耐火硅橡膠自粘帶及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐火硅橡膠自粘帶及其制備方法，屬于高分子材料領(lǐng)域。其主要由下述組分及重量份的物料制成：甲基乙烯基硅橡膠：100份，白炭黑：15-40份，氧化鋁：5-20份，結(jié)構(gòu)控制劑：1-4份，燒結(jié)添加劑：1.5-3份，表面處理劑：0.15-1份，交聯(lián)劑：0.5-2份，聚四氟乙烯超細(xì)粉：0.5-1份，硼酸酯：0.5-2份，增粘樹脂：0.5-2份。本發(fā)明的耐火硅橡膠自粘帶中，白炭黑、氧化鋁、燒結(jié)添加劑的共同燒結(jié)使硅橡膠形成陶瓷化保護(hù)層，其陶瓷體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、附著力強(qiáng)、硬度高、不易脫落、致密性好，不易形成通道的從而起到隔絕火焰的作用，可廣泛用于加工電線電纜修補(bǔ)、連接，其使用方便，絕緣性能佳。
【專利說明】耐火娃橡膠自粘帶及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種耐火硅橡膠自粘帶及其制備方法，屬于高分子材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著火災(zāi)事故的頻發(fā)，人們對電線電纜火災(zāi)危險性認(rèn)識不斷加深，對電線電纜防火阻燃等性能的要求也越來越高。由于電纜火災(zāi)具有蔓延快、撲救難、產(chǎn)生二次危害、恢復(fù)時間長等特點會給國民經(jīng)濟(jì)及人民群眾的生命財產(chǎn)帶來巨大的損失。因此，電纜防火措施是減少電纜著火延燃的重要手段，關(guān)鍵在以防為主，根據(jù)這一思路，各類耐火電纜、防火電纜得到廣泛應(yīng)用。
[0003]在各類耐火電纜、防火電纜制造、儲存、運輸、安裝等過程中，受外力的影響，容易使電纜線芯絕緣造成擦傷；在各類耐火電纜、防火電纜連接過程中，也需要剝除線芯的絕緣；擦傷和剝除后，都會喪失絕緣性能，無法繼續(xù)保持其正常的供電功能?，F(xiàn)有技術(shù)往往使用硅橡膠自粘帶進(jìn)行修補(bǔ)，硅橡膠自粘帶使用硅橡膠為基料并配合增粘劑和其他助劑而成。硅橡膠具有良好的電絕緣性，在電纜中廣泛用作絕緣、護(hù)套等，其分子主鏈由硅和氧原子交替構(gòu)成，燃燒后變成二氧化硅，具有一定的耐火作用。然而，現(xiàn)有的硅橡膠自粘帶雖然燃燒后變成的二氧化硅具有耐火性能，但燃燒后的二氧化硅呈現(xiàn)粉狀，沒有附著力，容易脫落，因此無法實現(xiàn)理想的耐火防火功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種耐火硅橡膠自粘帶及其制備方法，以解決現(xiàn)有的硅橡膠自粘帶燃燒后呈現(xiàn)粉狀、無附著力、耐火防火效果差的技術(shù)問題。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種耐火硅橡膠自粘帶，其特征在于它由下述組分及重量份的物料制成:` 甲基乙烯基硅橡膠:100份 白炭黑:15-40份 氧化鋁:5-20份 結(jié)構(gòu)控制劑:1-4份 燒結(jié)添加劑:1.5-3份 表面處理劑:0.15-1份 交聯(lián)劑:0.5-2份 聚四氟乙烯超細(xì)粉:0.5-1份 硼酸酯:0.5-2份 增粘樹脂:0.5-2份。
[0006]本發(fā)明中，所述甲基乙烯基硅橡膠中的乙烯基摩爾百分含量為0.05%-0.3%。
[0007]本發(fā)明中，所述白炭黑為氣相法白炭黑或沉淀法白炭黑。
[0008]本發(fā)明中，所述氧化鋁為電工填料氧化鋁或電子陶瓷用氧化鋁。[0009]本發(fā)明中，所述結(jié)構(gòu)控制劑為低分子羥基硅油、甲基苯基二乙氧基硅烷、四甲基亞
乙基二氧二甲基硅烷或二苯基硅二醇及硅氮烷。
[0010]本發(fā)明中，所述燒結(jié)添加劑為三氧化二鐵、二氧化錳、三氧化二鉻或二氧化鈦。
[0011]本發(fā)明中，所述表面處理劑為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、Y-巰基丙基三甲氧基硅烷、Y - (2，3-環(huán)丙氧基)丙基三甲氧基硅烷。 [0012]本發(fā)明中，所述交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯、過氧化苯甲酰、二叔丁基過氧化物、2，
4-二氯過氧化苯甲酰。
[0013]本發(fā)明中，所述增粘樹脂為氫化松香、松香甘油酯。
[0014]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種耐火硅橡膠自粘帶的制備方法，其特征在于包括如下步驟:
1)、將白炭黑、氧化鋁、燒結(jié)添加劑中分別加入表面處理劑在捏合機(jī)中攪拌后，備用；
2)、將甲基乙烯基硅橡膠生膠包輥混煉；
3)、在步驟2)得到的包輥生膠中加入步驟I)中經(jīng)過表面處理的白炭黑和氧化鋁進(jìn)行混煉均勻；
4)、在步驟3)得到的混煉膠中加入結(jié)構(gòu)控制劑混煉均勻；
5)、在步驟4)得到的混煉膠中加入步驟I)中經(jīng)過表面處理的燒結(jié)添加劑、聚四氟乙烯超細(xì)粉、硼酸酯、增粘樹脂混煉均勻；
6)、在步驟5)得到的混煉膠中加入交聯(lián)劑混煉均勻，薄通后，下片；
7)、將步驟6)得到的混煉膠進(jìn)行停放，使各種配合劑能與生膠充分反應(yīng)；
8)、將步驟7)得到的停放后的膠料進(jìn)行壓延，經(jīng)硫化、襯墊隔離膜，收卷，最后切割成帶而得到本發(fā)明耐火硅橡膠自粘帶。
[0015]本發(fā)明中，所述步驟2)混煉中，雙輥開煉機(jī)輥筒速比為1.2-1.4: I，混煉溫度在40°C以下,棍距1_，混煉時間為4_5min。
[0016]本發(fā)明中，所述步驟3)混煉中，雙輥開煉機(jī)輥筒速比為1.2-1.4: I，混煉溫度在40°C以下，棍距1mm，混煉時間為15min_23min。
[0017]本發(fā)明中，所述步驟4)混煉中，雙輥開煉機(jī)輥筒速比為1.2-1.4: 1，混煉溫度在40°C以下,棍距1_，混煉時間為3min。
[0018]本發(fā)明中，所述步驟5)混煉中，雙輥開煉機(jī)輥筒速比為1.2-1.4: I，混煉溫度在40°C以下,棍距1_，混煉時間為3_5min。
[0019]本發(fā)明中，所述步驟6)混煉中，雙輥開煉機(jī)輥筒速比為1.2-1.4: I，混煉溫度在40°C以下,棍距1_，混煉時間為2min。
[0020]本發(fā)明中，所述步驟6)中薄通次數(shù)為3-7次。
[0021]本發(fā)明中，所述步驟7)中停放時間為24_48h。
[0022]本發(fā)明中，所述步驟8)采用立式三輥壓延機(jī)壓延，中輥固定，三輥間的速比為1.1-1.4:1:1，下輥轉(zhuǎn)速與中輥相同；上輥溫度為50°C，中輥應(yīng)保持為室溫，下輥用冷卻水冷卻，壓延速度為60-300cm.min-1。
[0023]本發(fā)明的有益效果在于:(1)、本發(fā)明耐火硅橡膠自粘帶燃燒時不會產(chǎn)生有毒氣體和煙霧，在400°C下引燃，火焰燒蝕下，白炭黑、氧化鋁、燒結(jié)添加劑的共同燒結(jié)使硅橡膠形成陶瓷化保護(hù)層，陶瓷體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、附著力強(qiáng)、硬度高、不易脫落、致密性好、不易形成通道的從而起到隔絕火焰、防火的作用，在最高可達(dá)1100°c火焰下2h后，仍可持續(xù)傳導(dǎo)1000伏電壓而不會發(fā)生短路，在火災(zāi)情況下保證了電力、通訊的暢通；(2)、使用時，拉伸100%以上繞包后產(chǎn)生足夠的粘附力使層間界面消失而成為一個整體，并能緊密地貼附在不同形狀的被繞包材料而不產(chǎn)生間隙，用于加工電線電纜修補(bǔ)、連接，使用方便，保持絕緣性能；
(3)、常溫下具備硅橡膠的基本特性，如柔軟、無毒、無味、耐高低溫、耐臭氧老化、耐候老化、優(yōu)良的電絕緣性能及良好的加工性能等，使電線、電纜在常態(tài)下仍具備硅橡膠的特性。
【具體實施方式】
[0024]在本發(fā)明中，若非特指，所有的份、百分比均為質(zhì)量單位，所有的設(shè)備均為電纜企業(yè)所常用，所有的原料均為電纜企業(yè)在市場中可以購得或是常用。
[0025]實施例1
本發(fā)明耐火硅橡膠自粘帶的組分及重量份如下:
乙烯基含量為0.15mol%的甲基乙烯基硅橡膠100份
氣相法超微細(xì)白炭黑 25份
超細(xì)氧化鋁12份
低分子羥基硅油2份
三氧化二鐵2.2份
乙烯基三甲氧基硅烷 0.6份
過氧化二異丙苯1.2份
聚四氟乙烯超細(xì)粉 0.8份
硼酸酯1.2份
氫化松香1.2份。
[0026]本發(fā)明耐火硅橡膠自粘帶制備方法如下:
1 )、將氣相法超微細(xì)白炭黑、超細(xì)氧化招、二氧化鐵分別添加乙烯基二甲氧基硅烷在捏合機(jī)中攪拌10分鐘，備用；
2)、將乙烯基含量為0.15mol%的甲基乙烯基硅橡膠生膠包輥混煉，雙輥開煉機(jī)輥筒速比為1.3: 1，混煉溫度在40°C以下，輥距I謹(jǐn)，混煉時間為5min ；
3)、在步驟2)得到的包輥生膠中加入經(jīng)過表面處理的氣相法超微細(xì)白炭黑、超細(xì)氧化鋁混煉均勻，雙輥開煉機(jī)輥筒速比為1.3: 1，混煉溫度在40°C以下，輥距1mm，混煉時間為19min ；
4)、在步驟3)得到的混煉膠中加入低分子羥基硅油混煉均勻，雙輥開煉機(jī)輥筒速比為1.3: 1，混煉溫度在40°C以下，輥距1_，混煉時間為3min ；
5)、在步驟4)得到的混煉膠中加入經(jīng)過表面處理的三氧化二鐵、聚四氟乙烯超細(xì)粉、硼酸酯、氫化松香混煉均勻，雙輥開煉機(jī)輥筒速比為1.3: I，混煉溫度在40°C以下，輥距1mm，混煉時間為4min ；
6)、在步驟5)得到的混煉膠中加入過氧化二異丙苯混煉均勻，雙輥開煉機(jī)輥筒速比為1.3: 1，混煉溫度在40°C以下，輥距1mm，混煉時間為2min?；鞜捑鶆?，薄通5次后，下片；
7)、將步驟6)得到的混煉膠進(jìn)行停放36h；
8)、將步驟7)得到的停放后的膠料采用立式三輥壓延機(jī)進(jìn)行壓延，所述立式三輥壓延機(jī)，中輥固定，三輥間的速比為1.3:1:1，下輥轉(zhuǎn)速與中輥相同；上輥溫度為50°C，中輥應(yīng)保持為室溫，下棍用冷卻水冷卻。壓延速度為180cm.η?η-1。經(jīng)硫化、襯墊隔離膜,收卷,最后切割成帶而得到本發(fā)明耐火硅橡膠自粘帶。
[0027]實施例2
本發(fā)明耐火硅橡膠自粘帶的組分及重量份如下:
乙烯基含量為0.05mol%的甲基乙烯基硅橡膠100份
沉淀法白炭黑30份
電工填料氧化鋁15份
甲基苯基~二乙氧基硅烷3份
二氧化錳1.5份
乙烯基三乙氧基硅烷 0.15份
過氧化苯甲酰1份
聚四氟乙烯超細(xì)粉 0.6份
硼酸酯1.6份
松香甘油酯1.6份。
[0028]本發(fā)明耐火硅橡膠自粘帶制備方法如下:
1)、將沉淀法白炭黑、電工填料氧化鋁、二氧化錳分別添加甲基苯基二乙氧基硅烷在捏合機(jī)中攪拌10分鐘，備用；
2)、將乙烯基含量為0.05mol%的甲基乙烯基硅橡膠生膠包輥混煉，雙輥開煉機(jī)輥筒速比為1.2: 1，混煉溫度在40°C以下，輥距I謹(jǐn)，混煉時間為4min ；
3)、在步驟2)得到的包輥生膠中加入經(jīng)過表面處理的沉淀法白炭黑、電工填料氧化鋁混煉均勻，雙輥開煉機(jī)輥筒速比為1.2: 1，混煉溫度在40°C以下，輥距1mm，混煉時間為15min ；
4)、在步驟3)得到的混煉膠中加入甲基苯基二乙氧基硅烷混煉均勻，雙輥開煉機(jī)輥筒速比為1.2: 1，混煉溫度在40°C以下，輥距1_，混煉時間為3min ；
5)、在步驟4)得到的混煉膠中加入經(jīng)過表面處理的二氧化錳、聚四氟乙烯超細(xì)粉、硼酸酯、松香甘油酯混煉均勻，雙輥開煉機(jī)輥筒速比為1.2: 1，混煉溫度在40°C以下，輥距1mm，混煉時間為3min ；
6)、在步驟(5)得到的混煉膠中加入過氧化苯甲?；鞜捑鶆?，雙輥開煉機(jī)輥筒速比為
1.2: 1，混煉溫度在40°C以下，輥距1mm，混煉時間為2min?；鞜捑鶆?，薄通3次后，下片；
7)、將步驟6)得到的混煉膠進(jìn)行停放24h；
8)、將步驟7)得到的停放后的膠料采用立式三輥壓延機(jī)進(jìn)行壓延，所述立式三輥壓延機(jī)，中輥固定，三輥間的速比為1.1:1:1，下輥轉(zhuǎn)速與中輥相同；上輥溫度為50°C，中輥應(yīng)保持為室溫，下棍用冷卻水冷卻。壓延速度為60cm.min-1。經(jīng)硫化、襯墊隔離膜,收卷,最后切割成帶而得到本發(fā)明耐火硅橡膠自粘帶。
[0029]實施例3
本發(fā)明耐火硅橡膠自粘帶的組分及重量份如下:
乙烯基含量為0.3 mol%的甲基乙烯基硅橡膠 100份 氣相法白炭黑40份電子陶瓷用氧化鋁20份
四甲基亞乙基二氧二甲基硅烷4份
三氧化二鉻3份
Y-巰基丙基三甲氧基硅烷1份
二叔丁基過氧化物2份
聚四氟乙烯超細(xì)粉1份
硼酸酯2份
氫化松香2份。
[0030]本發(fā)明耐火硅橡膠自粘帶制備方法如下:
1)、將氣相法白炭黑、電子陶瓷用氧化鋁、三氧化二鉻分別添加Y-巰基丙基三甲氧基硅烷在捏合機(jī)中攪拌10分鐘，備用；
2)、將乙烯基含量為0.3 mol%的甲基乙烯基硅橡膠生膠包輥混煉，雙輥開煉機(jī)輥筒速比為1.4: 1，混煉溫度在40°C以下，輥距I謹(jǐn)，混煉時間為4min ； 3)、在步驟2)得到的包輥生膠中加入經(jīng)過表面處理的氣相法白炭黑、電子陶瓷用氧化鋁混煉均勻，雙輥開煉機(jī)輥筒速比為1.4: 1，混煉溫度在40°C以下，輥距1mm，混煉時間為23min ；
4)、在步驟3)得到的混煉膠中加入四甲基亞乙基二氧二甲基硅烷混煉均勻，雙輥開煉機(jī)輥筒速比為1.4: 1，混煉溫度在40°C以下，輥距1_，混煉時間為3min ；
5)、在步驟4)得到的混煉膠中加入經(jīng)過表面處理的三氧化二鉻、聚四氟乙烯超細(xì)粉、硼酸酯、氫化松香混煉均勻，雙輥開煉機(jī)輥筒速比為1.4:1，混煉溫度在40°C以下，輥距1mm，混煉時間為5min ；
6 )、在步驟(5 )得到的混煉膠中加入二叔丁基過氧化物混煉均勻，雙輥開煉機(jī)輥筒速比為1.4: I，混煉溫度在40°C以下，輥距1mm，混煉時間為2min?；鞜捑鶆颍⊥?次后，下片;
7)、將步驟6)得到的混煉膠進(jìn)行停放48h；
8)、將步驟7)得到的停放后的膠料采用立式三輥壓延機(jī)進(jìn)行壓延，所述立式三輥壓延機(jī)，中輥固定，三輥間的速比為1.4:1:1，下輥轉(zhuǎn)速與中輥相同；上輥溫度為50°C，中輥應(yīng)保持為室溫，下棍用冷卻水冷卻。壓延速度為300cm.η?η-1。經(jīng)硫化、襯墊隔離膜,收卷,最后切割成帶而得到本發(fā)明耐火硅橡膠自粘帶。
[0031]實施例4
本發(fā)明耐火硅橡膠自粘帶的組分及重量份如下:
甲基乙烯基硅橡膠100份
氣相法白炭黑15份
三氧化二鋁含量大于99.7%的電子陶瓷用氧化鋁 5份 二苯基硅二醇及硅氮烷1份
二氧化鈦1.5份
Y- (2，3-環(huán)丙氧基)丙基三甲氧基硅烷0.5份
2，4-二氯過氧化苯甲酰0.5份
聚四氟乙烯超細(xì)粉0.5份硼酸酯0.5份
氫化松香0.5份。
[0032]本發(fā)明耐火硅橡膠自粘帶制備方法如下:
1)、將氣相法白炭黑、三氧化二鋁含量大于99.7%的電子陶瓷用氧化鋁、二氧化鈦分別添加Y- (2，3-環(huán)丙氧基)丙基三甲氧基硅烷在捏合機(jī)中攪拌10分鐘，備用；
2)、將甲基乙烯基硅橡膠生膠包輥混煉，雙輥開煉機(jī)輥筒速比為1.3: 1，混煉溫度在40°C以下，棍距Imm,混煉時間為5min ；
3)、在步驟2)得到的包輥生膠中加入經(jīng)過表面處理的氣相法白炭黑、三氧化二鋁含量大于99.7%的電子陶瓷用氧化鋁混煉均勻，雙輥開煉機(jī)輥筒速比為1.2: 1，混煉溫度在40°C以下，輥距1mm，混煉時間為17min ；
4)、在步驟3)得到的混煉膠中加入二苯基硅二醇及硅氮烷混煉均勻，雙輥開煉機(jī)輥筒速比為1.3: 1，混煉溫度在40°C以下，輥距1_，混煉時間為3min ；
5)、在步驟4)得到的混煉膠中加入經(jīng)過表面處理的二氧化鈦、聚四氟乙烯超細(xì)粉、硼酸酯、氫化松香混煉均勻，雙輥開煉機(jī)輥筒速比為1.3: I，混煉溫度在40°C以下，輥距1mm，混煉時間為4min ；
6)、在步驟(5)得到的混煉膠中加入2，4_二氯過氧化苯甲酰混煉均勻，雙輥開煉機(jī)輥筒速比為1.3: 1，混煉溫度在40°C以下，輥距1_，混煉時間為2min。混煉均勻，薄通6次后，下片；
7)、將步驟6)得到的混煉膠進(jìn)行停放30h；
8)、將步驟7)得到的停放后的膠料采用立式三輥壓延機(jī)進(jìn)行壓延，所述立式三輥壓延機(jī)，中輥固定，三輥間的速比為1.2:1:1，下輥轉(zhuǎn)速與中輥相同；上輥溫度為50°C，中輥應(yīng)保持為室溫，下棍用冷卻水冷卻。壓延速度為240cm.η?η-1。經(jīng)硫化、襯墊隔離膜,收卷,最后切割成帶而得到本發(fā)明耐火硅橡膠自粘帶。
[0033]實施例5
本發(fā)明耐火硅橡膠自粘帶的組分及重量份如下:
乙烯基含量為0.07mol%的甲基乙烯基硅橡膠 100份 沉淀法白炭黑35份
三氧化二鋁含量大于99.7%的電子陶瓷用氧化鋁 10份 甲基苯基二乙氧基硅烷3
三氧化二鐵2.5份
乙烯基三甲氧基硅烷0.45份
過氧化二異丙苯1.7份
聚四氟乙烯超細(xì)粉0.9份
硼酸酯0.9份
松香甘油酯1份。
[0034]本發(fā)明耐火硅橡膠自粘帶制備方法如下:
1)、將沉淀法白炭黑、三氧化二鋁含量大于99.7%的電子陶瓷用氧化鋁、三氧化二鐵分別添加乙烯基三甲氧基硅烷在捏合機(jī)中攪拌10分鐘，備用；
2)、將乙烯基含量為0.07mol%的甲基乙烯基硅橡膠生膠包輥混煉，雙輥開煉機(jī)輥筒速比為1.2: 1，混煉溫度在40°C以下，輥距I謹(jǐn)，混煉時間為5min ；
3)、在步驟2)得到的包輥生膠中加入經(jīng)過表面處理的沉淀法白炭黑、三氧化二鋁含量大于99.7%的電子陶瓷用氧化鋁混煉均勻，雙輥開煉機(jī)輥筒速比為1.4: 1，混煉溫度在40°C以下，輥距1mm，混煉時間為21min ；
4)、在步驟3)得到的混煉膠中加入甲基苯基二乙氧基硅混煉均勻，雙輥開煉機(jī)輥筒速比為1.2: I，混煉溫度在40°C以下，輥距I謹(jǐn)，混煉時間為3min ；
5)、在步驟4)得到的混煉膠中加入經(jīng)過表面處理的三氧化二鐵、聚四氟乙烯超細(xì)粉、硼酸酯、松香甘油酯混煉均勻，雙輥開煉機(jī)輥筒速比為1.2: 1，混煉溫度在40°C以下，輥距1_，混煉時間為5min ；
6)、在步驟(5)得到的混煉膠中加入過氧化二異丙苯混煉均勻，雙輥開煉機(jī)輥筒速比為1.4: I，混煉溫度在40°C以下，輥距1mm，混煉時間為2min。混煉均勻，薄通4次后，下片；
7)、將步驟6)得到的混煉膠進(jìn)行停放42h；
8)、將步驟7)得到的停放后的膠料采用立式三輥壓延機(jī)進(jìn)行壓延，所述立式三輥壓延機(jī)，中輥固定，三輥間的速比為1.1:1:1，下輥轉(zhuǎn)速與中輥相同；上輥溫度為50°C，中輥應(yīng)保持為室溫，下棍用冷卻水冷卻。壓延速度為240cm.η?η-1。經(jīng)硫化、襯墊隔離膜,收卷,最后切割成帶而得到本發(fā)明耐火硅橡膠自粘帶。
[0035]本發(fā)明所采用的 原料:
甲基乙烯基娃橡I父,簡稱乙烯基娃橡父，是由_.甲基硅氧烷與少量乙烯基硅氧烷共聚而成，乙烯基含量一般為0.05-0.3mol%。少量不飽和乙烯基的引入，可提高硅橡膠的硫化活性，能使用活性較小的有機(jī)過氧化物硫化交聯(lián)，且用量可減少。同時，使硫化膠成品性能得到改善，如提高制品硬度，降低壓縮變形，厚制品硫化均勻，并減少氣泡發(fā)生。增加乙烯基含量，可提高硫化速度，但膠料的熱穩(wěn)定性下降。乙烯基含量為0.07-0.15 mol%的甲基乙烯基硅橡膠具有較好的綜合性能。
[0036]白炭黑與現(xiàn)有技術(shù)相同，即合成二氧化硅?？煞譃闅庀喾ò滋亢诤统恋矸ò滋亢?。用沉淀法白炭黑補(bǔ)強(qiáng)的膠料機(jī)械強(qiáng)度稍低，介電性能(特別是受潮后的介電性能)較差，但耐熱老化性能較好，混煉膠的成本低。而氣相法白炭黑為硅橡膠最常用的補(bǔ)強(qiáng)劑之一，由它補(bǔ)強(qiáng)的膠料其硫化膠的機(jī)械強(qiáng)度高、電性能好，并可與其它補(bǔ)強(qiáng)劑或弱補(bǔ)強(qiáng)劑并用，制備不同使用要求的膠料。與用氣相法白炭黑補(bǔ)強(qiáng)的硅橡膠膠料相比，對制品的機(jī)械強(qiáng)度要求不高時，可單獨使用沉淀法白炭黑或與氣相法白炭黑并用。氣相法超微細(xì)白炭黑(氣相法納米二氧化硅)，由于其粒徑較小，因此比表面積大，表面吸附力強(qiáng)，表面能大，活性強(qiáng)，化學(xué)純度高、分散性能好、熱阻、電阻等方面具有優(yōu)異的性能，穩(wěn)定性和補(bǔ)強(qiáng)性優(yōu)越。
[0037]所述氧化鋁，又稱三氧化二鋁，通常稱為“鋁氧”，俗稱礬土。耐熱性強(qiáng)，成型性好，晶相穩(wěn)定、硬度高、尺寸穩(wěn)定性好，對硅橡膠同樣具有補(bǔ)強(qiáng)效果。燒結(jié)后擁有優(yōu)良的力學(xué)性能，絕緣性能，能提高燒結(jié)陶瓷體的致密性、強(qiáng)度、韌性，提高材料的硬度和彈性模量等性能。選用電工填料氧化鋁或電子陶瓷用氧化鋁，較好選用三氧化二鋁含量大于99.7%的電子陶瓷用氧化鋁，其化學(xué)性能穩(wěn)定，具有良好的燒結(jié)性能。更好的選用超細(xì)氧化鋁(納米氧化鋁)，顆粒分散性好，具有更優(yōu)異的物理化學(xué)特性，能提供高的介電強(qiáng)度、低電損耗因子和高電阻系數(shù)。
[0038]白炭黑與氧化鋁具有協(xié)同作用，與其他添加劑生成二元、三元或更復(fù)雜的液相低共融物，這些液相對固相具有潤濕作用，相界面的表面張力使得固相粒子相互靠近并填充氣孔，從而促進(jìn)燒結(jié)。氧化鋁的用量為白炭黑的30%-50%。
[0039]結(jié)構(gòu)控制劑與現(xiàn)有技術(shù)相同，主要是為了阻滯用氣相法白炭黑補(bǔ)強(qiáng)的硅橡膠膠料貯存過程中會變硬，塑性值下降，逐漸失去加工工藝性能的“結(jié)構(gòu)化”傾向。選用低分子羥基硅油、甲基苯基二乙氧基硅烷、四甲基亞乙基二氧二甲基硅烷或二苯基娃二醇及娃氣燒。
[0040]燒結(jié)添加劑為變價氧化物，包括三氧化二鐵、二氧化錳、三氧化二鉻或二氧化鈦等，最常用的為三氧化二鐵，一般用量為1.5-3份。由于其晶格常數(shù)與氧化鋁接近，通常能與氧化鋁形成固溶體。由于變價作用，使氧化鋁瓷產(chǎn)生缺陷，活化晶格，促進(jìn)燒結(jié)，加入 0.5-1%的二氧化鈦就可以使氧化招瓷的燒結(jié)溫度降低100-200°C。此類氧化物的加入還可大大改善硅橡膠的熱空氣老化性能。同時，對硅橡膠也具有弱補(bǔ)強(qiáng)作用，可以以調(diào)節(jié)硅橡膠的硬度，改善膠料的工藝性能和硫化膠的耐油性能及耐溶劑性能。
[0041]交聯(lián)劑，又稱硫化劑，與現(xiàn)有技術(shù)相同，根據(jù)硅橡膠的加工工藝特點以及硫化特性，選用過氧化物交聯(lián)劑，如過氧化二異丙苯(DCP)、過氧化苯甲酰(BP)、二叔丁基過氧化物(DTBP)、2，4-二氯過氧化苯甲酰(DCBP)等。過氧化物一般在室溫下比較穩(wěn)定，但在較高的硫化溫度下能迅速分解產(chǎn)生自由基，從而使硅橡膠產(chǎn)生交聯(lián)。只要能達(dá)到所需的交聯(lián)度，應(yīng)盡量少用硫化劑。隨著乙烯基質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大，過氧化物用量應(yīng)減小。同時可以采用兩種過氧化物并用，可減小硫化劑用量，并可適當(dāng)降低硫化溫度，提高硫化效應(yīng)。
[0042]表面處理劑與現(xiàn)有技術(shù)相同，亦稱偶聯(lián)劑，可以提高補(bǔ)強(qiáng)材料或填料與聚合物界面間結(jié)合力。本發(fā)明表面處理劑為硅橡膠常用表面處理劑，較好選用硅烷類偶聯(lián)劑，如乙烯基三甲氧基硅烷(A171)、乙烯基三乙氧基硅烷(A151)等；一種較好是先對白炭黑、氧化鋁、燒結(jié)添加劑進(jìn)行處理，處理后膠料的機(jī)械強(qiáng)度較高，混煉和返煉工藝性能好，硫化膠的透明度也提高。
[0043]聚四氟乙烯超細(xì)粉，由四氟乙烯烴調(diào)聚反應(yīng)而得到的分散聚四氟乙烯微粉。平均粒徑小于5 μ m，比表面大于10m2/g，摩擦系數(shù)0.06-0.07，潤滑性好，能很好地分散在材料中，可改善膠料的壓延工藝性能及成膜性，提高硫化膠的撕裂強(qiáng)度。
[0044]硼酸酯，為工業(yè)用有機(jī)硼酸酯，能使硅橡膠硫化具有自粘性。
[0045]增粘樹脂，與現(xiàn)有技術(shù)相同，是橡膠膠粘劑常用助劑，可以增加粘性，使材料表面產(chǎn)生必要的初粘性和粘合力?？蛇x用氫化松香、松香甘油酯。
[0046]本發(fā)明具體應(yīng)用途徑很多，以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種耐火硅橡膠自粘帶，其特征在于它由下述組分及重量份的物料制成: 甲基乙烯基硅橡膠:100份 白炭黑:15-40份 氧化鋁:5-20份 結(jié)構(gòu)控制劑:1-4份 燒結(jié)添加劑:1.5-3份 表面處理劑:0.15-1份 交聯(lián)劑:0.5-2份 聚四氟乙烯超細(xì)粉:0.5-1份 硼酸酯:0.5-2份 增粘樹脂:0.5-2份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐火硅橡膠自粘帶，其特征在于:所述甲基乙烯基硅橡膠中的乙烯基摩爾百分含量為0.05%-0.3%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐火硅橡膠自粘帶，其特征在于:所述白炭黑為氣相法白炭黑或沉淀法白炭黑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐火硅橡膠自粘帶，其特征在于:所述氧化鋁為電工填料氧化鋁或電子陶瓷用氧化鋁。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐火硅橡膠自粘帶，其特征在于:所述結(jié)構(gòu)控制劑為低分子 羥基硅油、甲基苯基二乙氧基硅烷、四甲基亞乙基二氧二甲基硅烷或二苯基娃二醇及娃氣燒。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐火硅橡膠自粘帶，其特征在于:所述燒結(jié)添加劑為三氧化二鐵、二氧化錳、三氧化二鉻或二氧化鈦。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐火硅橡膠自粘帶，其特征在于:所述表面處理劑為乙烯基二甲氧基硅烷、乙烯基二乙氧基硅烷、Y _疏基丙基二甲氧基硅烷、Y _ (2,3-環(huán)丙氧基)丙基二甲氧基硅烷。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐火硅橡膠自粘帶，其特征在于:所述交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯、過氧化苯甲酰、二叔丁基過氧化物、2，4- 二氯過氧化苯甲酰。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐火硅橡膠自粘帶，其特征在于:所述增粘樹脂為氫化松香、松香甘油酯。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項所述的耐火硅橡膠自粘帶的制備方法，其特征在于包括如下步驟: 1)、將白炭黑、氧化鋁、燒結(jié)添加劑中分別加入表面處理劑在捏合機(jī)中攪拌后，備用； 2)、將甲基乙烯基硅橡膠生膠包輥混煉； 3)、在步驟2)得到的包輥生膠中加入步驟I)中經(jīng)過表面處理的白炭黑和氧化鋁進(jìn)行混煉均勻； 4)、在步驟3)得到的混煉膠中加入結(jié)構(gòu)控制劑混煉均勻； 5)、在步驟4)得到的混煉膠中加入步驟I)中經(jīng)過表面處理的燒結(jié)添加劑、聚四氟乙烯超細(xì)粉、硼酸酯、增粘樹脂混煉均勻； 6)、在步驟5)得到的混煉膠中加入交聯(lián)劑混煉均勻，薄通后，下片；7)、將步驟6)得到的混煉膠進(jìn)行停放，使各種配合劑能與生膠充分反應(yīng)； 8)、將步驟7)得到的停放后的膠料進(jìn)行壓延，經(jīng)硫化、襯墊隔離膜，收卷，最后切割成帶而得到本發(fā)明耐火硅橡膠自粘帶。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的耐火硅橡膠自粘帶的制備方法，其特征在于:所述步驟2)混煉中，雙輥開煉機(jī)輥筒速比為1.2-1.4: 1，混煉溫度在40°C以下，輥距1mm，混煉時間為4-5min。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的耐火硅橡膠自粘帶的制備方法，其特征在于:所述步驟3)混煉中，雙輥開煉機(jī)輥筒速比為1.2-1.4: I，混煉溫度在40°C以下，輥距1mm，混煉時間為15min-23min。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的耐火硅橡膠自粘帶的制備方法，其特征在于:所述步驟4)混煉中，雙輥開煉機(jī)輥筒速比為1.2-1.4: 1，混煉溫度在40°C以下，輥距1mm，混煉時間為3min。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的耐火硅橡膠自粘帶的制備方法，其特征在于:所述步驟5)混煉中，雙輥開煉機(jī)輥筒速比為1.2-1.4: 1，混煉溫度在40°C以下，輥距1mm，混煉時間為3-5min。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的耐火硅橡膠自粘帶的制備方法，其特征在于:所述步驟6)混煉中，雙輥開煉機(jī)輥筒速比為1.2-1.4: 1，混煉溫度在40°C以下，輥距1mm，混煉時間為2min。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的耐火硅橡膠自粘帶的制備方法，其特征在于:所述步驟6)中薄通次數(shù)為3-7次。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的耐火硅橡膠自粘帶的制備方法，其特征在于:所述步驟7)中停放時間為24-48h。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的耐火硅橡膠自粘帶的制備方法，其特征在于:所述步驟8)采用立式三輥壓延機(jī)壓延，中輥固定，三輥間的速比為1.1-1.4:1:1，下輥轉(zhuǎn)速與中輥相同；上輥溫度為50°C，中輥應(yīng)保持為室溫，下輥用冷卻水冷卻，壓延速度為60_300cm.min-lo
【文檔編號】B29C43/58GK103613934SQ201310620548
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】陳曉軍, 夏亞芳, 劉軍, 韓俊杰, 吳麗芳 申請人:無錫江南電纜有限公司