1000-3000,1000-1500,1500-2000,2000-2500,或2500-3000等。粒径可以为10-30um;10-15um;15-20um;20-25um;或25-30um等。本发明使用的阻燃剂是硅烷包覆聚磷酸铵,常规的聚磷酸铵存在易吸水,影响材料的存储和加工,严重会影响材料的阻燃性失效,本发明使用的聚磷酸铵是由硅烷包覆的聚磷酸铵,硅烷是典型的疏水材料,在聚磷酸铵制造过程中,引入硅烷进行外包覆,能直接将聚磷酸铵与外界隔绝,做出硅烷包覆聚磷酸铵的母粒,硅橡胶与硅烷相似相容,能较好的混匀,聚磷酸铵作为一款高效的阻燃剂,受限于它的物理特性,在阻燃剂上的发展的有限,通过外包覆硅树脂,能在本发明中有较好的使用。
所述硅烷表面改性氢氧化铝,是通过硅烷偶联剂处理氢氧化铝表面,改善氢氧化铝在硅橡胶中的分散性。所述硅烷表面改性氢氧化铝中氢氧化铝的粒径为1-10um;1-5um;5-10um;1-3um;3-5um;5-8um;或8-10um等。
所述硅烷包覆聚磷酸铵、硅烷表面改性氢氧化铝中的硅烷选自乙烯基三乙氧基硅烷(例如可以是a151)、乙烯基三甲氧基硅烷(例如可以是a171)、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷(例如可以是a172)的一种或多种的组合。
本发明所提供的发泡硅橡胶芯材中,其原料按重量份计,还可以包括4~10份的羟基硅油。在一些实施例中,所述羟基硅油的重量份为5~6份;4~6份;6~8份;8~10份;5~9份;或6~8份等。所述羟基硅油的分子量可以为400-1500;400-800;800-1500;400-600;600-800;800-1000;1000-1200;或1200-1500等。羟基含量可以为6-15%;6-10%;10-15%;6-8%;8-10%;10-12%;或12-15%等。粘度为10-100mm2/s;10-50mm2/s;50-100mm2/s;10-30mm2/s;30-50mm2/s;50-80mm2/s;或80-100mm2/s等。
本发明所提供的发泡硅橡胶芯材中,其原料按重量份计,还可以包括30~150份的隔热粉料。在一些实施例中,所述隔热粉料也可以为30~50份;50~90份;90~150份;30~40份;40~50份;50~60份;60~70份;70~80份;80~90份;90~100份;100~110份;110~120份;120~130份;130~140份;或140~150份等。所述隔热粉料选自海泡石、白云母、硅灰石中的一种或多种的组合。白云母因其独特的层片结构,具有优异的隔热性,海泡石因为其独特的蓬松多孔,低密度特性,使得其具有优异的隔热性,硅灰石因其独特的纤维状结构,使材料的热导系数变小,导致材料的隔热性能优异。隔热粉料的重量份大于150份硅橡胶状态不好,胶出现开裂干燥的情况。隔热粉料的重量份小于30份,隔热效果不好。
在一实施方式,所述隔热粉料选自海泡石、白云母、硅灰石的组合。所述隔热粉料包括:
海泡石30~50份;
白云母30~50份;
硅灰石30~50份。
本发明所提供的发泡硅橡胶芯材中,其原料按重量份计,还可以包括5-10份的热稳定剂。在一些实施例中,所述热稳定剂的重量份为5~8份;8~10份;5~6份;6~7份;7~8份;8~9份;或9~10份等。所述热稳定剂选自氧化锌和/或钛白粉。作为一种优选的实施方式,所述热稳定剂包括氧化锌和钛白粉。
本发明所提供的发泡硅橡胶芯材中,其原料按重量份计,还可以包括1~10份的发泡剂。在一些实施例中,所述发泡剂的重量份也可以为1~5份;5~8份;8~10份;1~2份;2~3份;3~5份;5~7份;或7~10份等。所述发泡剂选自选自碳酸氢钠、苯磺双肼(例如可以是obsh)中的一种或多种的组合。所述发泡剂的粒径为1~100um。在一些实施例中,所述发泡剂的粒径也可以为1~10um;10~50um;50~80um;80~100um;5~95um;10~90um;20~80um;30~70um;40~60um等。发泡剂发泡硅橡胶芯材层的泡孔是闭孔结构,泡孔直径在50-200um。在一些实施例中,所述泡孔直径也可以为50-80um;80-100um;100-150um;150-200um;或50-100um;100-130um;130-150um;150-180um;或180-200um等。
本发明所提供的发泡硅橡胶芯材中,其原料按重量份计,还可以包括1~2份的硫化剂。在一些实施例中,所述硫化剂的重量份为1-1.5份;或1.5-2份等。所述硫化剂选自2,4-二氯过氧苯甲酰。
在一具体实施例中,所述发泡硅橡胶芯材的原料按重量份计,包括如下组分:
在一优选实施例中,所述发泡硅橡胶芯材的原料按重量份计,包括如下组分:
本发明另一方面提供本发明第一方面所述发泡硅橡胶芯材的制备方法,所述制备方法包括:将甲基乙烯基硅橡胶、白炭黑、阻燃剂、羟基硅油、海泡石、白云母、硅灰石、热稳定剂、发泡剂、硫化剂混合制备获得。
本发明所提供的发泡硅橡胶芯材的制备方法中,各原料可以按照本发明第一方面提供的配比进行混合。具体的,可以先将甲基乙烯基硅橡胶、白炭黑、羟基硅油、阻燃剂、热稳定剂通过共混技术制备阻燃硅橡胶。然后在阻燃硅橡胶中加入白云母,通过共混技术制得阻燃隔热硅橡胶。然后在阻燃隔热硅橡胶中加入发泡剂、硫化剂,混合均匀得发泡阻燃隔热硅橡胶。进一步在高温200-280℃热空气发泡硫化,温度也可以为200-250℃;250-280℃;200-220℃;220-250℃;或250-280℃等。使发泡阻燃隔热硅橡胶发泡成型,后加工成需要的尺寸规格的发泡芯材。
本发明另一方面提供本发明所述发泡硅橡胶芯材在发泡隔热缓冲复合材料制备领域中的用途。
本发明另一方面提供一种发泡隔热缓冲复合材料,包括层叠设置的如本发明前述的发泡硅橡胶芯材以及无机云母隔热层。
所述发泡硅橡胶芯材为层状结构,所述发泡硅橡胶芯材的层厚度为0.5-5mm。在一些实施例中,所述发泡硅橡胶芯材的层厚度为0.5-1mm;1-2mm;2-3mm;3-4mm;4-5mm等;或者1-4.5mm;1.5-4mm;2-3.5mm;2.5-3mm等。
本发明另一方面提供本发明所述的发泡隔热缓冲复合材料的制备方法,包括将发泡硅橡胶芯材与无机云母隔热层通过粘合剂粘合后制备获得。
本发明所提供的发泡隔热缓冲复合材料的制备方法中,可以使用双面胶将发泡阻燃隔热硅橡胶芯材与无机云母隔热层贴合,完成复合材料的制备。
本发明所提供的发泡隔热缓冲复合材料可以应用于同时有缓冲,阻燃,隔热等性能需求的电子产品领域,新能源汽车领域的零部件中。
如上所述,本发明制备的发泡硅橡胶芯材及发泡隔热缓冲复合材料,具有以下技术效果:
a.优异的缓冲性能,通过发泡技术制得的发泡硅橡胶芯材,内部泡孔均匀,闭孔结构的泡孔使芯材具有良好的缓冲性能,基材为硅橡胶,本身柔弹性好,发泡后也有良好的弹性。
b.优异的阻燃性能,发泡硅橡胶芯材为阻燃改性的硅橡胶材料,通过阻燃改性后获得良好的阻燃性,外层为不燃的无机云母层,复合材料具有优异的阻燃性。
c.优异的隔热性能,发泡硅橡胶芯材一方面通过添加隔热粉料进行改性使得硅橡胶基材拥有良好的隔热性,另一方面因泡孔的存在,空气是良好的隔热介质,使得芯材拥有良好的隔热性能,外层无机云母层因其层片状的空间结构,本身具有优异的隔热性能,所以复合材料也具有优异的隔热性能。
以下结合实施例进一步说明本发明的有益效果。
为了使本发明的发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰,以下结合实施例进一步详细描述本发明。但是,应当理解的是,本发明的实施例仅仅是为了解释本发明,并非为了限制本发明,且本发明的实施例并不局限于说明书中给出的实施例。实施例中未注明具体实验条件或操作条件的按常规条件制作,或按材料供应商推荐的条件制作。
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插入其他方法步骤,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/装置之间还可以插入其他设备/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。
在下述实施例中,所使用到的试剂、材料以及仪器如没有特殊的说明,均可商购获得。
以下除非说明,所用甲基乙烯基硅橡胶厂家为合盛硅业股份有限公司,型号为110-0。
羟基硅油厂家为无锡市瑞赫尔环保科技有限公司,型号为qls-203。
硅烷包覆聚磷酸铵厂家为什邡市长丰化工有限公司,型号为cf-app203。
硅烷改性氢氧化铝厂家山东泰兴新材料股份有限公司,型号ht-205。
实施例1
a.通过在100份甲基乙烯基硅橡胶中添加白炭黑30份,羟基硅油5份,硅烷包覆聚磷酸铵50份,氧化锌5份,钛白粉3份,通过共混技术制备阻燃硅橡胶。
b.在阻燃硅橡胶中加入白云母50份,通过共混技术制得阻燃隔热硅橡胶。
c.在阻燃隔热硅橡胶中加入obsh发泡剂3份,碳酸氢钠5份,双24硫化剂1份,混合均匀得发泡阻燃隔热硅橡胶。
d.通过高温200-280℃热空气发泡硫化,使发泡阻燃隔热硅橡胶发泡成型,后加工成需要的尺寸规格的发泡芯材。
e.将芯材与准备好的云母层,粘结层进行贴合。
实施例2
a.通过在100份甲基乙烯基硅橡胶中添加白炭黑30份,羟基硅油5份,硅烷包覆聚磷酸铵50份,氧化锌5份,钛白粉3份,通过共混技术制备阻燃硅橡胶。
b.在阻燃硅橡胶中加入海泡石50份,通过共混技术制得阻燃隔热硅橡胶。
c.在阻燃隔热硅橡胶中加入obsh发泡剂3份,碳酸氢钠5份,双24硫化剂1份,混合均匀得发泡阻燃隔热硅橡胶。
d.通过高温200-280℃热空气发泡硫化,使发泡阻燃隔热硅橡胶发泡成型,后加工成需要的尺寸规格的发泡芯材。
e.将芯材与准备好的云母层,粘结层进行贴合。
实施例3
a.通过在100份甲基乙烯基硅橡胶中添加白炭黑30份,羟基硅油5份,硅烷包覆聚磷酸铵50份,氧化锌5份,钛白粉3份,通过共混技术制备阻燃硅橡胶。
b.在阻燃硅橡胶中加入硅灰石50份,通过共混技术制得阻燃隔热硅橡胶。
c.在阻燃隔热硅橡胶中加入obsh发泡剂3份,碳酸氢钠5份,双24硫化剂1份,混合均匀得发泡阻燃隔热硅橡胶。
d.通过高温200-280℃热空气发泡硫化,使发泡阻燃隔热硅橡胶发泡成型,后加工成需要的尺寸规格的发泡芯材。
e.将芯材与准备好的云母层,粘结层进行贴合。
实施例4
a.通过在100份甲基乙烯基硅橡胶中添加白炭黑30份,羟基硅油5份,硅烷包覆聚磷酸铵30份,硅烷改性氢氧化铝50份,氧化锌5份,钛白粉3份,通过共混技术制备阻燃硅橡胶。
b.在阻燃硅橡胶中加入白云母50份,通过共混技术制得阻燃隔热硅橡胶。
c.在阻燃隔热硅橡胶中加入obsh发泡剂3份,碳酸氢钠5份,双24硫化剂1份,混合均匀得发泡阻燃隔热硅橡胶。
d.通过高温200-280℃热空气发泡硫化,使发泡阻燃隔热硅橡胶发泡成型,后加工成需要的尺寸规格的发泡芯材。
e.将芯材与准备好的云母层,粘结层进行贴合。
实施例5
a.通过在100份甲基乙烯基硅橡胶中添加白炭黑30份,羟基硅油5份,硅烷包覆聚磷酸铵30份,硅烷改性氢氧化铝50份,氧化锌5份,钛白粉3份,通过共混技术制备阻燃硅橡胶。
b.在阻燃硅橡胶中加入白云母50份,通过共混技术制得阻燃隔热硅橡胶。
c.在阻燃隔热硅橡胶中加入obsh发泡剂5份,双24硫化剂1份,混合均匀得发泡阻燃隔热硅橡胶。
d.通过高温200-280℃热空气发泡硫化,使发泡阻燃隔热硅橡胶发泡成型,后加工成需要的尺寸规格的发泡芯材。
e.将芯材与准备好的云母层,粘结层进行贴合。
实施例6
a.通过在100份甲基乙烯基硅橡胶中添加白炭黑40份,羟基硅油6份,硅烷包覆聚磷酸铵30份,硅烷改性氢氧化铝50份,氧化锌5份,钛白粉3份,通过共混技术制备阻燃硅橡胶。
b.在阻燃硅橡胶中加入白云母50份,通过共混技术制得阻燃隔热硅橡胶。
c.在阻燃隔热硅橡胶中加入obsh发泡剂5份,双24硫化剂1份,混合均匀得发泡阻燃隔热硅橡胶。
d.通过高温200-280℃热空气发泡硫化,使发泡阻燃隔热硅橡胶发泡成型,后加工成需要的尺寸规格的发泡芯材。
e.将芯材与准备好的云母层,粘结层进行贴合。
实施例7
a.通过在100份甲基乙烯基硅橡胶中添加白炭黑40份,羟基硅油6份,硅烷包覆聚磷酸铵30份,硅烷改性氢氧化铝30份,氧化锌5份,钛白粉3份,通过共混技术制备阻燃硅橡胶。
b.在阻燃硅橡胶中加入硅灰石50份,通过共混技术制得阻燃隔热硅橡胶。
c.在阻燃隔热硅橡胶中加入obsh发泡剂5份,双24硫化剂1份,混合均匀得发泡阻燃隔热硅橡胶。
d.通过高温200-280℃热空气发泡硫化,使发泡阻燃隔热硅橡胶发泡成型,后加工成需要的尺寸规格的发泡芯材。
e.将芯材与准备好的云母层,粘结层进行贴合。
实施例8
a.通过在100份甲基乙烯基硅橡胶中添加白炭黑40份,羟基硅油6份,硅烷包覆聚磷酸铵30份,硅烷改性氢氧化铝30份,氧化锌5份,钛白粉3份,通过共混技术制备阻燃硅橡胶。
b.在阻燃硅橡胶中加入硅灰石30份,白云母30份,通过共混技术制得阻燃隔热硅橡胶。
c.在阻燃隔热硅橡胶中加入obsh发泡剂5份,双24硫化剂1份,混合均匀得发泡阻燃隔热硅橡胶。
d.通过高温200-280℃热空气发泡硫化,使发泡阻燃隔热硅橡胶发泡成型,后加工成需要的尺寸规格的发泡芯材。
e.将芯材与准备好的云母层,粘结层进行贴合。
实施例9
a.通过在100份甲基乙烯基硅橡胶中添加白炭黑40份,羟基硅油6份,硅烷包覆聚磷酸铵30份,硅烷改性氢氧化铝30份,氧化锌5份,钛白粉3份,通过共混技术制备阻燃硅橡胶。
b.在阻燃硅橡胶中加入海泡石30份,白云母30份,通过共混技术制得阻燃隔热硅橡胶。
c.在阻燃隔热硅橡胶中加入obsh发泡剂5份,双24硫化剂1份,混合均匀得发泡阻燃隔热硅橡胶。
d.通过高温200-280℃热空气发泡硫化,使发泡阻燃隔热硅橡胶发泡成型,后加工成需要的尺寸规格的发泡芯材。
e.将芯材与准备好的云母层,粘结层进行贴合。
实施例10
a.通过在100份甲基乙烯基硅橡胶中添加白炭黑40份,羟基硅油6份,硅烷包覆聚磷酸铵30份,硅烷改性氢氧化铝30份,氧化锌5份,钛白粉3份,通过共混技术制备阻燃硅橡胶。
b.在阻燃硅橡胶中加入海泡石30份,硅灰石30份,通过共混技术制得阻燃隔热硅橡胶。
c.在阻燃隔热硅橡胶中加入obsh发泡剂5份,双24硫化剂1份,混合均匀得发泡阻燃隔热硅橡胶。
d.通过高温200-280℃热空气发泡硫化,使发泡阻燃隔热硅橡胶发泡成型,后加工成需要的尺寸规格的发泡芯材。
e.将芯材与准备好的云母层,粘结层进行贴合。
对比例1
按照实施例3中的步骤,提供一种发泡隔热缓冲复合材料的制备,但是在步骤中不加入阻燃粉料硅烷包覆聚磷酸铵。
对比例2
按照实施例3中的步骤,提供一种发泡隔热缓冲复合材料的制备,但是在步骤中不加入隔热改性粉料硅灰石。
对比例3
按照实施例3中的步骤,提供一种发泡隔热缓冲复合材料的制备,但是在步骤中不增加无机云母隔热层。
对比例4
按照实施例7中的步骤,提供一种发泡隔热缓冲复合材料的制备,但是在步骤中,加入硅烷包覆聚磷酸铵10份,硅烷改性氢氧化铝10份。
对比例5
按照实施例7中的步骤,提供一种发泡隔热缓冲复合材料的制备,但是在步骤中,加入obsh发泡剂0.5份。
综上所述,实施例1-10和对比例1-5,均为本发明方法中的一个具体描述,其具体性能请见下表。
注:
阻燃:为ul-94阻燃等级测试(v0,v1,v2等级)。
隔热温度:材料正面固定于500℃的热源上,检测5min时材料背面的温度,并计算温度差,温度差为隔热温度,此数据越大说明隔热性能越好。
压变数据:指50*50*2mm试样,在1mpa下压力的应变量,通过在压力下,测量样品的厚度变化量进行计算得到,给出的范围值。
通常,泡孔直径是范围值,泡孔并非是标准的圆球孔,正常泡孔为不规则的椭圆形,泡孔直径没法取一个准确的具体值,因此是范围值。在本发明中,泡孔直径在50-200um之间,泡孔直径<50um缓冲作用不好,泡孔直径>200um会使硅橡胶骨架支撑力变差,不易维持泡孔,泡孔坍塌会导致隔热变差。
本发明中,优选的压变范围设置在10-30%,低于10%时,没有明显的缓冲效果,材料表现为偏硬,压变高于30%时,材料表现为有很好的缓冲作用,但是隔热阻燃效果会有一定的影响。
综上所述,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。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例,并非对本发明任何形式上和实质上的限制,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明方法的前提下,还将可以做出若干改进和补充,这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化,均为本发明的等效实施例;同时,凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变,均仍属于本发明的技术方案的范围内。
1.一种发泡硅橡胶芯材,所述发泡硅橡胶芯材的原料按重量份计,包括如下组分:
2.如权利要求1所述的发泡硅橡胶芯材,其特征在于,所述发泡硅橡胶芯材的原料按重量份计,包括如下组分:
3.如权利要求1或2所述的发泡硅橡胶芯材,其特征在于,所述甲基乙烯基硅橡胶中乙烯基含量为0.03-0.1%;所述甲基乙烯基硅橡胶分子量为70万~100万;
和/或,所述阻燃剂选自硅烷包覆聚磷酸铵、硅烷表面改性氢氧化铝中的一种或多种的组合。
4.如权利要求3所述的发泡硅橡胶芯材,其特征在于,所述硅烷包覆聚磷酸铵是由聚磷酸铵外包覆硅树脂制备获得;
和/或,所述硅烷包覆聚磷酸铵中硅烷的包覆量占硅树脂包覆聚磷酸铵总质量的10-25%;
和/或,所述硅烷包覆聚磷酸铵中聚磷酸铵的聚合度为1000-3000,粒径为10-30um;
和/或,所述硅烷表面改性氢氧化铝,是通过硅烷偶联剂改性氢氧化铝表面;
和/或,所述硅烷包覆聚磷酸铵、硅烷表面改性氢氧化铝中硅烷选自乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷的一种或多种的组合;
和/或,所述硅烷表面改性氢氧化铝中氢氧化铝的粒径为1-10um。
5.如权利要求1或2所述的发泡硅橡胶芯材,其特征在于,所述羟基硅油的分子量为400-1500;
其中,羟基含量为6-15%;粘度为10-100mm2/s;
和/或,所述隔热粉料选自海泡石、白云母、硅灰石中的一种或多种的组合;
和/或,所述热稳定剂选自氧化锌和/或钛白粉;
和/或,所述发泡剂选自碳酸氢钠、苯磺双肼中的一种或多种的组合;
和/或,所述发泡剂的粒径为1~100um;
和/或,所述发泡剂发泡所述发泡硅橡胶芯材的泡孔是闭孔结构;所述泡孔直径为50-200um;
和/或,所述硫化剂选自2,4-二氯过氧苯甲酰。
6.如权利要求5所述的发泡硅橡胶芯材,其特征在于,所述隔热粉料选自海泡石、白云母、硅灰石的组合;所述隔热粉料包括:
海泡石30~50份;
白云母30~50份;
硅灰石30~50份。
7.如权利要求1~6所述的发泡硅橡胶芯材的制备方法,所述制备方法包括:将甲基乙烯基硅橡胶、白炭黑、阻燃剂、羟基硅油、海泡石、白云母、硅灰石、热稳定剂、发泡剂、硫化剂混合制备获得。
8.如权利要求1~6任一项权利要求所述的发泡硅橡胶芯材在发泡隔热缓冲复合材料制备领域中的用途。
9.一种发泡隔热缓冲复合材料,包括层叠设置的如权利要求1~6任一项权利要求所述的发泡硅橡胶芯材以及无机云母隔热层;
所述发泡硅橡胶芯材为层状结构,所述发泡硅橡胶芯材的层厚度为0.5-5mm。
10.如权利要求9所述的发泡隔热缓冲复合材料的制备方法,包括将发泡硅橡胶芯材与无机云母隔热层通过粘合剂粘合后制备获得。
技术总结