專利名稱：一種纖維材料涂布用阻燃液體硅橡膠及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種液體硅橡膠及其制備方法，具體說，是涉及一種纖維材料涂布用阻燃液體硅橡膠及其制備方法，屬于硅橡膠材料技術領域。
背景技術：
織造纖維布或非織造纖維布，包括:玻璃纖維布、聚酰氨纖維布、醋酸纖維布、無紡聚酯纖維布等，硅橡膠是其涂覆材料之一。這些涂覆硅橡膠的纖維布制品，具有良好的使用性能，例如:耐溫，耐化學腐蝕，斷裂強度、撕裂強度高等，現(xiàn)已廣泛運用于建筑、電氣絕緣管道柔性連接、化工防腐和密封等領域。硅橡膠分子是以-S1-O-鍵組成主鍵，這種鍵的離解能極大。傳統(tǒng)的硅橡膠涂層是將固體混煉膠用非極性溶劑溶解配制而成。這些非極性溶劑大多數(shù)為有毒、易燃品，例如:汽油、甲苯、二甲苯、醋酸乙烯酯等，在實際使用過程中不僅污染環(huán)境，影響作業(yè)工人的身體健康，而且還存在不安全生產(chǎn)隱患。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術存在的上述 缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種具有良好的阻燃性、粘接能力及環(huán)保性能的纖維材料涂布用阻燃液體硅橡膠及其制備方法，以滿足涂覆硅橡膠的纖維布制品的廣泛應用要求。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案如下:一種纖維材料涂布用阻燃液體硅橡膠，由A組分與B組分按質(zhì)量比為1: 10 10: I組成；其中，A組分的組成配方如下:基膠100質(zhì)量份鉬金絡合物0.2 1.0質(zhì)量份增粘劑0.2 5.0質(zhì)量份；B組分的組成配方如下:
基膠100質(zhì)量份
含氫聚硅氧烷0.5 5質(zhì)量份
炔醇類抑制劑0.02 0.2質(zhì)量份
增粘劑0.2 5.0質(zhì)量份；所述基膠的組成配方如下:聚硅氧烷I20 40%
聚硅氧烷II20 40%
聚硅氧烷IIII 10%
二氧化硅15 25%
阻燃劑15 25%;上述百分比均為質(zhì)量百分比，且所述組成的質(zhì)量百分比之和為100% ;所述的聚硅氧烷I是在25°c測定的粘度為5000 lOOOOcp、乙烯基含量為0.25 0.5wt.%的乙烯基封端的有機聚硅氧烷；所述的聚硅氧烷II是在25°C測定的粘度為1500 5000cp、乙烯基含量為0.5 1.0wt.%的乙烯基封端的有機聚硅氧烷；所述的聚硅氧烷III是在25°C測定的粘度為250 1500cp、乙烯基含量為I IOwt.%的乙烯基封端的有機聚硅氧烷；所述的乙烯基封端的有機聚硅氧烷的組成通式為:R2SiO(SiRR’ 0)nSiR2，其中的R為乙烯基，R’為乙稀基或甲基。一種所述的纖維材料涂布用阻燃液體硅橡膠的制備方法，包括如下步驟:a)制備基膠①將80 100%配方量的聚硅氧烷I及配方量的聚硅氧烷I1、二氧化硅和阻燃劑加入捏合機中，在室溫下捏合I 2小時；②升溫至150 160°C，然后恒溫捏合I 2小時；③抽真空，在真空條件下于150 160°C繼續(xù)捏合2 4小時，然后停止抽真空，降溫至110 130°C，加入余下配方量的聚硅氧烷I和配方量的聚硅氧烷III，混合均勻，即得所述的基膠；b)制備A組分取基膠100質(zhì)量份，再加入配方量的鉬金絡合物和增粘劑，混合均勻，即得所述的A組分；c)制備B組分取基膠100質(zhì)量份，再加入配方量的含氫聚硅氧烷、炔醇類抑制劑和增粘劑，混合均勻，即得所述的B組分；d)將制得的A組分和B組分按質(zhì)量比為1: 10 10:1混合均勻，即得所述的纖維材料涂布用阻燃液體硅橡膠。作為進一步優(yōu)選方案，所述的鉬金絡合物是由氯鉬酸與二乙烯基二甲基二硅氧烷形成，且其中的鉬含量為1000 5000ppm。作為進一步優(yōu)選方案，所述的增粘劑選自乙稀基二甲氧基娃燒、乙稀基二乙氧基硅烷、Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、Y _(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、Y-氨丙基二乙氧基娃燒中的任意一種或二種以上的混合物。作為進一步優(yōu)選方案，所述的含氫聚硅氧烷中的含氫量為0.2 1.2wt.%，聚合度為20 50。作為進一步優(yōu)選方案，所述的炔醇類抑制劑是由乙炔基-1-環(huán)己醇與2-甲基-3-丁炔-2-醇按質(zhì)量比為1:1 5:1混合而成。作為進一步優(yōu)選方案，所述的二氧化硅是經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑作憎水處理后的氣相二氧化硅或沉淀法二氧化硅。作為進一步優(yōu)選方案，所述的阻燃劑經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑作憎水處理。作為進一步優(yōu)選方案，所述的阻燃劑選自氫氧化鋁、三氧化二銻、十溴二苯乙烷、十溴二苯醚、云母粉中的任意一種或二種以上的混合物。作為更進一步優(yōu)選方案，所述的經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑作憎水處理，是指將被處理物與硅烷偶聯(lián)劑按質(zhì)量比為5: I 10:1混合后，在120 130°C攪拌反應5 7小時；所述
的硅烷偶聯(lián)劑選自六甲基二硅氮烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二氯硅烷、二甲基環(huán)硅氧烷中的任意一種或二種以上的混合物。本發(fā)明提供的液體硅橡膠具有極佳的流動性、阻燃性和較強的粘接能力，不需添加仍何有機溶劑，可直接施涂于各種纖維布上，然后在不高于150°C的烘道中加熱5 10分鐘，即可得到富有光澤，手感上乘的涂覆硅橡膠的纖維布制品，所述纖維布制品適用溫度廣(-70 230°C )，耐候性優(yōu)良，耐臭氧、光及氣候老化，具有高絕緣性能(介電常數(shù)為3
3.2，擊穿電壓為20 50KV/mm)，柔性好，表面摩擦力大，彈性好，耐化學腐蝕，不含各種有害物質(zhì)，符合美國及歐洲食品檢驗標準，可滿足電器絕緣、非金屬補償器、防腐、耐溫、建筑密封、高溫防腐等領域的材料應用要求。因此，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的一種纖維材料涂布用阻燃液體硅橡膠具有顯著性進步和有益效果，具有耐溫、耐腐、絕緣、無毒等諸多優(yōu)點，適用范圍廣，且其制備方法簡單易行，成本低廉，適合規(guī)?；a(chǎn)，具有工業(yè)化應用價值。
具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明做進一步詳細、完整的說明。實施例1a)制備基膠①在1000L捏合機中加入400kg粘度為10000cp(25°C)、乙烯基含量為0.45wt.%的聚硅氧烷I，370kg粘度為4000cp (25 0C )、乙烯基含量為0.68wt.%的聚硅氧烷11，240kg經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑作憎水處理后的二氧化硅和250kg經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑作憎水處理后的阻燃劑，捏合成團后繼續(xù)在室溫下捏合2小時；②升溫至150 160°C，然后恒溫捏合I小時；③抽真空至真空度為0.8MPa，在真空條件下于150 160°C繼續(xù)捏合2小時，然后停止抽真空，降溫至120°C，加入50kg粘度為10000cp(25°C )、乙烯基含量為0.45wt.%的聚硅氧烷I和20kg粘度為500cp(25°C )、乙烯基含量為2.5wt.%的聚硅氧烷III，混合均勻，即得所述的基膠；b)制備A組分取基膠100kg，再加入250g鉬金絡合物和1.5kg增粘劑，混合均勻，即得所述的A組分；c)制備B組分取基膠100kg,再加入800g含氫聚娃氧燒、30g炔醇類抑制劑和1.5kg增粘劑,混合均勻，即得所述的B組分；d)將制得的A組分和B組分混合均勻，即 得所述的纖維材料涂布用阻燃液體硅橡膠。將制得的上述液體硅橡膠直接施涂于玻璃纖維布上，經(jīng)150°C烘烤5分鐘，即得到厚度為0.01 1.5_、涂層粘接牢固、手感柔軟、阻燃性為Vtl級、富有光澤的涂覆硅橡膠的玻璃復合纖維布。實施例2a)制備基膠①在1000L捏合機中加入400kg粘度為10000cp(25°C)、乙烯基含量為0.45wt.%的聚硅氧烷I，350kg粘度為4000cp (25 0C )、乙烯基含量為0.68wt.%的聚硅氧烷11，240kg經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑作憎水處理后的二氧化硅和250kg經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑作憎水處理后的阻燃劑，捏合成團后繼續(xù)在室溫下捏合I小時；②升溫至150 160°C，然后恒溫捏合2小時；③抽真空至真空度為0.8MPa，在真空條件下于150 160°C繼續(xù)捏合4小時，然后停止抽真空，降溫至120°C，加入90kg粘度為500cp (25°C )、乙烯基含量為2.5wt.%的聚硅氧烷III，混合均勻，即得所述的基膠；b)制備A組分取基膠100kg，再加入500g鉬金絡合物和2.5kg增粘劑，混合均勻，即得所述的A組分；c)制備 B組分取基膠100kg,再加入2kg含氫聚娃氧燒、IOOg炔醇類抑制劑和2.5kg增粘劑,混合均勻，即得所述的B組分；d)將制得的A組分和B組分混合均勻，即得所述的纖維材料涂布用阻燃液體硅橡膠。將制得的上述液體硅橡膠直接施涂于聚酰氨纖維布上，經(jīng)150°C烘烤5分鐘，即得到厚度為0.01 1.5_、涂層粘接牢固、手感柔軟、阻燃性為Vtl級、富有光澤的涂覆硅橡膠的聚酰氨復合纖維布。對二氧化硅使用硅烷偶聯(lián)劑作憎水處理的操作如下:將二氧化硅加入帶攪拌功能的反應容器中，升溫同時將硅烷偶聯(lián)劑噴入反應容器中，升溫到120 130°C，保溫攪拌反應5 7，然后真空脫出副產(chǎn)物；二氧化硅與硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為5:1 10:1。對阻燃劑使用硅烷偶聯(lián)劑作憎水處理的操作如下:將阻燃劑加入帶攪拌功能的反應容器中，升溫同時將硅烷偶聯(lián)劑噴入反應容器中，升溫到120 130°C，保溫攪拌反應5 7，然后真空脫出副產(chǎn)物；阻燃劑與硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為5:1 10:1。所述的硅烷偶聯(lián)劑選自六甲基二硅氮烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二氯硅烷、二甲基環(huán)硅氧烷中的任意一種或二種以上的混合物。實施例中所述的鉬金絡合物優(yōu)選為由氯鉬酸與二乙烯基二甲基二硅氧烷形成，且其中的鉬含量為1000 5000ppm。實施例中所述的增粘劑優(yōu)選為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、Y _(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、Y-氨丙基三乙氧基硅烷中的任意一種或二種以上的混合物。實施例中所述的含氫聚娃氧燒中的含氫量優(yōu)選為0.2 1.2wt.聚合度優(yōu)選為20 50。實施例中所述的炔醇類抑制劑優(yōu)選由乙炔基-1-環(huán)己醇與2-甲基-3- 丁炔-2-醇按質(zhì)量比為1:1 5:1混合而成。實施例中所述的二氧化硅為氣相二氧化硅或沉淀法二氧化硅，所述的氣相二氧化硅的比表面積優(yōu)選為150 400m2/g，所述的沉淀法二氧化硅的比表面積優(yōu)選為150 220m2/g。實施例中所述的阻燃劑優(yōu)選為氫氧化鋁、三氧化二銻、十溴二苯乙烷、十溴二苯醚、云母粉中的任意一種或二種以上的混合物。實施例中所述的聚硅氧烷I是由100質(zhì)量份的八甲基環(huán)四硅氧烷、0.2 0.5質(zhì)量份的四乙烯基甲二乙烯基二硅氧烷，在硅醇鉀催化作用下，于140°C恒溫聚合4小時，然后用二氧化碳 中和2小時，再升溫到180°C，在500泊的真空條件下脫出低分子物制備而得。實施例中所述的聚硅氧烷II是由100質(zhì)量份的八甲基環(huán)四硅氧烷、0.1 0.2質(zhì)量份的四乙烯基甲二乙烯基二硅氧烷、10 30質(zhì)量份的四甲基-四乙烯基環(huán)四硅氧烷，在硅醇鉀催化作用下，于140°C恒溫聚合4小時，然后用二氧化碳中和2小時，再升溫到180°C，在500泊的真空條件下脫出低分子物制備而得。實施例中所述的聚硅氧烷III是由100質(zhì)量份的八甲基環(huán)四硅氧烷、0.2質(zhì)量份的四乙烯基甲二乙烯基二硅氧烷，8質(zhì)量份的四甲基-四乙烯基環(huán)四硅氧烷、在硅醇鉀催化作用下，于140恒溫聚合4小時，然后用二氧化碳中和2小時，再升溫到180°C，在500泊的真空條件下脫出低分子物制備而得。實施例中所述的含氫聚硅氧烷是由四甲基環(huán)四硅氧烷、四甲基二硅氧烷或全含氫硅油與DMC經(jīng)大孔徑陽離子交換樹脂作用下預聚而成；反應溫度為40 60°C，反應時間為2 6小時，反應完結束后，濾去陽離子交換樹脂，升溫到140 160°C，真空脫出低子物，即得。例如，由全含氫硅油與DMC制備含氫量為0.8%、粘度為60cs含氫聚硅氧烷的操作如下:在玻璃瓶中加入100質(zhì)量份的DMC、100質(zhì)量份的全含氫硅油以及20質(zhì)量份的大孔徑陽離子交換樹脂，升溫到40°C，保溫反應4小時后，濾去陽離子交換樹脂，再升溫到140°C，通入氮氣，真空脫出殘留低分子物，即得目標物。最后有必要在此指出的是:以上內(nèi)容只用于對本發(fā)明作進一步詳細說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，本領域的技術人員根據(jù)上述內(nèi)容作出的一些非本質(zhì)的改進和調(diào)整均屬于本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種纖維材料涂布用阻燃液體硅橡膠，其特征在于:由A組分與B組分按質(zhì)量比為1: 10 10:1組成；其中， A組分的組成配方如下: 基膠100質(zhì)量份 鉬金絡合物0.2 1.0質(zhì)量份 增粘劑0.2 5.0質(zhì)量份； B組分的組成配方如下:基膠100質(zhì)量份含氫聚硅氧烷0.5 5質(zhì) 量份炔醇類抑制劑0.02 0.2質(zhì)量份增粘劑0.2 5.0質(zhì)量份 所述基膠的組成配方如下:聚硅氧烷I20 40%聚硅氧烷II20 40%聚硅氧烷IIII 10%二氧化硅15 25%阻燃劑15 25% 上述百分比均為質(zhì)量百分比，且所述組成的質(zhì)量百分比之和為100% ;所述的聚硅氧烷I是在25°C測定的粘度為5000 lOOOOcp、乙烯基含量為0.25 0.5wt.%的乙烯基封端的有機聚硅氧烷；所述的聚硅氧烷II是在25°C測定的粘度為1500 5000cp、乙烯基含量為0.5 1.0wt.%的乙烯基封端的有機聚硅氧烷；所述的聚硅氧烷III是在25°C測定的粘度為250 1500cp、乙烯基含量為I IOwt.%的乙烯基封端的有機聚硅氧烷；所述的乙烯基封端的有機聚硅氧烷的組成通式為:R2SiO(SiRR’ 0)nSiR2，其中的R為乙烯基，R’為乙烯基或甲基。
2.根據(jù)權利要求1所述的纖維材料涂布用阻燃液體硅橡膠，其特征在于:所述的鉬金絡合物是由氯鉬酸與二乙烯基二甲基二硅氧烷形成，且其中的鉬含量為1000 5000ppm。
3.根據(jù)權利要求1所述的纖維材料涂布用阻燃液體硅橡膠，其特征在于:所述的增粘劑選自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、Y-氨丙基三乙氧基硅烷中的任意一種或二種以上的混合物。
4.根據(jù)權利要求1所述的纖維材料涂布用阻燃液體硅橡膠，其特征在于:所述的含氫聚硅氧烷中的含氫量為0.2 1.2wt.%，聚合度為20 50。
5.根據(jù)權利要求1所述的纖維材料涂布用阻燃液體硅橡膠，其特征在于:所述的炔醇類抑制劑是由乙炔基-1-環(huán)己醇與2-甲基-3-丁炔-2-醇按質(zhì)量比為1:1 5:1混合而成。
6.根據(jù)權利要求1所述的纖維材料涂布用阻燃液體硅橡膠，其特征在于:所述的二氧化硅是經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑作憎水處理后的氣相二氧化硅或沉淀法二氧化硅。
7.根據(jù)權利要求1所述的纖維材料涂布用阻燃液體硅橡膠，其特征在于:所述的阻燃劑選自氫氧化鋁、三氧化二銻、十溴二苯乙烷、十溴二苯醚、云母粉中的任意一種或二種以上的混合物。
8.根據(jù)權利要求7所述的纖維材料涂布用阻燃液體硅橡膠，其特征在于:所述的阻燃劑經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑作憎水處理。
9.根據(jù)權利要求6或8所述的纖維材料涂布用阻燃液體硅橡膠，其特征在于:所述的經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑作憎水處理，是指將被處理物與硅烷偶聯(lián)劑按質(zhì)量比為5:1 10:1混合后，在120 130°C攪拌反應5 7小時；所述的硅烷偶聯(lián)劑選自六甲基二硅氮烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二氯硅烷、二甲基環(huán)硅氧烷中的任意一種或二種以上的混合物。
10.一種權利要求1所述的纖維材料涂布用阻燃液體硅橡膠的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: a)制備基膠 ①將80 100%配方量的聚硅氧烷I及配方量的聚硅氧烷I1、二氧化硅和阻燃劑加入捏合機中，在室溫下捏合I 2小時； ②升溫至150 160°C，然后恒溫捏合I 2小時； ③抽真空，在真空條件下于150 160°C繼續(xù)捏合2 4小時，然后停止抽真空，降溫至110 130°C，加入余下配方量的聚硅氧烷I和配方量的聚硅氧烷III，混合均勻，即得所述的基膠； b)制備A組分 取基膠100質(zhì)量份，再加入配方量的鉬金絡合物和增粘劑，混合均勻，即得所述的A組分； c)制備B組分 取基膠100質(zhì)量份，再加入配方量的含氫聚硅氧烷、炔醇類抑制劑和增粘劑，混合均勻，即得所述的B組分； d)將制得的A組分和B組分按質(zhì)量比為1: 10 10:1混合均勻，即得所述的纖維材料涂布用阻燃液體硅橡膠。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種纖維材料涂布用阻燃液體硅橡膠及其制備方法。所述的液體硅橡膠是由A組分與B組分按質(zhì)量比為1∶10～10∶1組成；其中，A組分是由基膠、鉑金絡合物和增粘劑按一定配比組成，B組分是由基膠、含氫聚硅氧烷、炔醇類抑制劑和增粘劑按一定配比組成，所述基膠是由三種不同粘度和乙烯基含量的乙烯基封端的有機聚硅氧烷與二氧化硅和阻燃劑按一定配比組成。所述的液體硅橡膠的制備包括基膠制備、A組分制備、B組分制備、將制得的A組分和B組分按質(zhì)量比混合均勻。本發(fā)明的液體硅橡膠具有耐溫、耐腐、絕緣、無毒、環(huán)保、低能耗等諸多優(yōu)點，可直接施涂于各種纖維布上，適用范圍廣，且其制備方法簡單易行，成本低，具有工業(yè)應用價值。
文檔編號C08K3/22GK103173018SQ20111043986
公開日2013年6月26日 申請日期2011年12月23日 優(yōu)先權日2011年12月23日
發(fā)明者王超, 徐文俊, 陸磊, 彭征 申請人:江蘇天辰硅材料有限公司