氢氧化铝复合阻燃剂对热硫化硅橡胶性能的影响

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1、1642008年第十四届中国有机硅学术交流会论文集氢氧化铝复合阻燃剂对热硫化硅橡胶性能的影响詹学贵+，冯庆立(浙江新安化工集团股份有限公司，建德311600)摘要：研究了氢氧化铝、氢氧化铝／氧化二锑、氢氧化铝／十溴二苯联醚、氢氧化铝／三聚氰胺氰尿酸盐、氢氧化铝／聚磷酸铵、氢氧化铝／铂络合物等阻燃剂并研究了对热硫化硅橡胶阻燃性能和机械性能的影响。结果表明：当100份硅橡胶中阻燃剂的用量为80份时，氢氧化铝／十溴二苯联醚、氢氧化铝／聚磷酸铵、氢氧化铝／铂络合物等阻燃剂并用能使硅橡胶的燃烧等级达到FV-O级，氧指数大于32％，但氢氧化铝／十溴二苯联醚并用时，在燃烧时生成较多的烟；氢氧化铝／聚磷酸铵

2、并用时，其热稳定性很差。只有氢氧化铝／铂络合物并用时综合性能较好，当铂络合物添加了协同助剂时，铂络合物的用量仅为1．2ppm时，硅橡胶的氧指数值已达34．O％，垂直燃烧等级已达到FV-0级。其拉伸强度为4．5MPa、扯断伸长率为400％、撕裂强度为15．4kNtm、邵尔A硬度为55度。关键词：氢氧化铝，复合，阻燃剂，硅橡胶，铂络合物硅橡胶是以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⋯。硅氧键能达450kJ／tool，比一般橡胶C—C结合键能242kJ／mol要大得多，由于结构的特殊性，决定了其具有优良的热稳定性、电绝缘性、耐候性和生理惰性，广泛应用于宇航、汽车

3、制造、电子电气及医疗用品等领域。硅橡胶存在可燃的缺点，而目前应用于宇航、电子电气及输电线路等方面的硅橡胶都要求具有良好的阻燃性能。因此，开发高性能阻燃性硅橡胶已成为必然趋势。添加型阻燃剂由于使用工艺简单，所以应用很广。氢氧化铝即三水合氧化铝，在添加型无机阻燃剂中居首位。单一的氢氧化铝阻燃性较差，达到一定阻燃级别所需用量太大，严重恶化材料的力学性能及加工性能，所以氢氧化铝多与其它阻燃剂复配使用而使其具有良好的协同效应。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；二是阻止氧气向硅橡胶燃烧表面扩散，或产生冲淡燃烧气体的惰性气体；三是在硅橡胶燃烧表面形成阻隔层，

4、阻止热能向硅橡胶纵深传递，抑制温度升高睥’3J。因此，提高硅橡胶的阻燃性应从提高其热分解温度、增加燃烧残渣、减缓可燃气体产生的速度等方面进行考虑。所以同时采用几种阻燃机理不同的阻燃剂可能达到较佳的阻燃效果。本实验的目的旨在提高硅橡胶阻燃性的同时，兼顾其机械性能。1实验1．1主要原料及设备聚甲基乙烯基硅氧烷(简称硅橡胶生胶)：110-2，摩尔质量60X104—70×104∥tool，浙江新安化工集团有限公司；沉淀法白炭黑：TMG，吉林通化白炭黑有限公司；氢氧化铝：中国铝业山东分公司；三氧化二锑Sb：O，：山东济南晨旭化工有限公司；十溴二苯联醚DBDPO：山东济南晨旭化工有限公司；三聚氰胺氰尿酸

5、盐MCA：上海旭森非卤消烟阻燃剂有限公司，聚磷酸铵APP(I／,>1000)：南通雅利阻燃技术公司；铂络合物：自制；羟基硅油203(羟基含量≥8．0％)；无锡全立化工有限公司；脱模剂：杭州市油脂化工有限公司；硫化剂：双2，5，江苏强盛化工有限公司。捏合机：ZH-2，江苏如皋强盛塑料化工机械厂；开炼机：XK-160A，上海橡胶机械厂；平板硫化机(25吨)：上海山山橡塑机械实业公司附属工厂；材料拉力机：XL-250A，广州实验仪器厂；硬度计：LX．A，上海六菱仪器厂；厚度计：·作者简介：詹学贵(1978一)，女，工程师，研究方向为有机硅下游产品。E—mail：zhanxuegui@yahoo．c

6、onl．en2008年第十四届中国有机硅学术交流会论文集165上海六菱仪器厂；氧指数测定仪：JF-3，江苏省江宁县分析仪器厂；水平垂直燃烧测定仪：GZF一3，江苏省江宁县分析仪器厂。1．2试样制备选定分子量为60～70万、乙烯基含量为0．16％的生胶作基胶，TMG补强填料，氢氧化铝及其它阻燃剂分4次与生胶在捏合机中完成吃粉过程，同时加人结构化控制剂、脱模剂等，在加热和真空的条件下进行捏合，然后开炼得样品。将混炼胶样品在开炼机包辊，加入硫化剂双2，5，薄通3—5次，出片；在平板硫化机上硫化成型。试样硫化条件为175℃×5min。停放4h，裁片。测定样片机械性能。二段硫化条件：200℃x4h。1

7、．3性能测试拉伸强度和伸长率：按GB／T528--1998测试；硬度：按GB／T53l一1999测试；撕裂强度：按GB／T529--1999测试，燃烧性能测定：氧指数法，按GBl0707--89测试；燃烧性能测定：垂直燃烧法，按GB／T13488—92测试。2结果与讨论2．1AI(OHl，用量对硅橡胶性能的影响AI(OH)，用量对硅橡胶阻燃性能的影响见表1。表1A1(OH)，用量对硅橡胶阻燃性能的影响AI(O