三聚氰胺及氢氧化铝在阻燃硅橡胶中的应用

以硅橡胶混炼胶为基料、三聚氰胺和氢氧化铝为阻燃剂,加入铂硫化剂,制成阻燃硅橡胶。研究了三聚氰胺用量、氢氧化铝用量以及氢氧化铝表面改性剂钛酸酯偶联剂用量对硅橡胶阻燃性能及力学性能的影响。结果表明,当三聚氰胺膏状物用量为混炼胶质量的100%,粒径8μm、且经钛酸酯偶联剂(其用量为氢氧化铝质量的0.5%)表面改性的氢氧化铝的用量为混炼胶质量的80%时,硅橡胶的阻燃性能达到FV-0级、拉伸强度为4.38 MPa、撕裂强度为16.6 k N/m、拉断伸长率为353%、邵尔A硬度为71度;与空白样相比,拉伸强度、撕裂强度和拉断伸长率分别提高0.7%、5.1%和45.9%。     

氢氧化铝阻燃热硫化硅橡胶的研制

研究了氢氧化铝阻燃剂和氢氧化铝/铂络合物阻燃剂并用对热硫化硅橡胶阻燃性能和机械性能的影响。结果表明:单独使用Al(OH)3作为阻燃添加剂,可在一定程度上提高硅橡胶的阻燃性能,当100份硅橡胶中氢氧化铝用量为120份时,硅橡胶的氧指数值达到42.6%,但垂直燃烧等级才达到FV-0级,拉伸强度仅3.6 MPa,撕裂强度仅12.6 kN/m,扯断伸长率为320%,不能满足使用要求;氢氧化铝/铂配合物并用时,当100份硅橡胶中氢氧化铝的用量为80份,添加了协同助剂的铂配合物的用量仅为1.2×10-6时,硅橡胶的氧指数值虽只有34.0%,但垂直燃烧等级已达到FV-0级。其拉伸强度为4.3 MPa、扯断伸长率为220%、撕裂强度为16.6 kN/m、邵尔A硬度为61度。说明氢氧化铝与铂配合物有较好的协同效应。     

聚磷酸铵/氢氧化镁复配填充阻燃硅橡胶的研究

分别采用聚磷酸铵（APP）、氢氧化铝（ATH）和APP/ATH复配阻燃剂填充甲基乙烯基硅橡胶,制成阻燃型硅橡胶。研究了APP、ATH和APP/ATH用量及复配方式对硅橡胶阻燃性能、介电性能和力学性能的影响。结果表明,硅橡胶的阻燃性能随APP、ATH用量的增加而增加,同等填充量下,APP/ATH复配阻燃剂填充硅橡胶的阻燃性能比单一APP或ATH填充硅橡胶更佳;随着APP/ATH复配阻燃剂用量的增加,硅橡胶的拉伸强度与拉断伸长率降低,邵尔A硬度、介电常数和介质损耗因数增加。当100份硅橡胶中加入80份APP/ATH复配阻燃剂（APP与ATH的质量比为3∶2）时,硅橡胶的氧指数达44%,拉伸强度、拉断伸长率、邵尔A硬度、介电常数及介质损耗因数分别为6.8 MPa、438%、62度、3.92、249%。     

无卤阻燃填料对热硫化阻燃硅橡胶性能的影响

以甲基乙烯基硅橡胶为基料,白炭黑为填料,羟基硅油为结构控制剂,选用氢氧化铝、氢氧化镁、氮系阻燃填料、磷氮阻燃填料制得4种热硫化(HTV)阻燃硅橡胶。研究了4种无卤阻燃填料对热硫化阻燃硅橡胶阻燃性能、机械性能和硫化特性的影响,并通过热失重分析初步探讨了HTV硅橡胶的阻燃机理。结果表明,垂直燃烧阻燃级别达到FV-0时,采用磷氮为阻燃填料的硅橡胶的垂直燃烧时间最短,力学强度最好,拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度分别为6. 43 MPa、408%、16. 5 k N/m,而采用氢氧化铝为阻燃填料的硅橡胶的氧指数最高,可达到45%; 4种阻燃HTV硅橡胶中,采用氮系阻燃填料的硅橡胶硫化速度最慢;热失重测试结果表明,采用氢氧化镁为阻燃填料的硅橡胶具有较好的热稳定性。     

复合绝缘子用高强度热硫化硅橡胶的研制

研究了氢氧化铝用量、硅烷偶联剂种类及用量对复合绝缘子用热硫化硅橡胶的阻燃性能、机械性能及耐电痕化的影响。结果表明:随着Al(OH)3用量的增加,硅橡胶的耐电痕化及垂直燃烧等级提高;当Al(OH)3的用量达到100份以上时,硅橡胶的的耐电痕化达到1A4.5级,垂直燃烧等级达到FV-0级;硅烷偶联剂种类及用量对绝缘子硅橡胶的阻燃及耐电痕化的影响不大,但对其机械性能影响较大;当Al(OH)3用量为120份、KH-560用量为3份时,热硫化硅橡胶的邵尔A硬度为71度、拉伸强度为5.5 MPa、扯断伸长率为210%、撕裂强度为15.9 kN/m、垂直燃烧等级为FV-0级、耐电痕化达到1A4.5级、电气强度为22 MV/m,体积电阻率为5.0×1014Ω.cm,介质常数为3.6,介质损耗因数为0.016。     

阻燃防污闪涂料的研制

以107硅橡胶、气相法白炭黑和阻燃剂等为原料,配制成脱酮肟型室温硫化阻燃防污闪涂料。研究了氢氧化铝、十溴二苯醚、硼酸锌对防污闪涂料阻燃性能、力学性能及电性能的影响。结果表明,十溴二苯醚和氢氧化铝对防污闪涂料有一定的阻燃效果,两者配合少量的硼酸锌,可极大地提高防污闪涂料的阻燃效果。当100份107胶硅橡胶、16份气相法白炭黑中加入28份氢氧化铝、7.5份十溴二苯醚、1.5份硼酸锌时,防污闪涂料的垂直燃烧等级达到FV-0级,撕裂强度9.12 k N/m,拉伸强度4.06 MPa,拉断长率368.2%,电气强度23.4 MV/m,满足DL/T 627—2012 RTV-II型涂料的要求。     

氢氧化铝对脱醇型RTV-1硅橡胶性能的影响

以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为基胶、气相法白炭黑为填料、氢氧化铝为阻燃剂，制得无机阻燃脱醇型单组分室温硫化（RTV-1）硅橡胶。通过测试硅橡胶的阻燃性能、力学强度、锥形量热、热失重分析、交联密度和扫描电镜观察其拉伸断面形貌探讨了氢氧化铝对阻燃脱醇型硅橡胶的阻燃和力学性能的影响。结果表明，氢氧化铝不仅是脱醇型硅橡胶的良好阻燃剂，而且是其良好的补强剂；添加60份氢氧化铝时，脱醇型RTV1硅橡胶的燃烧氧指数达到36％，拉伸强度为1．34MPa，断裂伸长率为392％，邵尔A硬度为48度。     

高性能阻燃硅橡胶的研制

以甲基乙烯基硅橡胶为基胶,氢氧化铝等为阻燃剂,制得高性能阻燃硅橡胶。研究了氢氧化铝表面改性剂、铂、苯并三氮唑及氢氧化铁对阻燃硅橡胶力学性能和阻燃性能的影响。结果表明:在添加氢氧化铝的阻燃硅橡胶体系中,当铂用量为12×10~(-6),苯并三氮唑用量为0.06份,氢氧化铁用量为4份时,硅橡胶的拉伸强度达到6.5 MPa,阻燃等级为FV-0(2 mm),垂直燃烧时间0 s,具有优异的力学性能和阻燃性能。     

铝/磷/氮三元体系阻燃PU硬泡的制备与性能研究

以氢氧化铝、三聚氰胺和聚磷酸铵为阻燃剂制备了阻燃聚氨酯硬质泡沫,研究了添加氢氧化铝前后阻燃剂用量对聚氨酯(PU)硬泡的阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,铝/磷/氮复配阻燃体系的阻燃效果优于磷/氮阻燃体系,阻燃剂总添加量达30份时,PU硬泡同时具备较好的阻燃性能和力学性能,氧指数为32,烟密度为74,平均燃烧时间为31 s,其压缩强度和拉伸强度分别为6.52 MPa和6.16 MPa。     

无机阻燃剂对单组分室温硫化硅橡胶性能的影响

试验研究氢氧化镁、氢氧化铝及其复合物对脱酮肟型单组分室温硫化（RTV-1）硅橡胶物理性能和阻燃性能的影响。结果表明，随着氢氧化镁用量的增大，RTV-1硅橡胶的硬度、拉伸强度和氧指数逐渐增大，拉断伸长率逐渐减小，氢氧化镁用量为50份时RTV-1硅橡胶具有阻燃性；氢氧化铝填充RTV1硅橡胶的硬度、拉伸强度和氧指数均高于相同用量氢氧化镁填充胶，氢氧化铝用量为40份时RTV-1硅橡胶具有阻燃性；氢氧化镁／氢氧化铝并用量为30份时RTV-1硅橡胶具有阻燃性，氢氧化镁／氢氧化铝质量比为1：4时其阻燃效果最佳。     

隐晶质石墨与炭黑并用对乙烯丙烯酸酯橡胶性能的影响

研究隐晶质石墨/炭黑并用对乙烯丙烯酸酯胶料性能的影响。结果表明:随着隐晶质石墨和炭黑N550用量的增大,胶料的Payne效应增强,弹性模量增大,硬度、100%定伸应力和撕裂强度增大,拉断伸长率减小;胶料的拉伸强度随着隐晶质石墨用量的增大而减小,随炭黑N550用量的增大而增大;压缩永久变形随隐晶质石墨用量的增大而增大,随炭黑N550用量的增大先减小后增大。当隐晶质石墨用量为5~10份、炭黑N550用量为40~50份时,胶料的邵尔A型硬度大于70度,拉伸强度大于16 MPa,拉断伸长率大于250%,撕裂强度大于27 k N·m~(-1),压缩永久变形小于20%。     

脱醇型RTV-1阻燃硅橡胶的制备与性能研究

以碱催化平衡聚合法制备的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为基胶制备脱醇型RTV-1阻燃硅橡胶,研究阻燃剂三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)用量对脱醇型RTV-1硅橡胶阻燃性能、物理性能和热稳定性能的影响。结果表明:当阻燃剂MPP用量超过30份时,硅橡胶的阻燃性能达到美国ANSI/UL 94—2010标准V-0级。随着阻燃剂MPP用量的增大,硅橡胶的热释放速率峰值和烟气释放速率减小,邵尔A型硬度、拉伸强度和撕裂强度增大,拉断伸长率呈减小趋势。与未添加阻燃剂MPP的硅橡胶相比,阻燃剂MPP填充硅橡胶的初始分解温度下降。     

丙烯酸盐对热硫化硅橡胶力学性能的影响

以甲基乙烯基硅橡胶为基胶,白炭黑等为填料,制得热硫化(HTV)硅橡胶。研究了丙烯酸锰、丙烯酸铈用量对HTV硅橡胶性能的影响。结果显示,随着丙烯酸盐用量的增加,硅橡胶的拉伸强度先升后降,最高可达约11 MPa,拉断伸长率增加,撕裂强度先增后减,硬度逐渐下降。其中,丙烯酸锰对拉断伸长率和撕裂强度的提高效果优于丙烯酸铈,当丙烯酸锰用量为4份时,硅橡胶的撕裂强度高达43. 47 k N/m。橡胶加工性能分析和透射电镜结果显示,丙烯酸盐可明显改善白炭黑的分散性。少量添加丙烯酸盐即可获得具有高拉伸强度和撕裂强度的HTV硅橡胶。     

缩合型阻燃硅橡胶的研制

以端羟基聚二甲基硅氧烷、气相法白炭黑、三氧化二铁、金属氢氧化物、阻燃协效剂、硫化剂等为原料,制成缩合型室温硫化(RTV)阻燃硅橡胶。研究了氢氧化铝、氢氧化镁和阻燃协效剂对RTV阻燃硅橡胶性能的影响。结果表明,氢氧化镁比氢氧化铝有更好的阻燃效果,氢氧化镁与硅橡胶的热降解温度更匹配;阻燃协效剂与氢氧化镁并用,对硅橡胶的成炭性和阻燃效果有积极影响。较佳配方为:100份107硅橡胶、20份白炭黑、4份三氧化二铁、4份硫化剂、70份氢氧化镁、1份阻燃效剂。按此配方制得的硅橡胶的拉伸强度为2.8 MPa,拉断伸长率为241%,氧指数为40.7%,垂直燃烧等级为FV-0级。     

氢氧化镁阻燃硅橡胶的制备及性能

分别采用未处理氢氧化镁、有机硅处理氢氧化镁、硬脂酸处理氢氧化镁为阻燃剂,制备阻燃硅橡胶,研究了氢氧化镁种类对硅橡胶阻燃性能、力学性能、电性能的影响;通过扫描电镜观察阻燃硅橡胶的拉伸断面形貌,并通过热重分析对硅橡胶的阻燃机理进行初步探讨。结果表明,采用经有机硅处理的氢氧化镁为阻燃剂时,硅橡胶的阻燃效果优于采用其它两种氢氧化镁为阻燃剂的硅橡胶;有机硅处理氢氧化镁对硅橡胶的力学性能和电性能损害较小。添加60份有机硅改性氢氧化镁时,硅橡胶的极限氧指数达到36%,拉伸强度为6.4MPa,撕裂强度为32.9kN/m,邵尔A硬度为51度,体积电阻率和表面电阻率分别为5.8×1015Ω.cm和4.1×1015Ω,介电常数和介质损耗因数分别为3.43和2.34×10-2。有机硅处理氢氧化镁在硅橡胶中分散较均匀,界面结合紧密,孔洞较少。     

氢氧化铝填充型阻燃硅橡胶的性能研究

采用氢氧化铝作为阻燃剂制备阻燃硅橡胶,研究氢氧化铝用量对硅橡胶性能的影响。结果表明,氢氧化铝可以显著提高硅橡胶的阻燃性能,但对硅橡胶的物理性能和电绝缘性能有一定损害;添加80份氢氧化铝的硅橡胶氧指数为43,垂直燃烧等级达到FV-0级,且保持了较好的物理性能和电绝缘性能。     

次磷酸铝协效MCA阻燃三元乙丙橡胶的研究

以三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）为阻燃剂、二乙基次膦酸铝（ADP）和次磷酸铝（PAH）为阻燃协效剂,制备了无卤阻燃三元乙丙橡胶（EPDM）材料,并研究了其阻燃性能和力学性能。结果表明,当阻燃剂MCA用量为76份、ADP用量为14份、PAH用量为10份时,EPDM垂直燃烧级别达到FV-0,氧指数为30%,拉伸强度为6.7 MPa,拉断伸长率为330%。     

电力用阻燃型硅橡胶自粘带的研制

以甲基乙烯基硅橡胶为基料、气相法白炭黑为填料、羟基硅油为结构控制剂、2,4-二氯过氧化苯甲酰为硫化剂、含硼聚硅氧烷为增粘剂、添加氢氧化铝和硅微粉等,制得电力用阻燃型硅橡胶自粘带。研究了增粘剂的种类和用量、氢氧化铝、硅微粉对硅橡胶自粘带性能的影响。结果表明,含硼增粘剂可以提高硅橡胶的自粘性,且硅微粉与氢氧化铝具有协同效应,提高硅橡胶的阻燃性。较佳配方为:100份110-2硅橡胶、4份羟基硅油、40份气相法白炭黑,再加入16份增粘剂、60份氢氧化铝和20份硅微粉。按此配方制得的硅橡胶自粘带的阻燃等级达到FV-0级,自粘力8.2 N/cm,拉伸强度4.5 MPa,拉断伸长率为307%,电气强度23.2 k V/mm。     

氢氧化铝复合阻燃剂对热硫化硅橡胶性能的影响

研究了氢氧化铝、氢氧化铝／三氧化二锑并用、氢氧化铝／三氧化钼并用对热硫化(HTV)硅橡胶阻燃性能和力学性能的影响；试图在力学性能与阻燃性能之间寻找平衡。结果表明：当100份硅橡胶中氢氧化铝的用量为80份时，硅橡胶的燃烧氧指数(OI值)可达30％，但力学性能却受到严重损害，发烟量为B级；氢氧化铝／三氧化二锑并用时，HTV硅橡胶的性能较理想；当(氢氧化铝 三氧化二锑)用量为50份时，硅橡胶的OI值为31％、拉伸强度为6．3MPa、扯断伸长率为660％、撕裂强度为23．7kN／m、邵尔A硬度为57度，但发烟量为C级；氢氧化铝／三氧化钼并用可使HTV硅橡胶燃烧时的发烟量达到A级，但不能显著提高其阻燃性能，当(氢氧化铝 三氧化钼)用量为96份时，HTV硅橡胶的OI值仅28％，且此时其力学性能受到较大损害。     

新型磷-氮系复配阻燃剂在聚丙烯中的应用

采用一种新型磷-氮系阻燃剂与聚磷酸铵(APP)复配成膨胀型阻燃剂,对聚丙烯(PP)进行阻燃改性。研究了阻燃PP的阻燃性能、热分解过程及力学性能。结果表明:当复配阻燃剂添加量为30%时,阻燃改性PP的氧指数和垂直燃烧等级分别达到32.3%和UL94 V-0级,拉伸强度为37.4 MPa,缺口冲击强度为39.5 kJ/m2,并且具有很好的热稳定性。