陶瓷化硅橡膠是一種新型的防火彈性體材料,其在常溫下具有和普通硅橡膠相似的加工性能和力學(xué)性能,在高溫或者明火情況下轉(zhuǎn)變成具有自支撐性的陶瓷體,阻礙火焰向材料內(nèi)部擴(kuò)散,從而達(dá)到阻燃防火的目的,陶瓷化硅橡膠在航空航天、建筑裝飾、電線電纜等行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用前景。室溫硫化氯丁密封膠作為一種室溫硫化硅橡膠,具有施工簡(jiǎn)便、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。本文研究硅灰石以及膨脹型阻燃劑(三聚氰胺聚磷酸鹽(MPP)和雙季戊四醇(DiPE對(duì)室溫硫化氯丁密封膠及其燒蝕所得陶瓷體性能的影響,并通過(guò)TGA,SEM,EDS, FT-IR, TG-FTIR以及熱紅成像等分析探討氯丁密封膠的阻燃防火以及陶瓷化機(jī)理。首先,采用Y一甲基丙烯酞氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570對(duì)硅灰石進(jìn)行表面改性,研究改性硅灰石和納米碳酸鈣的配比對(duì)氯丁密封膠及其對(duì)應(yīng)陶瓷體性能的影響。結(jié)果表明,改性硅灰石占比從0增大到100%時(shí),氯丁密封膠的加工性能提高,拉伸強(qiáng)度從1.7 MPa增大到2.5 MPa,燒蝕所得陶瓷體的形狀穩(wěn)定性提高,三點(diǎn)彎曲強(qiáng)度先增大后減小,最高為12.5MPa。改性硅灰石比納米碳酸鈣更有利于提高氯丁密封膠的加工性能、拉伸強(qiáng)度和瓷化性能。
其次,研究改性硅灰石用量對(duì)氯丁密封膠及其對(duì)應(yīng)陶瓷體性能的影響。改性硅灰石用量從0增大到160 phr時(shí),硅酮膠的拉伸強(qiáng)度從0.8 MPa增大到1.3 MPa,燒蝕所得陶瓷體的形狀保持能力提高,三點(diǎn)彎曲強(qiáng)度先增大后減小,最高為7.9 MPa。改性硅灰石用量為80 phr時(shí),氯丁密封膠的綜合性能最佳。
最后,研究膨脹型阻燃劑(MPP/DiPE)對(duì)氯丁密封膠及其對(duì)應(yīng)陶瓷體性能的影響。當(dāng)膨脹型阻燃劑用量從0增大到120 phr時(shí),氧指數(shù)從32.1%增加到36%,當(dāng)阻燃劑用量為60 phr時(shí),達(dá)到UL 94 V-0級(jí);隨著阻燃劑用量增加,陶瓷體的形狀逐漸規(guī)整;樣品在防火測(cè)試中的正面火焰燒蝕面積減小,背面最高溫度從超過(guò)350℃降低至256℃,背面從常溫升高至180℃的升溫速率由248.9 ℃miri‘降低至65.1℃miri 1,樣品背面溫度大于180℃區(qū)域占樣品總面積的百分比從9.29%減小至3.89。膨脹型阻燃劑能夠減小材料在燃燒時(shí)的著火面積、背面溫度以及升溫速率,從而具有更好的防火性能。當(dāng)膨脹型阻燃劑用量為60phr時(shí),氯丁密封膠的綜合性能最佳。
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