环保型阻燃硅橡胶海绵材料的制备

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1、摘要本文研究了补强体系、硫化体系对甲基乙烯基硅橡胶的硫化特性和力学性能的影响，确定了基本配方，在此基础上，加入环保型阻燃剂、发泡剂以及发泡助剂来制备阻燃型硅橡胶海绵，并用扫描电镜(SEM)观察了硅橡胶海绵的横截面形貌。研究结果表明，在补强体系中，以气相白炭黑的效果最好，且用量为45～55phr时，硅橡胶的拉伸强度达9．60MPa，是未补强前的30多倍。在硫化体系中，BP、DCP、DCBP和DPBMH这几种过氧化物均可作为甲基乙烯基硅橡胶的交联剂。其中以DPBMH作交联剂时，硅橡胶硫化胶具有较优的力学性能，因而确定硅橡胶的基本配方为气相白炭黑5

2、0phr，DPBMH0．8phr。添加环保型阻燃剂对硅橡胶的阻燃性能因品种和用量的不同而呈现不同的效果。研究结果显示，硼酸锌和三氧化二锑的并用、氢氧化铝和三氧化二锑的并用、氢氧化镁和硼酸锌的并用都对硅橡胶的阻燃性能有贡献。不加阻燃剂的硅橡胶空白对比试样的氧指数为27，当硼酸锌／三氧化二锑用量为72phr时，硅橡胶的氧指数为30；当氢氧化铝／三氧化二锑用量为62．5phr时，硅橡胶的氧指数为32：当氢氧化镁／硼酸锌用量为53．3phr时，硅橡胶的氧指数为32，而同时硅橡胶的物理机械性能也保持在适当的水平，拉伸强度达到6MPa，扯断伸长率达到50

3、0％，可以满足大多数硅橡胶产品的要求。在研究硅橡胶海绵性能的试验中，分别使用发泡剂H和AC尿素配合使硅橡胶进行发泡，其中发泡剂H的发泡效果较好。当发泡剂H与尿素衍生物以及ZnO配合时，硅橡胶海绵的性能较好，海绵材料的口模膨胀率达到400％，孔隙率为75％，密度为O_3，邵尔w硬度仅为22左右，从其横截面的SEM图中可以看出，泡孔分布均匀，孑L径大而且分布窄，所得的海绵体尺寸较为稳定，表面致密度很好．手感非常柔软。在上述对硅橡胶阻燃性能和发泡性能研究的基础上制备阻燃型硅橡胶海绵，结果表明：此方法制备阻燃型硅橡胶海绵是可行的，但是仍然需要进一步深

4、入研究，从各方面优化配方来提高硅橡胶海绵的质量。关键词：硅橡胶：阻燃；海绵；环保；力学性能；SEM华南理工人学L-学硕+学位论文ABSTRACTTheeffectofthereinforcingagentsystems，curingsystemsonthecuringbehaviorandmechanicalpropertiesofmethylvinylpolysiloxanerubberwasstudied，onthebaseofthis，sothebasicformulationwasdetermined．Thenenvironmenta

5、lprotectionflame—retardants，blisterandblowingpromoterwereaddedintomanufactureflame—retardedsiliconsponge．Furthermore，theCROSS—sectionofsiliconspongewascardedoutusingelectron—scanningmicroscope(SEM)．Theresultshowedthatthefumedsilicacouldenhancethestrengthofsiliconerubbereffi

6、ciently．Thetensilestrengthincreased30timeswhenthefumedsilicawasusedwith45—55phr．whichreached9．60MPa．BP、DCP、DCBPandDPBMHallcouldbeusedasthecuringagentsofthesiliconerubber．Amongthesecuringagents，DPBMHcanleadtothebestmechanicalpropertiesofthesiliconerubber．Sothebasicformulatio

7、nofthesiliconerubberwas：fumedsilicawas50phrandDPBMHwas0．8phr．Theflame—retardedpropertyofsiliconrubberwasdifferentbecauseofthedifferentkindandlevelofflame—retardants．AlltheZB／Sb203，AI(OH)3／Sb203andMg(OH)2／ZBcouldimprovetheflame—retardedpropertyofsiliconerubber．Theoxygenindex

8、(or)ofsiliconerubberwithoutflame—retardantswas27．WhenZB／Sb203was72phr,theOIofthesi