本发明属于发泡阻燃复合材料制备领域，具体涉及一种孔径可控的阻燃硅胶泡棉制备方法和应用。
背景技术：
1、当今社会倡导绿色可持续发展，为了减少对石油的依赖，各国投入大量资金发展新能源技术，其中新能源电动汽车及储能基站在其中扮演重要角色，是支撑社会可持续发展的重要动力，在未来几十年获得大力发展势在必行。但是发展新能源技术存在一个绕不开的关键技术壁垒-“如何保证高能量密度锂电池在充放电使用过程中的安全性能”。这是因为锂电池在使用过程中热失控会在短时间内产生大量的热量，导致电池内部产生连锁反应，迅速到达临界温度，伴随着起火、甚至爆炸等严重后果，危害人们的财产生命安全。
2、针对该问题，目前解决方案有主动预防和被动防护。主动预防是在电池包内部配备有灭火材料，当传感器接收到热失控信号后，即时释放灭火材料，有着快速、有效的优点，但是该种方式存在电池二次清理困难、热失控信号存在误报的情形。被动防护则是在电芯之间加入阻燃隔板，由于隔板材料的着火点高，遇明火不燃烧，能起到阻燃的效果。综合来看被动防护策略灵活性高，兼容现有设计方案，性价比高。而硅胶泡棉作为被动防护采用的重要原材料，兼具有硅橡胶及泡沫材料两种优异特性，除了具有硅橡胶优异的耐高低温、耐老化、绝缘、环境友好等优异性能之外，还具有泡沫材料质量轻、隔音效果好、隔热性好的优点，在国防、交通运输、电子器件、密封及电绝缘等领域有着广泛应用。
3、目前硅橡胶泡沫材料的发泡方法主要有物理发泡和化学发泡两种，其中化学发泡是目前市场中的主流发泡方式，其中化学发泡又分为发泡剂分解产生气体发泡及发生硅氢缩合产生氢气发泡两种方式。其中发泡剂发泡法在发泡过程中存在发泡大小不可控，大多会产生有毒有害物质，限制了其在安全性要求更高的领域应用。而硅氢缩合产生氢气发泡的方式则安全可靠无毒，适合于安全性能要求高的汽车、储能行业。此外现有技术还无法做到闭孔的有效调控，通孔居多，或者通孔共存，但是开孔过多对材料的强度有一定削弱影响。如中国发明专利申请公布号cn 109777110 a 通过双组份液体发泡所制备的发泡硅胶材料孔径介于通孔与闭孔之间，通过添加足够多的阻燃粉料，阻燃性能能够达到ul94-v0，但是材料的拉伸强度相对较差，只能达到0.4mpa。中国发明专利申请号cn 116178961 b通过向双组份液体发泡硅胶体系内加入导热粉料及阻燃粉料，赋予了材料优异的力学性能及阻燃性能，力学强度优异，阻燃性能能够达到ul94-v0，同时体系的粘度也会明显提升，导致材料的发泡效果不佳，密度偏大，密度达到0.78g/cm3以上，缓冲性能较差。而新能源电池及储能基站不仅要求发泡硅胶有着不错的阻燃性能，也必须要有优异的强度及密闭缓冲性能，因此急需开发一种孔径及孔分布可控、缓冲性能优异的阻燃发泡硅橡胶材料。
技术实现思路
1、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孔径可控的阻燃硅胶泡棉及其制备方法和应用，本发明提供的阻燃硅胶泡棉通过球形硅、铁黑、氢氧化铝的复配，在生产过程中添加少量的阻燃粉料，阻燃性能就能够达到ul94-v0，并且通过添加不同粘度乙烯基硅油调整胶料粘度、添加不同含氢量的含氢硅油调控发泡/硫化速率实现了孔径可控，整个生产步骤简单，生产效率高，安全性高，工艺简单，适合批量化及连续化生产。
2、本发明的技术方案是：
3、本发明一方面提供孔径可控的阻燃硅胶泡棉，其特征在于，所述阻燃硅胶泡棉的原料包括a组分和b组分；
4、所述a组分中包括以下原料及其重量份数：乙烯基硅油100份，羟基硅油4～8份，白炭黑8～10份，阻燃剂20～30份，铂金催化剂0.4份-0.8份；
5、所述b组分中包括以下原料及其重量份数：乙烯基硅油100份，含氢硅油4-6份，白炭黑8-10份，阻燃剂20-30份，匀泡剂2-3份，抑制剂0.05-0.07份；
6、其中，a组分或b组分中，所述阻燃剂包括氢氧化铝、球形硅、铁黑的复配物。
7、本发明第二方面提供本发明第一方面所述的孔径可控的阻燃硅胶泡棉的制备方法，包括以下步骤：
8、(1)将羟基硅油、乙烯基硅油、白炭黑、阻燃剂、铂金催化剂搅拌混合均匀得到a组分；
9、(2)将乙烯基硅油、含氢硅油、白炭黑、阻燃剂、匀泡剂和抑制剂搅拌混合均匀得到b组分；
10、(3)将a组分、b组分搅拌混合均匀，进行硫化及发泡反应后得到。
11、本发明第三方面提供本发明第一方面所述的孔径可控的阻燃硅胶泡棉在储能系统中的应用。
12、通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：首次通过氢氧化铝、球形硅、铁黑的简单复配，在满足v0阻燃性能的同时，减少阻燃粉料在整个体系中的占比，提高白炭黑的添加量来提升硅橡胶的力学性能；此外可以通过添加不同粘度乙烯基硅油调整胶料粘度、添加不同含氢量的含氢硅油/不同羟基含量的羟基硅油调控发泡/硫化速率，协同实现硅胶泡棉发泡过程的孔径及孔分布可控，并且整个过程中添加粉料少，制备过程简单高效。最终可以得到发泡倍率高，具有优异阻燃性能及密封缓冲性能，密度在0.45-0.65g/cm3，闭孔在95％以上，孔径在100μm的阻燃硅胶泡棉。
1.一种孔径可控的阻燃硅胶泡棉，其特征在于，所述阻燃硅胶泡棉的原料包括a组分和b组分；
2.根据权利要求1所述的孔径可控的阻燃硅胶泡棉，其特征在于，所述阻燃硅胶泡棉由a组分和b组分混合后进行硫化及发泡反应后得到；
3.根据权利要求1所述的孔径可控的阻燃硅胶泡棉，其特征在于，a组分或b组分中，所述乙烯基硅油的粘度为1000～50000mpa·s；
4.根据权利要求1所述的孔径可控的阻燃硅胶泡棉，其特征在于，a组分中，所述羟基硅油中羟基的质量百分含量为7.5％～9％；
5.根据权利要求1所述的孔径可控的阻燃硅胶泡棉，其特征在于，所述氢氧化铝、球形硅、铁黑的质量比为(19～15)：(3～6)：(3～6)。
6.根据权利要求1所述的孔径可控的阻燃硅胶泡棉，其特征在于，b组分中，所述含氢硅油中氢的质量含量为0.8％-1.6％；
7.根据权利要求6所述的孔径可控的阻燃硅胶泡棉，其特征在于，所述玻璃微球的粒径为30-50μm。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的孔径可控的阻燃硅胶泡棉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的孔径可控的阻燃硅胶泡棉，其特征在于，步骤(3)中，a组分和b组分的质量比1:1；
10.根据权利要求书1-7所述的孔径可控的阻燃硅胶泡棉在储能系统中的应用。
